趙 根,邱 芬,陳麗萍,韓明麗,鄭鵬華
(1.湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 湖州 313000;2.湖州市南太湖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技推廣中心,浙江 湖州 313000 )
草莓(Fragaia×ananassa Duch.)為薔薇科(Rosaceae)草莓屬(Fragaria),果實(shí)色澤鮮艷、風(fēng)味獨(dú)特,富含維生素C,是一種高檔的漿果,被人們譽(yù)為“水果皇后”,是大眾所喜愛(ài)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的時(shí)令水果。 隨著草莓需求的不斷增長(zhǎng),以及觀光農(nóng)業(yè)、都市農(nóng)業(yè)的興起及其經(jīng)濟(jì)效益的不斷提高,草莓成為了設(shè)施栽培的最佳品種,尤其是在觀光農(nóng)場(chǎng),草莓種植成了一個(gè)必不可少的項(xiàng)目,為了滿(mǎn)足生產(chǎn)以及觀光的需要,其栽培模式也越來(lái)越多樣化[1-4]。
隨著無(wú)土栽培技術(shù)的快速發(fā)展,尤其是休閑觀光農(nóng)業(yè)的發(fā)展,草莓的無(wú)土栽培模式在設(shè)施草莓生產(chǎn)中得到示范應(yīng)用。草莓實(shí)施保護(hù)地?zé)o土栽培,在克服土傳病蟲(chóng)害和連作障礙,減少農(nóng)藥用量,生產(chǎn)無(wú)公害果品等方面具有土壤栽培無(wú)可比擬的優(yōu)越性,可以實(shí)現(xiàn)草莓的綠色生產(chǎn),提高草莓的產(chǎn)量、品質(zhì)、效益,為市民提供休閑采摘、體驗(yàn)收獲的樂(lè)趣,在現(xiàn)代都市休閑觀光農(nóng)業(yè)園區(qū)中發(fā)展?jié)摿︻H大?,F(xiàn)將從基質(zhì)栽培模式、水培模式、氣霧栽培模式方面介紹幾種較常見(jiàn)的無(wú)土栽培模式及其栽培基質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)液的適用配方與調(diào)控技術(shù)。
草莓的基質(zhì)栽培模式多種多樣,根據(jù)不同的栽培構(gòu)架與容器,可分為高架槽式栽培、基質(zhì)袋式栽培、立柱式栽培、盆栽等栽培方式,其中高架槽式栽培運(yùn)用最為廣泛 。
1.1.1 草莓高架槽式栽培
草莓高架槽式栽培是將基質(zhì)裝入一定容積的架空的栽培槽中用以種植草莓。目前草莓高架槽式栽培在農(nóng)業(yè)觀光園、采摘園中得到廣泛運(yùn)用,根據(jù)不同的構(gòu)架可分為單層高架槽式栽培、階梯錯(cuò)層槽式栽培(圖1)、A型支架槽式栽培。栽培槽材料目前應(yīng)用較為廣泛的有成型泡沫板、鐵絲網(wǎng)、PVC管等,為了防止鐵絲網(wǎng)槽滲漏基質(zhì),通常在槽底部鋪1~2層塑料薄膜。栽培槽規(guī)格一般為上寬30 cm、底寬20 cm、高25 cm左右。A型支架槽式栽培的支架材料多采用方鋼或者鍍鋅鋼管,支架高度設(shè)置為140~160 cm,層數(shù)設(shè)計(jì)為2~4層,寬度和間距一般根據(jù)支架類(lèi)型以及溫室大小、觀光需求等進(jìn)行布置,采用A型支架槽式栽培每667 m2可超過(guò)1萬(wàn)株草莓。單層栽培架材料一般采用C型鋼骨架或者鍍鋅鋼管,支架高度設(shè)置為70 cm左右,寬度根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要調(diào)節(jié),大多為單排或雙行的平行栽培方式,支架間距為50~70 cm,株距為20~25 cm,每667 m2定植草莓約4 500~6 000株。高架槽式栽培的草莓植株生長(zhǎng)在同一平面,比較整齊,方便作業(yè)與采收,產(chǎn)量也較為穩(wěn)定[5]。草莓高架槽式栽培適用于單體大棚、連棟大棚、玻璃溫室等栽培設(shè)施,是目前國(guó)內(nèi)用于規(guī)模生產(chǎn)、休閑觀光農(nóng)業(yè)最多的無(wú)土栽培模式。
