祝保英 張正偉 張新
【摘要】草莓富含維生素C,有“水果皇后”的美稱(chēng)。日本草莓品種口感香甜,特別受人們的喜愛(ài),在我國(guó)發(fā)展迅速。草莓高架分層式育苗具有省力、高效、防病等優(yōu)點(diǎn),代表著草莓苗繁育的發(fā)展方向。草莓栽培槽基質(zhì)體積小,每天需要灌溉多次,灌溉系統(tǒng)、灌溉制度和營(yíng)養(yǎng)液的管理等對(duì)成功繁育優(yōu)質(zhì)草莓種苗起著十分重要的作用。本文詳細(xì)介紹北京市小湯山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園連棟溫室草莓高架分層式育苗灌溉系統(tǒng)、灌溉制度和營(yíng)養(yǎng)液的管理方法,為草莓育苗生產(chǎn)者提供參考。
北京市昌平全區(qū)每年種植日光溫室草莓8000棟(溫室長(zhǎng)50 m,寬8 m),每年需要草莓種苗4000多萬(wàn)株,主要栽培的品種是紅顏、章姬等口感香甜的日本品種。紅顏等品種耐熱性和抗?jié)承圆?,常?guī)露地育苗繁育系數(shù)低,尤其是在高溫、高濕的季節(jié),易感染炭疽病、紅中柱根腐病,死苗現(xiàn)象嚴(yán)重。在起苗和運(yùn)輸過(guò)程中,根系受傷,易感染炭疽病,定植后緩苗慢、死亡率高、結(jié)果晚、產(chǎn)量低。為了提高草莓種苗的繁殖系數(shù),減少炭疽病的感染,采用避雨基質(zhì)育苗,可以有效提高種苗質(zhì)量。隨著社會(huì)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)人口日益老齡化,符合人體工學(xué)、省力化的高架育苗栽培,可以顯著降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率。
連棟溫室及草莓育苗架情況介紹
連棟溫室南北長(zhǎng)160 m,東西寬60 m,覆蓋材料為陽(yáng)光板,綜合采用濕簾風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)、霧化加濕和外遮陽(yáng)等措施為草莓苗生長(zhǎng)提供適宜的環(huán)境條件。草莓栽培架(圖1、圖2)共計(jì)79組,分3區(qū)布置,每組栽培架長(zhǎng)30 m,設(shè)計(jì)安裝坡度為0.3%,以利于回水。每?jī)山M栽培架之間過(guò)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(gè)母苗槽。子苗槽每組架子放置8行,每側(cè)4行,上下兩層子苗槽之間的距離是230 mm,子苗槽長(zhǎng)度為1.5 m,兩個(gè)子苗槽之間有專(zhuān)門(mén)的塑料連接件連接,并有排水口。
草莓高架層式育苗灌溉系統(tǒng)
凈水處理設(shè)備
草莓耐鹽性低,苗期適宜的EC值為
0.5~0.8 mS/cm。經(jīng)測(cè)試,園區(qū)地下水的EC值就達(dá)到0.8 mS/cm左右,灌溉用水必須進(jìn)行凈化,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(zhǎng)30 m,共計(jì)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。
子苗槽每天澆灌4次,每次5 min。每根滴管帶長(zhǎng)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。
根據(jù)母苗槽和子苗最大需水量計(jì)算,每天需水95 m3,計(jì)算方法如下。凈水設(shè)備每小時(shí)生產(chǎn)凈水5 m3,每天工作20 h,每天最大產(chǎn)水量為100 m3。原水池內(nèi)的地下水經(jīng)水泵加壓,經(jīng)過(guò)石英砂、活性炭和精密過(guò)濾器三級(jí)過(guò)濾后,再經(jīng)過(guò)高壓泵加壓,進(jìn)入反滲透膜過(guò)濾,生產(chǎn)出灌溉所需要的凈化水,水質(zhì)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(jī) 灌溉施肥機(jī)采用荷蘭HortiMax生產(chǎn)的自動(dòng)灌溉施肥機(jī),最大流量為10 m3/h,能控制32個(gè)電磁閥,通過(guò)擴(kuò)展最大可以控制96個(gè)電磁閥。灌溉施肥機(jī)基于文丘里原理吸入所需的肥料,為保證文丘里裝置正常工作,主管道供水壓力必須達(dá)到0.22 MPa,文丘里吸肥裝置處壓力表壓力為0.15 MPa。施肥機(jī)能夠進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)控制,自動(dòng)控制主要采用定時(shí)控制的方式,根據(jù)需要,用戶(hù)可以把32個(gè)電磁閥分成4種不同的灌溉組合。2個(gè)EC傳感器和1個(gè)pH傳感器測(cè)量灌溉營(yíng)養(yǎng)液的濃度和酸堿度的變化,基于PID的控制算法調(diào)整營(yíng)養(yǎng)液的濃度和酸堿度。
