連棟溫室草莓高架分層式育苗灌溉施肥系統(tǒng)及管理方法

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。