現(xiàn)代設(shè)施草莓高架育苗質(zhì)量研究

連青龍 魯少尉 尹義蕾 李 邵 丁小明 齊 飛

（農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院設(shè)施 農(nóng)業(yè)研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)設(shè)施結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京1 00125）

現(xiàn)代設(shè)施草莓（Fragaria ananassaDuch.）高架育苗設(shè)備主要包括給水系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)及高架多層育苗架結(jié)構(gòu)。給水系統(tǒng)通過(guò)石英砂、活性炭對(duì)地下水進(jìn)行了過(guò)濾處理，并使過(guò)濾后的水保持EC值0.1～0.2 mS·cm-1、pH值7.0 左右。灌溉系統(tǒng)主要由營(yíng)養(yǎng)液罐、灌溉泵、灌溉滴帶、微電 腦配肥控制系統(tǒng)以及廢液收集槽組成，該系統(tǒng)可以滿足草莓生長(zhǎng)過(guò)程中的水肥需求；環(huán)境控制系統(tǒng)及高架多層育苗架結(jié)構(gòu)以春秋塑料大棚為安裝主體，采用PO 膜覆蓋，該溫室設(shè)有內(nèi)、外遮陽(yáng)網(wǎng)，通過(guò)微電腦控制自動(dòng)開(kāi)啟；高架多層育苗架設(shè)有5層種植槽，頂層種植“V”字型母株槽，內(nèi)設(shè)排水板及排水孔，母株槽下方兩側(cè)各設(shè)置4層子苗種植槽，呈對(duì)稱式分布，每列、每層的一側(cè)可安裝30個(gè)子苗槽，槽兩側(cè)設(shè)有排水孔，子苗槽內(nèi)裝10 cm 規(guī)格的盆缽，作為子苗繁育的種植缽。此育苗架結(jié)構(gòu)大大提高了單株草 莓母苗的育苗效率，達(dá)到了普通育苗方式的4.2倍，繁育子苗效率是同等面積大棚普通育苗方式的2.7倍，大大提高了溫室空間的利用效率，增加了育苗數(shù)量，同時(shí)也降低了培育草莓母苗的投入成本（陳懷勐 等，2012）。

現(xiàn)代設(shè)施草莓高架育苗設(shè)備降低了土傳病害的發(fā)生，同時(shí)采用微電腦技術(shù)控制草莓生長(zhǎng)所需的水肥和環(huán)境條件，為草莓植株提供了適宜的生長(zhǎng)條件，提高了草莓子苗的質(zhì)量。并且，通過(guò)高架多層的子苗繁育結(jié)構(gòu)，在提高草莓子苗產(chǎn)量的同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)力成本。本試驗(yàn)以普通地栽培草莓育苗系統(tǒng)繁育的子苗為對(duì)照，對(duì)運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)施草莓高架育苗技術(shù)繁育的草莓子苗質(zhì)量進(jìn)行了對(duì)比分析，為進(jìn)一步提高草莓育苗質(zhì)量和繁育技術(shù)提供理論支持和現(xiàn)實(shí)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試草莓品種為章姬，草莓母株是經(jīng)過(guò)脫毒的組培苗，煉苗后于2012年4月27日分別在高架育苗棚和普通地栽棚（均為春秋塑料大棚）定植。

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 環(huán)境因子的測(cè)定 試驗(yàn)在北京市昌平金六環(huán)農(nóng)業(yè)園進(jìn)行，分別使用太陽(yáng)輻射記錄儀和溫濕度記錄儀測(cè)定塑料大棚內(nèi)的太陽(yáng)輻射能量、草莓子苗的冠層溫度與相對(duì)濕度。將太陽(yáng)輻射記錄儀分別安裝在高架育苗棚與普通地栽育苗棚的中部，高度距地 面約1.50 m，儀器設(shè)置每10 min 記錄一組數(shù)據(jù)。將溫濕度記錄儀分別吊掛在高架育苗棚與普通地栽育苗棚的草莓植株葉冠層的上方約15 cm處，儀器設(shè)置每10 min 記錄一組數(shù)據(jù)。

