南疆設(shè)施草莓沙培系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

馬全會閆芬芬劉義飛劉文科，2*

（1塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)能與廢棄物處理重點實驗室，北京 100081）

在南疆地區(qū)就地取材，利用河沙和甘草渣等廢棄資源，開發(fā)了一套低成本、適宜當?shù)卦O(shè)施的草莓沙培系統(tǒng)，每667m2草莓產(chǎn)量達2000～2500kg，主要通過游客采摘、電商平臺、超市等形式銷售，每667m2純利潤達10萬元左右。

設(shè)施草莓栽培彌補了北方冬季對新鮮果蔬的需求，經(jīng)濟效益高，是都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分（宗靜 等，2018）。新疆地區(qū)具有光熱資源豐富、晝夜溫差大、日照時間長等環(huán)境優(yōu)勢，近幾年設(shè)施草莓生產(chǎn)發(fā)展迅速，已成為新疆的特色產(chǎn)業(yè)之一。2014年新疆草莓栽培面積達613.3 hm2（9 200畝），僅烏魯木齊周邊地區(qū)總栽培面積就達433.3 hm2（6 500畝），其中設(shè)施栽培面積100.3 hm2（1 500畝），占比23.08%。新疆兵團十二師自2013年開始大力發(fā)展設(shè)施草莓栽培，草莓種植面積約51.6 hm2（774畝），年產(chǎn)量達1 612 t（向征，2018）。近年來南疆設(shè)施草莓發(fā)展較快，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師阿拉爾市自2010年發(fā)展設(shè)施草莓栽培以來，栽培面積已逾100.3 hm2（200畝），成為南疆地區(qū)設(shè)施草莓集中生產(chǎn)區(qū)。目前，南疆地區(qū)設(shè)施草莓多以土壤栽培為主，由于土壤鹽堿重、連作障礙問題突出，平均每667 m2產(chǎn)量僅有1 000 kg，一些土壤鹽堿較重、地下水位高的生產(chǎn)兵團（場），草莓幼苗成活率在50%以下，平均每667 m2產(chǎn)量只有500 kg左右，這與每667 m22 250～5 400 kg的理論產(chǎn)量差距較大。

蔬菜無土栽培具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好，省水省肥、省力省工，避免土壤連作障礙，病蟲害少、清潔衛(wèi)生等優(yōu)點，但無土栽培系統(tǒng)設(shè)施投資成本較高，相應(yīng)的配套設(shè)施也不夠完善，且草炭等傳統(tǒng)基質(zhì)資源有限。南疆位于沙漠腹地，河沙資源豐富，用于制藥的甘草經(jīng)粉碎、淋洗藥用成分后殘留的廢渣年產(chǎn)幾百萬噸。筆者就地取材利用河沙和甘草渣等廢棄資源，開發(fā)了一套低成本、適宜南疆地區(qū)的設(shè)施草莓沙培系統(tǒng)。經(jīng)過3 a（年）探索和實踐，此套栽培系統(tǒng)具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、生產(chǎn)成本低、易推廣普及等優(yōu)點，可將南疆地區(qū)日光溫室草莓每667 m2產(chǎn)量提高到2 000～2 500 kg，將無土栽培材料設(shè)備的每667 m2成本降低至1.2萬元，每667 m2純利潤達10萬元左右，目前已成功推廣5.3 hm2（80畝），極大地提高了草莓種植效益。現(xiàn)將該栽培系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵管理技術(shù)介紹如下。

1 南疆設(shè)施草莓栽培條件

南疆地區(qū)冬季最低氣溫接近-20 ℃，要保證草莓冬季生產(chǎn)，要求日光溫室的保溫性能良好。一般要求溫室后墻的厚度在1 m以上，以增強蓄熱保溫能力；溫室高度4.5 m以上，利于提高溫室吸收光照的能力；每年更換棚膜，保溫棉被無破損；必要時可采用爐火加溫、電熱加溫等增溫措施，使溫室內(nèi)冬季最低溫度達到10 ℃以上。另外，南疆地下水的含鹽量在1.5‰～2.0‰，含鹽量過高不能用來配制營養(yǎng)液；當?shù)刈詠硭暮}量在0.3‰以下，能滿足營養(yǎng)液配制要求，因此要求溫室內(nèi)要接通自來水供水管道。

2 設(shè)施草莓沙培系統(tǒng)的研發(fā)