灌溉電磁閥數(shù)量的確定 每組栽培架有9條滴灌管,按照最大長(zhǎng)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(shí)最大流量為3.7 m3(式3)。三組栽培架最大流量為11 m3,根據(jù)施肥機(jī)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(jié)合溫室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)共計(jì)采用電磁閥27個(gè)。
灌溉制度 灌溉母苗時(shí),分三個(gè)區(qū)進(jìn)行灌溉,施肥機(jī)每次同時(shí)打開(kāi)9個(gè)電磁閥灌溉母苗,具體灌溉時(shí)間根據(jù)生產(chǎn)階段和草莓生長(zhǎng)階段確定。灌溉子苗時(shí),施肥機(jī)每次打開(kāi)1個(gè)電磁閥,每次灌溉3~5 min,每天灌溉2~3次。
營(yíng)養(yǎng)液配方及營(yíng)養(yǎng)液的管理
營(yíng)養(yǎng)液配方
草莓母苗營(yíng)養(yǎng)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:磷酸二氫銨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,鉬酸銨0.02 g。
鈣很難吸收,不會(huì)從一個(gè)部位進(jìn)行再次運(yùn)轉(zhuǎn),很難移動(dòng)到需要鈣的器官,草莓育苗缺鈣現(xiàn)象
經(jīng)常發(fā)生。K的使用量多,Ca的移動(dòng)量就會(huì)減少。栽培管理過(guò)程中,確保K和Ca按照比例吸收,配制營(yíng)養(yǎng)液時(shí)把硝酸鈣與硝酸鉀放在同一個(gè)罐中。草莓從根部吸收的鈣可以移動(dòng)到植株的各個(gè)部位,通過(guò)葉面噴施的鈣不會(huì)移動(dòng)到其他部位,噴灑的效果僅體現(xiàn)在噴灑的位置上。為促進(jìn)草莓苗根系的健康生長(zhǎng)和對(duì)鈣的吸收,在營(yíng)養(yǎng)液A罐中添加聚谷氨酸有機(jī)大分子絡(luò)合劑,每噸水添加800 g。
供給母苗營(yíng)養(yǎng)液管理
草莓母苗不同生長(zhǎng)時(shí)期的營(yíng)養(yǎng)液灌溉制度如表1所示。營(yíng)養(yǎng)液電導(dǎo)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(jù)母苗槽下流出的廢水的EC值,確定供水和營(yíng)養(yǎng)液的量。如果水量不充足,廢水(來(lái)自栽培槽的終端)的EC值將增加。因此需要定期測(cè)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(guò)量造成的,灌溉一次清水,使廢水EC值降低到1.0 mS/cm以下,然后正常供水,或者直接降低營(yíng)養(yǎng)液EC濃度0.1~0.2 mS/cm。如果EC值高于1.2 mS/cm,可能會(huì)造成一些諸如葉心燒傷和不規(guī)則的生長(zhǎng)等生理紊亂現(xiàn)象。
子苗的營(yíng)養(yǎng)液管理
子苗與母苗之間匍匐莖沒(méi)有斷開(kāi)之前,子苗不用灌溉。7月底~8月初,當(dāng)四層子苗槽全部布滿(mǎn)草莓苗時(shí),把子苗與母苗、子苗與子苗之間的匍匐莖斷開(kāi),開(kāi)始灌溉子苗。子苗主要灌溉清水(地下水即可),在起苗前,根據(jù)子苗的長(zhǎng)勢(shì)情況,可以灌溉少量的營(yíng)養(yǎng)液,每周2~3次即可,營(yíng)養(yǎng)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。
結(jié)束語(yǔ)
草莓高架育苗系統(tǒng)經(jīng)過(guò)1年的運(yùn)行,灌溉施肥系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,滿(mǎn)足草莓生長(zhǎng)對(duì)水肥的需求。生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),灌溉毛管長(zhǎng)度不同,灌水壓力和灌水量經(jīng)常發(fā)生,施肥機(jī)不能穩(wěn)定工作,灌溉施肥機(jī)需要配備變頻控制器,確保滴管系統(tǒng)流量穩(wěn)定,灌溉均勻。營(yíng)養(yǎng)液配制過(guò)程中把硝酸鈣與硝酸鉀共同配制,并添加聚谷氨酸有機(jī)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(wèn)題。每次的灌溉時(shí)間需要根據(jù)基質(zhì)的量進(jìn)行準(zhǔn)確確定,提高水肥的利用效率,最好添加營(yíng)養(yǎng)液回收處理和循環(huán)利用設(shè)備,減少?gòu)U棄營(yíng)養(yǎng)液對(duì)地下水的污染和水資源的浪費(fèi)。每天的灌溉次數(shù)與外界環(huán)境狀況緊密相關(guān),僅依靠定時(shí)控制,陰天也容易造成營(yíng)養(yǎng)液的浪費(fèi),晴天高溫營(yíng)養(yǎng)液灌溉不足。