智能溫室廢舊椰糠循環(huán)利用技術(shù)*

周語怡 顧亞敏 劉亞軍 孫 穎 劉必江 朱為民 丁小濤**

（1.上海金塘農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，上海 金山 201516；2.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點實驗室，上海 奉賢 201403）

智能溫室具有環(huán)境可控，生產(chǎn)集約化、工廠化等優(yōu)點，是未來設(shè)施農(nóng)業(yè)的必然發(fā)展趨勢，我國智能溫室的建設(shè)和運營面積也逐年增加。智能玻璃溫室生產(chǎn)成本高，如何控制生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品的售價以保證溫室運營的可持續(xù)性是企業(yè)和種植戶面臨的一個較大挑戰(zhàn)［1］。種植基質(zhì)是智能玻璃溫室蔬菜長季節(jié)栽培過程中用量較大、單價相對較高的生產(chǎn)資料，常用的種植基質(zhì)有椰糠條、巖棉條等。椰糠條是由一定比例的椰殼和抽去椰絲的椰糠組成，具有較好的保水、保肥和透氣性，壓縮后便于運輸，是良好的無土栽培基質(zhì)。智能溫室內(nèi)用椰糠條栽培番茄，椰糠條通常使用1 年后便將其還田或低價售賣，這樣不僅增加了生產(chǎn)資料成本，而且還需要大量人工進行搬運、開孔，人工成本也較高。對于中小型溫室而言，廢舊椰糠的高效循環(huán)利用，以延長其使用期限，是降低智能溫室生產(chǎn)成本的有效途徑之一。為探索廢舊椰糠循環(huán)利用技術(shù)，我們在上海市金山區(qū)國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園的Venlo型玻璃溫室［面積2.5 hm2，配備荷蘭普瑞瓦（Priva）控制系統(tǒng)］內(nèi)，利用種植過番茄的廢舊椰糠種植草莓、葉菜類蔬菜，用再次回收的椰糠條種植啤酒花。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與新椰糠條相比，廢舊椰糠經(jīng)消毒處理后種植的草莓、新夏青在植株性狀上差異不顯著，舊椰糠條種植的啤酒花種植第1 年即可采收酒花，說明廢舊椰糠可循環(huán)利用，有利于降低中小型溫室種植成本，提高總體經(jīng)濟效益?，F(xiàn)將廢舊椰糠條消毒技術(shù)及利用其種植草莓、葉菜類蔬菜和啤酒花的技術(shù)要點介紹如下。

1 棚室和廢舊椰糠消毒

廢舊椰糠為種植過番茄的椰糠條，新椰糠條購自青島拜高農(nóng)業(yè)科技有限公司。出廠時新椰糠條已進行消毒，直接使用緩沖液（主要成分為硝酸鈣和硫酸鎂，質(zhì)量比為2∶1）泡發(fā)、洗鹽后種植番茄。番茄種植結(jié)束后，在植株還未剪去時，利用植株的蒸騰作用吸干椰糠條中剩余的水分，殺死殘留根系，避免椰糠條中殘留根系滋生病原微生物。椰糠徹底失水干燥后，剪去植株地上部分。番茄拉秧、溫室清掃完畢后，將溫室內(nèi)溫度參數(shù)設(shè)置為45～50 ℃，悶棚7～10 d，殺滅溫室內(nèi)的病原菌與蟲卵，以降低下茬作物病蟲害發(fā)生的風(fēng)險。

種植過番茄的廢舊椰糠條使用前須進行消毒處理。首先，利用灌溉系統(tǒng)對椰糠條進行間歇滴灌純水，直至干燥的椰糠條重新吸飽水，靜置24 h 以上，保證椰糠條充分泡發(fā)；接著，用0.1%～0.2%高錳酸鉀溶液澆灌椰糠條直至飽和并流出排液，靜置24 h以上，使椰糠條充分消毒殺菌［2］；消毒完成后，再次澆灌純水沖洗椰糠條，并滴灌EC值為1.5 mS/cm的緩沖液直至流出排液，靜置24 h以上，使鈣、鎂離子充分置換椰糠吸附的鈉離子，靜置后再使用EC值為1.5 mS/cm的緩沖液繼續(xù)沖洗，直至排出液與緩沖液的EC值接近。