圖1 階梯錯(cuò)層槽式栽培
1.1.2 草莓基質(zhì)袋式栽培
草莓基質(zhì)袋式栽培主要以枕式栽培為主(圖2),即用塑料膜包裹基質(zhì),以滴灌形式供給營(yíng)養(yǎng)液的一種基質(zhì)栽培模式。一般基質(zhì)栽培袋長(zhǎng)度為70 cm、寬度為30 cm左右。在基質(zhì)袋上開(kāi)定植孔,以及在基質(zhì)袋的底部開(kāi)2~3個(gè)小孔,以便于多余營(yíng)養(yǎng)液能從孔中滲出,一般不做回流重復(fù)使用。這種栽培模式構(gòu)建簡(jiǎn)單,投資成本較低,適用于單體大棚、連棟大棚、玻璃溫室等各種栽培設(shè)施,但由于目前國(guó)內(nèi)草莓專(zhuān)用基質(zhì)袋成品開(kāi)發(fā)較少,種植戶(hù)需要自行裝袋、開(kāi)孔,比較繁瑣,所以目前國(guó)內(nèi)選用槽式栽培較多,草莓袋式栽培主要用于休閑觀光、生產(chǎn)示范、科研試驗(yàn)等。
1.1.3 草莓立柱式栽培
草莓立柱式栽培是以成型的栽培柱以及混合基質(zhì)或珍珠巖或陶粒等為載體,以滴灌形式供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液的一種基質(zhì)栽培模式。目前常見(jiàn)的立柱栽培方式主要有2種:一種是以PVC為栽培柱,在管壁上進(jìn)行螺旋狀開(kāi)孔,并做成耳狀突出,用于栽培草莓;另一種由15 cm見(jiàn)方的水泥墩和直徑為0.25~0.3 cm的鐵管形成立柱,采用5或6個(gè)瓣體的塑料栽培缽并將其錯(cuò)開(kāi)疊放在立柱上,串成柱形,在柱子頂部安裝滴液盒,往栽培缽內(nèi)裝入陶?;蛘渲閹r或配好的混合基質(zhì),于花瓣?duì)钤耘嗬弮?nèi)種植草莓(圖3)。營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)水泵到達(dá)滴液盒,再依次順流而下進(jìn)入每個(gè)栽培缽,最后回流到營(yíng)養(yǎng)液池,形成循環(huán)利用。這樣,在不影響平面受光的情況下大大提高了空間利用率,還可以形成植物迷宮,觀光效果非常好。由于受高度以及觀光效果等的影響,草莓立柱式栽培一般選用連棟大棚、玻璃溫室,主要以休閑觀光為主。
1.1.4 草莓盆栽
草莓盆栽模式一般選用口徑為20~30 cm的塑料盆,以混合基質(zhì)作為栽培介質(zhì),以滴灌形式供給營(yíng)養(yǎng)液(圖4)。該模式具有以下幾種優(yōu)勢(shì):苗期可以集中管理,移動(dòng)方便;可以搭建栽培架形成立體栽培模式;銷(xiāo)售模式多樣化,可以觀光采摘,也可以整盆銷(xiāo)售;可以在家庭、辦公室的陽(yáng)臺(tái)、窗臺(tái)、露臺(tái)等地種植,讓消費(fèi)者體驗(yàn)種植與收獲的樂(lè)趣,迎合了大眾希望回歸自然的愿望。同時(shí),盆栽草莓既可以食用,又可以觀賞,花果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),12月至第2年5月期間不斷有草莓開(kāi)花結(jié)果。因此,該模式深受城市居民的喜歡,是草莓種植的一條新路子。
圖2 草莓基質(zhì)袋式栽培
圖3 草莓立柱式栽培
