连栋温室草莓高架栽培灌溉系统及管理方法*

2021-11-15 01:52祝保英陈怀勐安树杰陈明远北京市昌平区小汤山现代农业科技示范园管理中心北京北京市昌平区农业技术推广站北京
农业工程技术 2021年22期
关键词:滴头高架营养液

祝保英,陈怀勐,安树杰,王 晶,陈明远(.北京市昌平区小汤山现代农业科技示范园管理中心,北京 0;.北京市昌平区农业技术推广站,北京 0)

草莓作为深受人们欢迎的水果之一,栽培经济效益显著。近年来我国种植面积不断扩大。随着社会的发展,农业人口日益老龄化,符合人体工学、省力化的高架栽培草莓,可以显著降低劳动强度,提高工作效率,将人员从繁重的劳动中解放出来,日益受到关注,北京市昌平区专门出台草莓产业化扶持政策,促进高架草莓的发展。为推动规模化、系统化高架草莓栽培技术的推广应用,小汤山农业园示范建设10000 m2高架草莓栽培系统,营养液的配制和管理是草莓无土栽培的关键环节。本文详细介绍了温室灌溉及施肥管理情况,以供种植者参考。

连栋温室及草莓育苗架情况介绍

连栋温室占地10000 m2,南北长125 m,东西宽80 m,覆盖材料为塑料薄膜,综合采用湿帘风机强制通风、雾化加湿和外遮阳等措施为草莓苗生长提供适宜的环境条件。采用H 型和A字型两种形式的栽培架种植草莓(图1),其中H 型栽培架占地5000 m2,每跨有4个小区,除一个小区放置灌溉施肥机环境控制系统外,共有19个小区,每个小区长29.5 m,宽8 m,布置6 行栽培架,共计3363 m。A字型占地4000 m2,共有16个小区,每个小区长29.5 m,宽8 m,布置4 行栽培架,共计1888 m。灌溉供水和回水管布置在栽培架中间,有16个电磁阀控制灌溉供水。

图1 两种无土栽培方式温室种植图/cm

草莓高架栽培灌溉系统

净水处理设备

草莓耐盐性低,苗期适宜的E C 为0.3~0.5 mS/cm,开花坐果期临界值1.5 mS/cm[1]。经测试,园区地下水的EC 达到0.8 mS/cm 时,灌溉用水必须净化去除其中的盐离子,否则容易造成营养不平衡和盐害。

温室草莓株距20 cm,H 型栽培架定植草莓33630 株草莓,A字型栽培架定植33040 株草莓,共计定植草莓66670 株草莓,每株草莓每天最大耗水量0.3~0.8 L[2],每天需要用水量40~53 m3。综合性价比及灌溉管理制度,园区选用净水设备每小时生产净水2 m3,每天工作20 h,每天最大产水量为40 m3。原水池内的地下水经水泵加压,经过石英砂、活性炭和精密过滤器三级过滤后,再经过高压泵加压,进入反渗透膜过滤,生产出灌溉所需要的净化水,水质EC 为14~20 μS/cm,pH为6.5~7.0,其工作示意图如下(图2)。

图2 净水设备工作示意图

灌溉施肥管理与控制

灌溉施肥机

灌溉施肥机采用以色列佳控(GALCON)公司生产的自动灌溉施肥机,最大流量为25 m3/h,能控制88个电磁阀,最大能控制100个电磁阀。灌溉施肥机基于文丘里原理吸入所需的肥料,基于PID 的控制算法调整营养液的浓度和酸碱度。施肥机能够进行手动和自动控制,可以采取定时控制或光合辐射量实现自动控制,根据需要用户把不同的电磁阀编组进行灵活的控制。

灌溉电磁阀和灌溉制度

每行H 型栽培架有两行滴灌管,长度为29.5 m,滴头间距为15 cm,滴头最大流量为1.38 L/h,每小时最大流量为0.542 m3(式1)。施肥机最大同时能灌溉46 行栽培架。为便于管理和开展品种栽培试验,一个电磁阀控制15 行栽培架,8个电磁阀控制114 行H 型栽培架,每2个电磁阀为一组,30 行栽培架,需要最大流量为16.26 m3(式2),施肥机能够满足灌溉需要。

A字型栽培架共分8个小区,每个小区共有14 条滴灌管,长度为29.5 m,滴头间距为15 cm,滴头最大流量为1.38 L/h,每小时最大流量为3.8 m3(式3)。每个电磁阀控制2个小区,8 行栽培架,8个电磁阀控制16个小区,每2个电磁阀为一组,需要最大流量15.2 m3(式4),施肥机能够满足灌溉需要。

根据草莓不同生长时期的需要以及营养液溢流量,灌溉时,施肥机每次打开2个电磁阀,每次灌溉3~5 min,每天灌溉1~2次。

营养液配方及营养液的管理

营养液配方

草莓营养液配方分为营养生长(表1)、开花坐果期(表2)和果实膨大期(表3)等3个时期进行配置,系统采取A、B、C 三个施肥灌,A 灌放置硝酸钙、硝酸钾和螯合铁,B 灌放置硫酸镁、硫酸铵、磷酸二氢钾和微量元素(表4),C 灌放置氢氧化钾,调节营养液的pH。

表1 营养生长期的草莓营养液的配置

表2 开花坐果期的草莓营养液的配置

表3 果实膨大期的草莓营养液的配置

表4 微量元素采用参考通用微量元素配方

其中螯合铁取通用配方的中间数,具体配制时候,需要根据不同含量的铁进行折算,硫酸锰有一水硫酸锰和四水硫酸锰,具体配制时需要注意。

营养液管理

结合基质的回液量,采取定时灌溉,8个区轮流灌溉,每个区每次灌溉3~5 min,营养液EC根据不同生长时期进行调整(表5),pH 控制在5.8~6.5。为促进根系生长和减少缺钙现象,每周滴灌一次生物菌剂和氨基酸寡糖素。

表5 营养液管理方法表

总结

草莓高架栽培经过一年多的运行,灌溉施肥系统能够正常运行,满足草莓生长对水肥的需求。生产过程中发现,滴灌管滴头不够均匀,安装滴灌管时需要交替布置。每天的灌溉时间与外界环境状况紧密相关,仅依靠定时控制,阴天容易造成营养液的浪费,晴天高温营养液灌溉不足,需要密切注意外界环境的变化,随时调整灌溉策略。为提高水肥的利用效率,最好添加营养液回收处理和循环利用设备,减少废弃营养液对地下水的污染和水资源的浪费。

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