2 利用廢舊椰糠種植草莓技術(shù)

2.1 品種選擇與定植

草莓品種有紅顏、章姬，采用已生根的草莓穴盤苗，種苗購自上海富朗格農(nóng)業(yè)科技有限公司。2022年9月14日定植，每667 m2種植4 669株。定植時，將草莓苗弓背朝外，保證結(jié)果后果實朝向椰糠條外部，以便采摘。

2.2 肥水管理

草莓苗定植初期適當(dāng)控水，促進根系發(fā)育，澆灌EC 值為1.0～1.2 mS/cm、pH 值為5.5 左右的營養(yǎng)液（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物工廠團隊提供的草莓營養(yǎng)液配方并加以改進）。開花后，逐漸提高營養(yǎng)液EC 值至1.3～1.8 mS/cm，以滿足草莓的營養(yǎng)需求。根據(jù)不同時期草莓植株的大小，灌溉系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置最小等待時間30～60 min，最大等待時間2～5 h，光照累積量200～300 J/cm2，每次灌溉時間1～2 min，并根據(jù)實際灌溉數(shù)據(jù)對灌溉參數(shù)進行微調(diào)，將灌溉排液占給液的比例控制在15%左右。

2.3 溫濕度管理

溫室通風(fēng)溫度參數(shù)設(shè)置為白天22 ℃、夜間10 ℃。高溫時期通過覆蓋遮陽網(wǎng)和開啟濕簾風(fēng)機進行降溫。9月份氣溫較高，溫室內(nèi)溫度應(yīng)控制在30 ℃以下。溫度過高，草莓植株生長受抑制，同時也會加劇炭疽病發(fā)生的風(fēng)險［3］。低溫時期適當(dāng)加溫，并結(jié)合覆蓋多層簾幕保溫，確保夜間溫度不低于5 ℃，相對濕度控制在60%～95%。

2.4 植株管理

草莓生長過程中，及時去除匍匐莖，并摘除三級以上的花序和畸形果，及時打老葉，加強植株基部通風(fēng)，降低病害發(fā)生率。坐果后，每株保留8片左右功能葉。

2.5 授粉

定植后40 d左右草莓開始開花，溫室內(nèi)釋放熊蜂進行授粉，開花后40 d左右進入采收期。

2.6 病蟲害防治

草莓病蟲害主要有炭疽病、白粉病、灰霉病、紅蜘蛛等?？舍尫挪妒瞅A(yù)防蟲害；病蟲害發(fā)生后，優(yōu)先選用生物肥皂、枯草芽孢桿菌、木霉菌等生物防治方法。

2.7 種植效果

利用廢舊椰糠種植草莓的同時，我們以新椰糠為對照進行了比較試驗。2022 年12 月～2023 年4 月多次測量草莓短縮莖莖粗、中心葉向外展開第3 片葉的葉長和葉寬，使用Graphpad 進行方差分析和多重比較。新、舊椰糠對草莓生長的影響見圖1。

圖1 新、舊椰糠對草莓生長的影響

由圖1 可知，新、舊椰糠處理草莓的短縮莖莖粗、葉長、葉寬無顯著差異，即使用番茄種植后的廢舊椰糠栽培草莓，對草莓的生長無顯著負面影響。2023年4月草莓采收結(jié)束后，每667 m2產(chǎn)量1 467.4 kg。

3 利用廢舊椰糠種植葉菜類蔬菜技術(shù)

廢舊椰糠條經(jīng)消毒處理后，于2022 年9 月至2023 年3 月種植葉菜類蔬菜，通過合理的茬口安排和育苗技術(shù)，該批次廢舊椰糠共種植6茬葉菜類蔬菜，每667 m2單茬新夏青產(chǎn)量為1 334～3 335 kg。