目前草莓水培模式主要以管道化栽培為主,管道化栽培是以PVC管道為栽培載體,營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)水泵從營(yíng)養(yǎng)液池進(jìn)入栽培管再流回營(yíng)養(yǎng)液池的循環(huán)流動(dòng)的栽培模式(圖5)。在PVC管道上打孔(直徑為5 cm),將草莓用海綿直接固定于孔上。這種栽培模式對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的控制要求較高,需要準(zhǔn)確控制營(yíng)養(yǎng)液的溫度、濃度及酸堿度以保證植株正常生長(zhǎng)發(fā)育,在東南亞等溫度相對(duì)穩(wěn)定的地方運(yùn)用較多。管道作為栽培的載體,其構(gòu)建形式多樣,如簡(jiǎn)易高架栽培模式、人字形的栽培模式以及家庭型迷你栽培系統(tǒng)等,可以提高其觀賞性。目前國(guó)內(nèi)采用管道化栽培模式規(guī)模生產(chǎn)草莓的較少,主要用于休閑觀光、科普教育、展示示范等,可以在家庭陽(yáng)臺(tái)、單體大棚等保護(hù)設(shè)施下栽培。
隨著氣霧栽培技術(shù)的成熟及快速推廣,其在草莓科研、生產(chǎn)上運(yùn)用越來(lái)越多,目前主要有人字形、拱棚式、立柱式等氣霧栽培方式。
1.3.1 草莓人字形氣霧栽培
人字形氣霧栽培模式是以泡沫板為載體,在其上面打孔種植草莓,營(yíng)養(yǎng)液以噴霧的形式供應(yīng)給草莓根部。一般在底部建寬100~120 cm、深度20 cm左右的水槽,長(zhǎng)度根據(jù)場(chǎng)地而定,上用鍍鋅鋼管搭建人字形架,頂角不宜超過(guò)60°,高度一般不超過(guò)180 cm,用以支撐泡沫栽培板,在人字形架上安裝迷霧噴頭,均勻分布,防止死角,外面用2塊泡沫板對(duì)立鎖緊,泡沫板的厚度不宜太厚,在泡沫板上打孔,孔徑一般2 cm左右較好,草莓種植孔間距一般20 cm×40 cm(圖6)。營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)水泵從營(yíng)養(yǎng)液池到達(dá)人字形架內(nèi)部噴頭進(jìn)行噴霧,未被吸收利用的液滴則聚集在底部苗床并回流到營(yíng)養(yǎng)液池進(jìn)行循環(huán)使用。該栽培模式可有效提高設(shè)施大棚的單位面積利用率,提高單位面積產(chǎn)量。
1.3.2 草莓拱棚式氣霧栽培
采用拱形栽培架,在其底部建寬100~120 cm、深度20 cm左右的苗床,在苗床上搭扣高度為100~120 cm的高拱,形成拱形骨架,骨架材料可以采用毛竹片、電線(xiàn)套管、PVC管等,在拱形骨架上安裝微噴帶,為拱棚內(nèi)創(chuàng)造均勻無(wú)死角的霧化環(huán)境,在拱棚上覆蓋不透光的黑白膜,將草莓種植于繃緊的黑白膜上(圖7)。這種栽培模式建設(shè)簡(jiǎn)易,不僅降低了氣霧栽培基礎(chǔ)設(shè)施的建造成本,還可以實(shí)現(xiàn)草莓干凈衛(wèi)生、生態(tài)立體種植。
1.3.3 草莓立柱式氣霧栽培
草莓立柱式氣霧栽培是在柱體上栽培草莓,柱體內(nèi)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液噴霧,循環(huán)回流的一種氣霧栽培模式。其柱體由骨架、栽培板、供液管、迷霧噴頭、底座及回流孔組成,作為種植支撐架,內(nèi)置迷霧噴頭,一般采用六面體構(gòu)造以充分利用陽(yáng)光,六面體每面寬為60 cm,于六面體四周鑲嵌種植板,種植板上按一定斜角開(kāi)種植孔(規(guī)格為20 cm×40 cm),底部建設(shè)相應(yīng)大小的苗床,用于營(yíng)養(yǎng)液回流利用。此外,也可以用PVC管當(dāng)柱體,在管壁上進(jìn)行螺旋狀開(kāi)孔,并做成耳狀突出,用于栽培草莓,管內(nèi)安裝迷霧噴頭[6]。目前氣霧栽培模式運(yùn)用相對(duì)較少,比較適合大型農(nóng)業(yè)觀光園區(qū)。
草莓無(wú)土栽培使用基質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)液等代替原來(lái)的土壤作為栽培介質(zhì),為植物提供各種營(yíng)養(yǎng)元素。基質(zhì)配比與營(yíng)養(yǎng)液配制的好壞直接影響草莓的營(yíng)養(yǎng)吸收與利用,決定草莓的產(chǎn)量、品質(zhì),乃至成活率。因此,在生產(chǎn)應(yīng)用中,必需重視并掌握科學(xué)的基質(zhì)配比與營(yíng)養(yǎng)液配制方法。
