【摘要】草莓富含維生素C,有“水果皇後”的美稱。日本草莓品種口感香甜,特别受人們的喜愛,在我國發展迅速。草莓高架分層式育苗具有省力、高效、防病等優點,代表着草莓苗繁育的發展方向。草莓栽培槽基質體積小,每天需要灌溉多次,灌溉系統、灌溉制度和營養液的管理等對成功繁育優質草莓種苗起着十分重要的作用。本文詳細介紹北京市小湯山現代農業科技示範園連棟溫室草莓高架分層式育苗灌溉系統、灌溉制度和營養液的管理方法,為草莓育苗生産者提供參考。

北京市昌平全區每年種植日光溫室草莓8000棟(溫室長50 m,寬8 m),每年需要草莓種苗4000 多萬株,主要栽培的品種是紅顔、章姬等口感香甜的日本品種。紅顔等品種耐熱性和抗澇性差,常規露地育苗繁育系數低,尤其是在高溫、高濕的季節,易感染炭疽病、紅中柱根腐病,死苗現象嚴重。在起苗和運輸過程中,根系受傷,易感染炭疽病,定植後緩苗慢、死亡率高、結果晚、産量低。為了提高草莓種苗的繁殖系數,減少炭疽病的感染,采用避雨基質育苗,可以有效提高種苗質量。随着社會的發展,農業人口日益老齡化,符合人體工學、省力化的高架育苗栽培,可以顯著降低勞動強度,提高工作效率。

連棟溫室南北長160 m,東西寬60 m,覆蓋材料為陽光闆,綜合采用濕簾風機強制通風、霧化加濕和外遮陽等措施為草莓苗生長提供适宜的環境條件。草莓栽培架(圖1、圖2)共計79 組,分3 區布置,每組栽培架長30 m,設計安裝坡度為0.3%,以利于回水。每兩組栽培架之間過道寬度為0.8 m。草莓母株位于栽培架頂端,距離地面1.5 m,每1 m 放置1 個母苗槽。子苗槽每組架子放置8 行,每側4 行,上下兩層子苗槽之間的距離是230 mm,子苗槽長度為1.5 m,兩個子苗槽之間有專門的塑料連接件連接,并有排水口。

淨水處理設備

草莓耐鹽性低, 苗期适宜的EC 值為0.5~0.8 mS/cm。經測試,園區地下水的EC 值就達到0.8 mS/cm 左右,灌溉用水必須進行淨化,去除其中的鹽離子。母苗與子苗采取不同的灌溉制度。母苗槽每天最多澆灌6 次,每次5 min,每根滴管帶長30 m,共計75 根。滴頭間距為10 cm,壓力0.2 MPa 情況下,滴頭流量為1.38 L/h,母苗槽每天需水量為15.5 m3。(30m×1.38L/h×75 根×5min×6 次)(0.1m×60min×1000) =15.5 m3(式1)子苗槽每天澆灌4 次,每次5 min。每根滴管帶長30 m,每組架有8 根滴灌管,共75 組架子。滴頭間距為10 cm,壓力0.2 MPa 情況下,滴頭流量為1.38 L/h,子苗槽每天最大需要灌水量為 82.8m3。(30m×1.38L/h×8 根×75 組×5min×4 次)(0.1m×60min×1000) =82.8 m3(式2)根據母苗槽和子苗最大需水量計算,每天需水95 m3,計算方法如下。淨水設備每小時生産淨水5 m3,每天工作20 h,每天最大産水量為100 m3。原水池内的地下水經水泵加壓, 經過石英砂、活性炭和精密過濾器三級過濾後,再經過高壓泵加壓,進入反滲透膜過濾,生産出灌溉所需要的淨化水, 水質EC 值為0.1~0.2 mS/cm,pH 值6.5~7.0,其工作示意圖如圖3 所示。

灌溉施肥管理與控制

☆ 灌溉施肥機：灌溉施肥機采用荷蘭HortiMax生産的自動灌溉施肥機,最大流量為10 m3/h,能控制32 個電磁閥,通過擴展最大可以控制96個電磁閥。灌溉施肥機基于文丘裡原理吸入所需的肥料,為保證文丘裡裝置正常工作,主管道供水壓力必須達到0.22 MPa,文丘裡吸肥裝置處壓力表壓力為0.15 MPa。施肥機能夠進行手動和自動控制,自動控制主要采用定時控制的方式,根據需要,用戶可以把32 個電磁閥分成4 種不同的灌溉組合。2 個EC 傳感器和1 個pH 傳感器測量灌溉營養液的濃度和酸堿度的變化,基于PID的控制算法調整營養液的濃度和酸堿度。