3.1 品種選擇與育苗定植

葉菜品種有新夏青、艷青、快菜等，種子由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。選用105孔穴盤進行育苗，育苗基質(zhì)由泥炭、蛭石、珍珠巖按5∶3∶2 混合配制，基質(zhì)混配好后澆透清水。我們分別于2022 年9 月1 日、10 月1 日、11 月2 日、12 月1 日，2023 年1 月6 日、2 月1 日播種葉菜類蔬菜，每孔播2～3 粒種子，澆透水。出苗后至定植前，澆灌EC 值為0.8～1.0 mS/cm、pH 值為5.5 左右的營養(yǎng)液（番茄營養(yǎng)液配方）。苗齡20～25 d、待根系成團后定植。將椰糠條移至苗床并鋪設(shè)滴灌帶。每個椰糠條定植20 株，每667 m2種植26 680 株。定植后30～35 d即可采收。

3.2 肥水管理

定植后，隨著植株生長逐漸調(diào)整營養(yǎng)液EC 值為1.5～1.8 mS/cm、pH 值5.5 左右。根據(jù)不同時期植株大小，灌溉系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置最小等待時間30～60 min，最大等待時間2～5 h，光照累積量200～300 J/cm2，每次灌溉時間1～2 min，并根據(jù)實際灌溉數(shù)據(jù)對灌溉參數(shù)進行微調(diào)，將灌溉排液占給液的比例控制在15%左右。

3.3 溫濕度和光照管理

溫室通風(fēng)溫度參數(shù)設(shè)置為白天22 ℃、夜間10 ℃。高溫時期主要通過覆蓋遮陽網(wǎng)和開啟濕簾風(fēng)機進行降溫，保證溫室內(nèi)溫度不高于30 ℃；低溫時期適當(dāng)加溫，并結(jié)合覆蓋多層簾幕保溫，確保夜間溫度不低于5 ℃［4］，溫室相對濕度控制在60%～95%。葉菜類蔬菜對光照強度要求較低［5］，且其種植時間正處于上海地區(qū)光照條件較差的階段，因此遮陽參數(shù)的設(shè)定值與番茄相同。

3.4 病蟲害防治

葉菜種植周期較短，管理得當(dāng)病蟲害較少。對于個別植株出現(xiàn)的蛾類幼蟲，人工捕捉即可。定植后，可噴灑生物肥皂100倍液防治粉虱、蚜蟲等害蟲［6］。

3.5 種植效果

利用廢舊椰糠種植新夏青的同時，我們以新椰糠為對照進行了比較試驗，分別于2023 年2 月、3 月和4 月測量新夏青的單棵質(zhì)量，使用Graphpad 進行方差分析和多重比較。新、舊椰糠對新夏青單棵質(zhì)量的影響見圖2。

圖2 新、舊椰糠對新夏青單棵質(zhì)量的影響

由圖2 可知，新、舊椰糠處理新夏青的單棵質(zhì)量無顯著差異，即使用番茄種植后的廢舊椰糠種植新夏青對其產(chǎn)量無顯著負面影響。

4 利用廢舊椰糠種植啤酒花技術(shù)

種植過草莓和葉菜類蔬菜的舊椰糠再次回收，經(jīng)消毒處理后種植啤酒花。啤酒花屬多年生作物，國內(nèi)主要在甘肅、新疆等地種植。露地種植的，通常在幼苗定植2年后產(chǎn)出酒花；玻璃溫室內(nèi)采用廢舊椰糠種植的啤酒花，種植第1年即可產(chǎn)出酒花。廢舊椰糠種植的啤酒花田間長勢見圖3。