圖4 草莓盆栽模式
圖5 草莓管道化栽培
圖6 草莓人字形氣霧栽培
圖7 草莓拱棚式氣霧栽培
草莓的基質(zhì)栽培模式多種多樣,而其栽培的基質(zhì)配比是關(guān)鍵。草莓是淺根系植物,葉面積大,蒸騰作用強(qiáng),喜濕怕澇,需要充足的水分,但基質(zhì)含水量過(guò)高容易造成根系缺氧爛根。因此,要求配制的基質(zhì)既要有一定的保水性又要有良好的透氣性,通常在栽培槽的底部先鋪一層陶粒,以提高基質(zhì)透氣性,防止積水對(duì)草莓生長(zhǎng)發(fā)育造成負(fù)面影響。目前我國(guó)草莓的栽培基質(zhì)主要以混合基質(zhì)為主,以泥炭、椰糠、松鱗、食用菌菌渣、陶粒、珍珠巖、蛭石、發(fā)酵雞糞、羊糞、復(fù)合肥、控釋肥等其中的幾樣按一定的比例混合成栽培基質(zhì),根據(jù)不同地方的材料供應(yīng),選擇不同原材料,配成的栽培基質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性要好,理想的基質(zhì)其固相、液相、氣相的比例應(yīng)為2∶1∶1,pH控制在5.8~6.8,若pH太低可用熟石灰進(jìn)行調(diào)節(jié)。成麗娟等[7]認(rèn)為浙江區(qū)域用50%泥炭+30%椰糠+20%珍珠巖+4 kg/m3控釋肥或者50%泥炭+30%松鱗+20%椰糠+4 kg/m3控釋肥的配方比較好。胡奇等[8]認(rèn)為用腐熟處理的中藥渣、食用菌菌渣、稻殼、茶渣等為輔料,與泥炭、珍珠巖、蛭石混合形成的輕型基質(zhì)(一般輔料、草炭、珍珠巖的配比為5∶4∶1),其理化性好、緩沖能力強(qiáng)、通透性能好、持水性好、質(zhì)量輕,是較好的栽培基質(zhì)。目前常用的草莓基質(zhì)配方有以下幾種:泥炭土、珍珠巖、河沙的體積比為3∶1∶1[9],炭化稻殼、發(fā)酵秸稈、爐渣的體積比為2∶2∶1,草炭、蛭石、珍珠巖的體積比為4∶1∶1[10];再在以上配好的每立方米基質(zhì)中分別加入充分發(fā)酵腐熟的雞糞10 kg、硫酸鉀型復(fù)合肥2 kg。在操作過(guò)程中,還需要根據(jù)設(shè)施環(huán)境、設(shè)施條件、配制成本以及原材料的豐富性等實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整與配制。
營(yíng)養(yǎng)液是整個(gè)水培和氣霧栽培的核心,包含了草莓生長(zhǎng)過(guò)程中所必須的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素,也就是全價(jià)營(yíng)養(yǎng)液,目前很多基質(zhì)培后期也用全價(jià)營(yíng)養(yǎng)液來(lái)進(jìn)行滴灌,營(yíng)養(yǎng)液的配方以及配制、調(diào)控直接影響草莓的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)。
2.2.1 營(yíng)養(yǎng)液配制
目前運(yùn)用于草莓的水培和氣霧栽培的配方比較多,吳慧等[11]認(rèn)為相比日本園試、華南農(nóng)大葉菜配方,日本山崎草莓專(zhuān)用配方(表1)在草莓植株的生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。不同地方應(yīng)該根據(jù)配制營(yíng)養(yǎng)液的水質(zhì),調(diào)整各礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)液元素的含量,形成適合當(dāng)?shù)氐臓I(yíng)養(yǎng)液配方,如當(dāng)?shù)厮挠捕容^大,應(yīng)先測(cè)算出水的鈣鎂含量,再在配方中減去相應(yīng)的鈣鎂含量。