☆ 灌溉電磁閥數量的确定： 每組栽培架有9 條滴灌管,按照最大長度為30 m,滴頭間距為10 cm,滴頭最大流量為1.38 L/h,每小時最大流量為3.7 m(3 式3)。三組栽培架最大流量為11 m3,根據施肥機最大灌溉流量為10 m3/h,每一組灌溉電磁閥最多控制三組栽培架,結合溫室結構特點共計采用電磁閥27 個。

☆ 灌溉制度：灌溉母苗時,分三個區進行灌溉,施肥機每次同時打開9 個電磁閥灌溉母苗,具體灌溉時間根據生産階段和草莓生長階段确定。灌溉子苗時,施肥機每次打開1 個電磁閥,每次灌溉3~5 min,每天灌溉2~3 次。

營養液配方

草莓母苗營養配方(1 m3 水含量)其中A 液:四水硝酸鈣260 g,硝酸鉀300 g;B 液:磷酸二氫铵150 g; 七水硫酸鎂150 g; 微肥:EDTA-2Na 18.6 g,硫酸亞鐵13.9 g,硼酸2.86 g,硫酸錳2.13 g,硫酸鋅0.22 g,硫酸銅0.08 g,钼酸铵0.02 g。

鈣很難吸收,不會從一個部位進行再次運轉,很難移動到需要鈣的器官, 草莓育苗缺鈣現象經常發生。K 的使用量多,Ca 的移動量就會減少。栽培管理過程中,确保K 和Ca 按照比例吸收,配制營養液時把硝酸鈣與硝酸鉀放在同一個罐中。草莓從根部吸收的鈣可以移動到植株的各個部位,通過葉面噴施的鈣不會移動到其他部位,噴灑的效果僅體現在噴灑的位置上。為促進草莓苗根系的健康生長和對鈣的吸收,在營養液A 罐中添加聚谷氨酸有機大分子絡合劑,每噸水添加800 g。

供給母苗營養液管理

草莓母苗不同生長時期的營養液灌溉制度如表1 所示。營養液電導率控制在0.5~0.8 mS/cm之間, 酸堿度(pH 值) 控制在5.8~6.8 之間。根據母苗槽下流出的廢水的EC 值,确定供水和營養液的量。如果水量不充足,廢水(來自栽培槽的終端)的EC 值将增加。因此需要定期測量廢水的EC 值,如果EC 值高于1.0 mS/cm,供水量可能不足, 每天增加1~2 兩次灌水。在加大供水量的情況下,若廢水的EC 值仍然偏高,EC 值主要由離子積累、過量造成的,灌溉一次清水, 使廢水EC 值降低到1.0 mS/cm 以下,然後正常供水, 或者直接降低營養液EC 濃度0.1~0.2 mS/cm。如果EC 值高于1.2 mS/cm,可能會造成一些諸如葉心燒傷和不規則的生長等生理紊亂現象。

子苗的營養液管理

子苗與母苗之間匍匐莖沒有斷開之前,子苗不用灌溉。7 月底~8 月初,當四層子苗槽全部布滿草莓苗時,把子苗與母苗、子苗與子苗之間的匍匐莖斷開,開始灌溉子苗。子苗主要灌溉清水(地下水即可),在起苗前,根據子苗的長勢情況,可以灌溉少量的營養液,每周2~3 次即可,營養液的EC 值控制在0.5 mS/cm。子苗起苗前,停止灌溉2~3 天,有利于取苗。

草莓高架育苗系統經過1 年的運行,灌溉施肥系統能夠正常運行,滿足草莓生長對水肥的需求。生産過程中發現,灌溉毛管長度不同,灌水壓力和灌水量經常發生,施肥機不能穩定工作,灌溉施肥機需要配備變頻控制器,确保滴管系統流量穩定,灌溉均勻。營養液配制過程中把硝酸鈣與硝酸鉀共同配制,并添加聚谷氨酸有機化合物,能夠保證鉀鈣按比例吸收,較好地解決了鈣吸收困難,草莓苗燒芯的問題。每次的灌溉時間需要根據基質的量進行準确确定,提高水肥的利用效率,最好添加營養液回收處理和循環利用設備,減少廢棄營養液對地下水的污染和水資源的浪費。每天的灌溉次數與外界環境狀況緊密相關,僅依靠定時控制,陰天也容易造成營養液的浪費,晴天高溫營養液灌溉不足。

文章摘自《農業工程技術（溫室園藝）》雜志

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