圖3 利用廢舊椰糠種植的啤酒花田間長勢

4.1 扦插育苗和定植

啤酒花品種為卡斯卡特。種植前30 d 左右，選用健壯側(cè)枝進行扦插育苗。啤酒花側(cè)枝底部斜切一刀，將其浸入1%吲哚丁酸500倍液1～2 h后進行扦插。扦插苗生根前遮陽10 d左右，巖棉塊放置在椰糠條上，椰糠條偏干時可適當(dāng)補充清水，控制白天溫度25～28 ℃、夜間15～20 ℃［7］。扦插后10 d 左右，巖棉塊底部可見白根后即可讓其見光，澆灌營養(yǎng)液EC 值為0.8～1.5 mS/cm、pH 值5.5 左右。巖棉塊底部有較多根系盤繞時定植，每667 m2種植2 335蔓。除選留的主蔓外，及時抹除所有根部新發(fā)的側(cè)枝和根上部1 m 以下的側(cè)枝。主蔓生長至4 m 左右時，摘除根上部1 m 以下的老葉，以減少營養(yǎng)消耗，增加通風(fēng)，降低濕度。

4.2 肥水管理

啤酒花全生育期分為伸蔓期、上架期、現(xiàn)蕾期和膨大期。伸蔓期與上架期澆灌EC 值為1.5～2.2 mS/cm 的營養(yǎng)液（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物工廠團隊提供的番茄營養(yǎng)液配方并加以改進）［8］；現(xiàn)蕾期營養(yǎng)液EC值控制在2.2～3.0 mS/cm；球果膨大期是啤酒花球果膨大和品質(zhì)形成的重要階段，營養(yǎng)液EC 值調(diào)整為3.5 mS/cm 左右。啤酒花營養(yǎng)液pH 值在5.5～6.5。每天測量灌溉數(shù)據(jù)并記錄，根據(jù)實際灌溉數(shù)據(jù)對灌溉參數(shù)進行微調(diào)，將排占比控制在20%左右。

4.3 溫度和光照處理

啤酒花喜冷涼，生長適宜溫度15～25 ℃［7］、相對濕度50%～85%，控制溫室白天溫度在20～35 ℃、夜間在15～25 ℃。啤酒花為長日照植物，光周期對其花序分化有重要的調(diào)控作用，通過補光來延長光照時長，有利于啤酒花的花芽分化［9］。

4.4 病蟲害防治

玻璃溫室種植的啤酒花蟲害主要有煙粉虱和紅蜘蛛，可用生物肥皂100 倍液或釋放捕食螨防治。環(huán)境條件控制得當(dāng)病害基本不發(fā)生。

4.5 采收管理

采收前澆灌EC值為1.5 mS/cm左右的營養(yǎng)液，降低根際EC值。開花后30～40 d，啤酒花進入采收期?？ㄋ箍ㄌ仄【苹ǖ摩了岷窟_到4.5%～7.0%時，即達到采收要求?；ǘ渫庥^表現(xiàn)為花體緊閉，用手輕捏花體會有沙沙聲，花體內(nèi)蛇麻腺呈金黃色，散發(fā)出啤酒花香味［10］。采摘時先將藤蔓放下，再人工摘花。我們于2023 年7 月10 日采收，每667 m2產(chǎn)量50 kg，預(yù)計2023 年10 月底可再次采收。啤酒花采收后暫時保留藤蔓，利用蒸騰作用使根系含水量降低后再剪除藤蔓，避免根際含水量過高導(dǎo)致芽點萌發(fā)前發(fā)生漚根。采收結(jié)束后，將啤酒花的地上部剪掉，僅保留根莖部用于下茬種植。

5 小結(jié)

番茄-草莓/葉菜類蔬菜-啤酒花的廢舊椰糠循環(huán)利用技術(shù)，不僅可實現(xiàn)不同作物輪作，將椰糠條的使用周期延長至2年，而且舊椰糠對草莓、葉菜類蔬菜的生長與產(chǎn)量無負面影響，同時減少了基質(zhì)搬運、打孔等工作，可節(jié)省整個溫室生產(chǎn)成本5%左右，減輕了玻璃溫室生產(chǎn)運營壓力。多次循環(huán)利用后的椰糠條拆袋打散后還田種植露地園藝作物，還可起到土壤改良的作用。