營(yíng)養(yǎng)液配制時(shí)需保證各個(gè)原料能充分溶解,防止產(chǎn)生沉淀。尤其是硝酸鈣和磷酸銨在濃度較高的情況下混在一起容易產(chǎn)生沉淀,所以配制時(shí),一定要把它們分組溶解稀釋后再混合一起,如表1先進(jìn)行分組,A、B組分開(kāi)溶解,再分別注入營(yíng)養(yǎng)液池,C液可以先配成500倍的母液,再根據(jù)需要用量加入營(yíng)養(yǎng)液池。
2.2.2 營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控
營(yíng)養(yǎng)液的調(diào)控是栽培的關(guān)鍵之一,酸堿度、濃度調(diào)控不到位均會(huì)直接影響草莓對(duì)各種礦質(zhì)元素的吸收,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致?tīng)€根、死苗。營(yíng)養(yǎng)液pH保持在5.5~6.5比較理想,在栽培過(guò)程中,由于剛栽培草莓時(shí)部分草莓根系受傷以及部分土生根老化,會(huì)造成pH下降,但隨著草莓生長(zhǎng)其營(yíng)養(yǎng)液pH會(huì)升高,通過(guò)磷酸或硫酸來(lái)調(diào)整降低其營(yíng)養(yǎng)液pH,中后期如發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液pH下降并小于5時(shí),應(yīng)徹底更換營(yíng)養(yǎng)液,用清水循環(huán)1 d,使用重新配制的營(yíng)養(yǎng)液,促進(jìn)新根的形成。草莓定植后先用清水循環(huán)2~3 d,促進(jìn)新根的形成,初期營(yíng)養(yǎng)液EC值控制在1.0 mS/cm左右,隨著生長(zhǎng)進(jìn)程逐漸提高營(yíng)養(yǎng)液濃度,開(kāi)花期提高至1.5 mS/cm左右,結(jié)果期在2.0 mS/cm左右。在此過(guò)程中,營(yíng)養(yǎng)液濃度過(guò)高則及時(shí)加水稀釋?zhuān)^(guò)低則加母液調(diào)高濃度。每天定期檢查營(yíng)養(yǎng)液酸堿度,并調(diào)整至適宜的酸堿度。
表1 日本山崎草莓專(zhuān)用配方 g/t
目前草莓普遍采用設(shè)施栽培,連作問(wèn)題嚴(yán)重,而運(yùn)用無(wú)土栽培模式離開(kāi)了土壤,隔絕了土傳病害,可以有效解決土壤連作問(wèn)題,避免土傳疾病[12]。草莓無(wú)土栽培模式實(shí)現(xiàn)了立體栽培,提高了大棚設(shè)施單位面積利用率,充分利用了空間,把平面布局變?yōu)榱Ⅲw布局,改善了溫室的通風(fēng)透氣性與光照條件,減少了病害發(fā)生,舒展了莖葉,使草莓著色更加均勻,色彩效果更好,果實(shí)形狀更漂亮,果實(shí)糖度更高,同時(shí)所掛果實(shí)無(wú)土塵污染,潔凈程度高,商品率高。因此,無(wú)土栽培的草莓不管是在外觀還是品質(zhì)上都比普通的土壤栽培要好。
另一方面,草莓的無(wú)土栽培模式有效擴(kuò)大了草莓的種植區(qū)域,不僅可以在城市的屋頂、陽(yáng)臺(tái)、露臺(tái)以及室內(nèi)種植,甚至可以在沙漠、荒山等地方生產(chǎn),如日本德島事務(wù)所設(shè)計(jì)的草莓植物工廠和夏普公司在阿聯(lián)酋迪拜推出用來(lái)生產(chǎn)草莓的集裝箱型栽培設(shè)備,均可以實(shí)現(xiàn)一年四季工廠化生產(chǎn)草莓。草莓無(wú)土栽培模式采摘方便,便于管理,觀光效果好。隨著城市微農(nóng)業(yè)、都市農(nóng)業(yè)、休閑觀光農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,草莓無(wú)土栽培將會(huì)成為其中一道靚麗的風(fēng)景線(xiàn)。
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