1.2.2 草莓植株生長(zhǎng)量的測(cè)定 分別測(cè)定草莓子苗移栽前四葉一心期以及移栽時(shí)子苗的株高、葉柄長(zhǎng)度、新莖粗、葉面積和相對(duì)葉綠素含量（SPAD）以及移栽時(shí)子苗的根長(zhǎng)、根鮮質(zhì)量、植株鮮質(zhì)量及干質(zhì)量等指標(biāo)。

在高架育苗棚與普通地栽對(duì)照棚的北、中、南側(cè)區(qū)域各隨機(jī)抽取10株。株高（地表到大多數(shù)葉片的自然高度）用直尺測(cè)量；葉柄長(zhǎng)度（心葉向外第2片展平的功能葉）用直尺測(cè)量；新莖粗（根莖部東西、南北的直徑）用游標(biāo)卡尺測(cè)量；葉面積與相對(duì)葉綠素含量分別用活體葉面積測(cè)定儀和便攜式葉綠素相對(duì)含量測(cè)定儀測(cè)定，測(cè)定部位為子苗心葉向外第2片展平的三出復(fù)葉的中間葉片（唐梁楠和楊秀瑗，1996）。

草莓子苗移栽時(shí)分別在高架育苗棚與普通地栽對(duì)照棚內(nèi)隨機(jī)選取10株測(cè)定子苗的根長(zhǎng)、根鮮質(zhì)量、植株鮮質(zhì)量及干質(zhì)量。根系的測(cè)定：挖出植株，洗凈根系，用直尺測(cè)量最長(zhǎng)根的長(zhǎng)度；地上部、根部生物量的測(cè)定：挖出植株，洗凈根系，從根莖處分開(kāi)，陰涼處晾干，用電子天平稱量根系與整株的鮮質(zhì)量，然后在105℃烘箱內(nèi)烘20 min，最后75℃烘至恒重，稱干質(zhì)量（唐梁楠和楊秀瑗，1996）。

此外，分別對(duì)地栽育苗棚與高架育苗棚中的草莓子苗移栽至蓄熱式草莓立體無(wú)土栽培系統(tǒng)7 d后的長(zhǎng)勢(shì)與緩苗情況進(jìn)行調(diào)查。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007 和DPS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用LSD 法進(jìn)行顯著性測(cè)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境因子

選取草莓子苗移栽前1個(gè)月（2012年8月）的溫濕度、太陽(yáng)輻射能量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，在8月高架育苗棚與地栽育苗棚的平均溫度范圍分別為20.8～30.9℃與18.3～35.1℃，其中白天光合作用時(shí)間段內(nèi)的平均溫度范圍分別為24.2～30.9℃與25.8～35.1℃。此外，8月內(nèi)的最高溫發(fā)生在8月29日的14：00，此時(shí)地栽育苗棚中的溫度達(dá)到了42.5℃，而高架育苗棚中的溫度為38.0℃。并且，在8月相對(duì)較高溫時(shí)段（10：00～16：00）高架育苗棚中的溫度比地栽育苗棚中的溫度平均低2.1～4.4℃（圖1）。在8月高架育苗棚與地栽育苗棚的平均相對(duì)濕度范圍分別為56.2%～84.4%和19.0%～78.4%，在相對(duì)較高溫的時(shí)段內(nèi)高架育苗棚內(nèi)仍能保持較為適宜的空氣相對(duì)濕度范圍（56.2%～62.4%），而地栽育苗棚中的空氣相對(duì)濕度范圍為19.0%～24.1%。

圖1 2012年8月不同時(shí)間草莓高架育苗棚和地栽育苗棚的平均溫濕度

對(duì)兩育苗棚8月的平均太陽(yáng)輻射能量進(jìn)行分析（圖2），在光照最強(qiáng)時(shí)（11：00）地栽育苗棚的平均太陽(yáng)輻射能量達(dá)到了429.3 W·m-2，而此時(shí)高架育苗棚的平均太陽(yáng)輻射能量為317.7 W·m-2，通過(guò)遮陽(yáng)網(wǎng)降低了26.0%的太陽(yáng)輻射能量。