2.1 基質(zhì)構(gòu)成 純粗沙作基質(zhì)保水保肥能力差，將30%體積的甘草渣混配到粗沙中，混合基質(zhì)的容重由1.6 kg·L-1下降至1.2 kg·L-1，總孔隙度由33.3%提升到43.0%、持水孔隙度由28.7%提高到37.9%、通氣孔隙度由4.7%增大到5.1%，保水保肥能力明顯提高，更加適合草莓無土栽培。混合基質(zhì)每立方米80元，具有生產(chǎn)成本低、易推廣普及等優(yōu)勢。

2.2 栽培槽設(shè)計 在日光溫室內(nèi)平地起壟修建無土基質(zhì)栽培槽，壟底寬60 cm、上部寬30 cm，壟高30 cm，兩壟間距50 cm。壓實后在壟上挖栽培槽，槽寬25 cm、深20 cm，槽底為半圓形（圖1）。栽培槽挖好后依次鋪設(shè)土壤隔離膜（為節(jié)約成本一般用廢舊棚膜），槽底部鋪設(shè)排廢液管，再鋪設(shè)保水無紡布后即可填裝基質(zhì)。基質(zhì)填裝后壓實、整平，上面鋪設(shè)滴灌帶。草莓定植后在槽上鋪設(shè)銀黑地膜。

圖1 沙培草莓栽培槽結(jié)構(gòu)

2.3 營養(yǎng)液池設(shè)計 營養(yǎng)液通過營養(yǎng)液池配制，每667 m2溫室配置15 m3營養(yǎng)液池。選擇溫室靠山墻一側(cè)，就地取土挖池，池上口寬2.5 m、下口寬1.5 m，深1.5 m，長5 m（圖2）。底部鋪雙層防水膜，防止?jié)B水，上部蓋黑色膜，防止營養(yǎng)液見光滋生綠苔。安裝1.5 kW自吸泵和自動控時裝置，設(shè)置每日供應(yīng)頻率及時間，可實現(xiàn)營養(yǎng)液全自動供應(yīng)。自吸泵連接滴灌主管接到各栽培行一端，接入滴灌帶。

圖2 營養(yǎng)液池結(jié)構(gòu)

2.4 營養(yǎng)液配制及管理 筆者經(jīng)過4 a（年）研究，根據(jù)當?shù)厮|(zhì)鈣鎂離子濃度高的特點，在日本山崎草莓配方的基礎(chǔ)上進行了改良優(yōu)化，同時簡化了營養(yǎng)液配制方法，即大量元素采用稱重后直接溶解的方法，按配方（表1）二次稀釋后，直接溶于營養(yǎng)液池中；微量元素按配方提前配制成1 000倍母液，每次加入15 kg母液即可。營養(yǎng)液池中加入大量元素和微量元素后，需要開啟自動循環(huán)泵使營養(yǎng)液混勻，2 h（小時）后方可用于滴灌。

根據(jù)基質(zhì)的保水保肥特性和草莓的需肥特點設(shè)定滴灌頻率，生長期及結(jié)果期需每天連續(xù)滴灌，管道壓力控制在0.05 MPa。由于粗沙保水保肥能力差，因此滴灌采用少量多次的原則，每天10：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00 共滴灌 6 次，每次滴灌1 min（分）。每個月的月底滴灌15 min（分），目的是利用大量營養(yǎng)液淋洗基質(zhì)，防止基質(zhì)局部聚集養(yǎng)分。草莓不同生長期所設(shè)營養(yǎng)液濃度不同，一般設(shè)定苗期EC值為0.8～1.0 mS·cm-1，開花期為1.0～1.2 mS·cm-1，結(jié)果期控制在1.2～1.5 mS·cm-1。生產(chǎn)中用硝酸調(diào)節(jié)pH值（6.0～6.5）。每周用便攜式EC、pH計監(jiān)測營養(yǎng)液濃度和酸堿度，并做記錄。

表1 沙培草莓營養(yǎng)液配方

3 設(shè)施草莓沙培技術(shù)要點

3.1 定植 沙培草莓栽培管理與土壤栽培基本相同，根據(jù)南疆氣候特點，8月下旬定植草莓幼苗，選擇抗病性強、產(chǎn)量高的品種，如甜查理、童子1號、咖啡等，雙行定植，株距20 cm，每667 m2定植8 000株。定植時正值南疆夏季高溫，溫室需懸掛遮陽網(wǎng)（遮陽率70%），因中午室內(nèi)溫度高達38℃以上，不利于緩苗，放下棉被將陽光全部遮擋后可將室內(nèi)溫度降到30 ℃以下，是降溫的應(yīng)急措施，可保證種苗成活率在95%以上。9月上中旬完全緩苗后鋪設(shè)銀黑地膜，可起到保持基質(zhì)濕度、降低基質(zhì)溫度的作用。10月上旬，當?shù)刈畹蜌鉁剡_到5℃時扣棚膜，夜間用棉被保溫，溫室白天溫度控制在25～28 ℃，夜間12～15 ℃。

3.2 花果管理

3.2.1 促進花芽分化 在扣棚膜后的3～5 d（天）內(nèi)噴施赤霉素促進草莓花芽分化，不同草莓品種噴施濃度不同，日系草莓品種紅顏、章姬使用濃度為

3～5 mg·kg-1，歐美系品種甜查理、童子1號噴施濃度為10 mg·kg-1（即1 g赤霉素溶解于100 kg水中），可促進草莓生長發(fā)育，打破植株休眠。噴施時要對準草莓心葉均勻細致噴霧，噴施濃度要嚴格掌握，不能隨意增減。

3.2.2 摘葉疏果 摘葉疏果是提高草莓果實品質(zhì)的主要措施之一。在生長期、結(jié)果期要及時摘除黃葉、病葉以及下部衰老葉片、匍匐莖，以降低母體養(yǎng)分消耗，利于采光和通風(fēng)，減少病害發(fā)生。在草莓盛花期，選留1～2個方位好且壯的腋芽，抹去其余腋芽。及早疏花，每個花序留7～8朵健壯花。要隨時檢查母株生長狀態(tài)，每天在溫室內(nèi)巡回查看，及時摘除病果、小果、畸形果，以利于集中營養(yǎng)供給花果發(fā)育。

3.2.3 蜜蜂授粉 10月下旬進入盛花期，放養(yǎng)蜜蜂進行授粉，以保證日光溫室草莓正常開花坐果。一般每667 m2放置1～2個蜂箱，每周補充濃糖水和花粉。南疆地區(qū)12：00左右、溫室內(nèi)溫度超過22 ℃時蜜蜂開始活動，飼養(yǎng)過程中注意觀察蜂箱內(nèi)蜜蜂的活動情況，如有異常，及時更換蜜蜂箱。

3.3 病蟲害防控 10月上中旬扣棚后，可用15%異丙威煙熏劑熏棚2～3次，可有效防止地老虎、螻蛄、蚜蟲、白粉虱等害蟲。草莓整個生長季容易發(fā)生白粉病，10月下旬開始可用99.9%硫磺粉、30%百菌清煙熏劑熏蒸，每667 m2用200～250 g，每次4 h（小時），每周2次，連續(xù)2周即可。草莓開花前可以交替噴灑50%嘧菌酯水分散粒劑3 000倍液，或4%四氟醚唑水乳劑800倍液等防治白粉病。

翌年3月以后溫度升高，易發(fā)生蟲害，主要有潛葉蠅、薊馬、紅蜘蛛等，這3類害蟲移動隱蔽性強，防治難度較大。一般在草莓葉片上方20 cm處懸掛黃板可有效防治潛葉蠅，每667 m2溫室懸掛15～20張為佳；可用60 g·L-1乙基多殺菌素懸浮劑1 000倍液防治薊馬，連續(xù)噴施2～3次，安全間隔7～10 d（天）；用阿維菌素、噠螨靈、四螨嗪等藥劑防治紅蜘蛛效果較好，一般使用最大稀釋倍數(shù)，噴藥量每667 m2不低于90 kg，要求將植株噴透，溫室各留空處全噴，不留死角。

3.4 采收及銷售 南疆地區(qū)一般在11月中下旬進入結(jié)果期，12月草莓大量上市，可持續(xù)采收到翌年6月，采收期長達7個月。草莓果實陸續(xù)成熟，應(yīng)在70%以上果面呈紅色時采收。目前新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師阿拉爾市周邊設(shè)施栽培草莓多以游客采摘銷售為主，采摘價格每千克180元。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺進行線上銷售，直接配送，每千克價格在120～150元，也可以包裝后批發(fā)到超市、水果店，每千克價格在50～80元，每667 m2經(jīng)濟效益15萬～20萬元，切實提高了農(nóng)民收益。