圖2 2012年8月白天不同時(shí)間草莓高架育苗棚和地栽育苗棚的平均太陽(yáng)輻射能量

2.2 植株生長(zhǎng)量

表1結(jié)果顯示，總體上在四葉一心期和移栽當(dāng)天高架育苗棚中的草莓子苗株高長(zhǎng)度均低于地栽，但是高架育苗棚中子苗的新莖粗、葉面積與SPAD值均高于地栽，其中SPAD值在四葉一心期與移栽時(shí)分別比地栽育苗棚高了18.25% 和23.81%。值得注意的是，移栽時(shí)地栽育苗棚中子苗的SPAD值較四葉一心期有所下降，而高架育苗棚中子苗的SPAD值無(wú)明顯變化。

2.3 植株生物量及定植后長(zhǎng)勢(shì)

在移栽時(shí)分別對(duì)兩個(gè)棚的草莓子苗根長(zhǎng)、根鮮質(zhì)量、植株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，兩個(gè)棚的子苗根長(zhǎng)與植株鮮質(zhì)量無(wú)明顯差別，但高架育苗棚子苗的根鮮質(zhì)量與植株干質(zhì)量分別比地栽棚高175.36%和31.76%（表2）。

移栽當(dāng)天高架育苗棚的子苗與地栽育苗棚的子苗相比更為健壯（圖3）。地栽育苗棚裸根苗（圖3-a，d）的主根相對(duì)較長(zhǎng)，但須根少，根系細(xì)弱，且主要為老根，白色新根較少；而高架育苗棚盆缽苗（圖3-b，c，e）的主根不明顯，多為須根，白色新根較多，根系比較發(fā)達(dá)健壯。

表2 不同栽培模式草莓子苗移栽時(shí)植株生物量

圖3 不同栽培模式草莓子苗植株、根系生長(zhǎng)量比較

分別將地栽育苗棚（圖4-a）與高架育苗棚（圖4-b）的子苗移栽至蓄熱式草莓立體無(wú)土栽培系統(tǒng)7 d后發(fā)現(xiàn)，地栽苗仍呈現(xiàn)萎蔫的緩苗期狀態(tài)（圖4-c），而盆缽苗已恢復(fù)了正常生長(zhǎng)（圖4-d）。

圖4 不同栽培模式草莓子苗定植前后長(zhǎng)勢(shì)

3 結(jié)論與討論

草莓是具有光合午休現(xiàn)象的植物，其主要影響因素是氣孔因素，高溫低濕的環(huán)境促使葉片氣孔關(guān)閉，從而導(dǎo)致草莓出現(xiàn)午休現(xiàn)象（蘇培璽 等，2002；馮立娟 等，2009）。高架育苗棚的遮陽(yáng)網(wǎng)、濕簾風(fēng)機(jī)、滴灌等設(shè)備為草莓子苗的正常生長(zhǎng)提供了適宜的溫度與相對(duì)濕度，避免了由于夏季地栽育苗棚的高溫低濕環(huán)境造成的午休現(xiàn)象，加快了草莓子苗植株光合作用的進(jìn)行。此外，光照是植物進(jìn)行光合作用的基礎(chǔ)，草莓是喜光性植物，但在夏季強(qiáng)光條件下容易受到強(qiáng)光脅迫造成光抑制現(xiàn)象的發(fā)生，從而降低草莓植株的光合速率（魏娜 等，2008）。而安裝了遮陽(yáng)網(wǎng)的高架育苗棚比地栽育苗棚降低了約26.0%的太陽(yáng)輻射能量，防止草莓光合作用時(shí)光抑制現(xiàn)象的發(fā)生。

植物葉綠素含量是衡量綠色植物葉片光合作用的重要指標(biāo)。葉綠素含量的提高有利于增強(qiáng)光合作用，從而提高產(chǎn)量與品質(zhì)（艾天成 等，2000）。對(duì)于草莓而言，葉片的葉綠 素含量與SPAD值有很好的相關(guān)性，葉綠素含量越高，SPAD值越高（雷澤湘 等，2001）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，高架育苗棚適宜的栽培環(huán)境使草莓子苗的SPAD值在移栽前四葉一心期和移栽時(shí)分別比地栽育苗棚提高了18.25% 和23.81%，同時(shí)也提高了高架育苗棚中盆缽子苗的葉綠素含量，而草莓子苗葉面積的提高，同樣為高架育苗棚的草莓子苗植株光合作用的增強(qiáng)提供了有利條件，也間接增加了子苗植株干質(zhì)量。

高架育苗棚與地栽育苗棚8月的平均相對(duì)濕度范圍分別為56.2%～84.4%和19.0%～78.4%，均未達(dá)到炭疽病較易發(fā)生的90%以上，但溫度都在較易發(fā)生該病害的28～32℃范圍之內(nèi)（李明遠(yuǎn)，2012）。由此分析，高架育苗模式較普通地栽育苗模式的相對(duì)濕度較高，雖然溫度相對(duì)較低，但仍為病蟲(chóng)害的滋生營(yíng)造了環(huán)境，因此更需要做好育苗時(shí)期的病蟲(chóng)害防治工作。然而，由于育苗期間的防治措施嚴(yán)密及時(shí)，育苗期以及草莓子苗移栽后～結(jié)果初期，2種栽培模式均未發(fā)生嚴(yán)重的炭疽病與紅蜘蛛。

本試驗(yàn)中，高架育苗棚與普通地栽育苗棚相比提供了更適宜草莓子苗生長(zhǎng)的溫度、相對(duì)濕度、太陽(yáng)輻射能量、合理的液肥營(yíng)養(yǎng)以及較好的基質(zhì)盆缽根際環(huán)境，使高架育苗棚生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的盆缽草莓子苗，其初生白色新根較多、較長(zhǎng)，根系分布較為均勻，新莖較粗且達(dá)到了1.0 cm以上，成齡葉片4片以上，葉色較深，富含葉綠素，葉柄健壯，中心芽飽滿，移栽后緩苗期短，植株生長(zhǎng)旺盛，大部分達(dá)到了一級(jí)草莓子苗的質(zhì)量，為草莓豐產(chǎn)高質(zhì)栽培奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

現(xiàn)代設(shè)施草莓高架育苗系統(tǒng)生產(chǎn)的子苗產(chǎn)量高、空間利用效率大、一級(jí)子苗達(dá)標(biāo)率高、管理方便、省時(shí)省力，具有較高的推廣價(jià)值。與歐美國(guó)家采用高架育苗系統(tǒng)主要用于生產(chǎn)原種苗不同，該育苗系統(tǒng)源自日本，其主要功能為草莓子苗的生產(chǎn)，并且只有在生產(chǎn)子苗時(shí)才能充分體現(xiàn)出該系統(tǒng)育苗效率高的優(yōu)點(diǎn)。但該育苗系統(tǒng)的骨架材料、設(shè)計(jì)、設(shè)施裝備等成本均相對(duì)較為昂貴，除去與地栽育苗系統(tǒng)相同的大棚建設(shè)成本外，該高架育苗系統(tǒng)的價(jià)格在12萬(wàn)元左右，令普通農(nóng)戶與一般生產(chǎn)企業(yè)較難承受。根據(jù)這一現(xiàn)實(shí)情況，農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院高效設(shè)施草莓高架育苗與栽培技術(shù)研究課題組已初步進(jìn)行了高架育苗系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化工作，擬再進(jìn)一步提高其性能、節(jié)約成本，以滿足我國(guó)生產(chǎn)者的現(xiàn)實(shí)需求。該系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的初步產(chǎn)品已在寧夏園藝產(chǎn)業(yè)園區(qū)進(jìn)行了試運(yùn)行，并正在進(jìn)行育苗效率與質(zhì)量的研究。此外，本課題組還將繼續(xù)對(duì)現(xiàn)代高效設(shè)施草莓栽培技術(shù)進(jìn)行研究，通過(guò)設(shè)施草莓蓄熱式立體高效栽培技術(shù)對(duì)高架育苗系統(tǒng)盆缽苗的草莓產(chǎn)量和質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定，以進(jìn)一步優(yōu)化草莓育苗系統(tǒng)以及提高草莓豐產(chǎn)栽培技術(shù)。

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