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高架大棚草莓无土栽培气象条件
摘 要：根据草莓的生长特性,对比分析在无土和有土两种栽培方式下的棚内环境气象要素资料,找出两者环境气候差异对草莓生长的影响,研究调节控制草莓无土栽培环境气候条件的方法,促进草莓无土栽培技术推广.
关键词：草莓；高架大棚；无土栽培；气候条件
草莓味道甜美、甘中带酸、风味独特,栽培周期短,结果早、见效快.溧水地处长江三角洲下游,属亚热带季风气候,气温为-8～38 ℃,气候温暖,为草莓生长提供了便利条件.2012年全区设施草莓面积约有386.67 hm2,年产值近4 000万元,已成为当地现代农业的一大亮点.溧水草莓生产均采用温室促成栽培模式,充分利用反季节栽培模式,一般于8月下旬至9月中旬定植,元旦前大量上市,显著提高了经济效益.但近年来,重茬问题日益突出,溧水草莓基地的品质和产量均明显下降.
无土栽培技术是一项新型农业技术,清洁卫生,不受季节、耕地和地域的影响,能提高水分、养分的有效利用率,克服草莓连作障碍和土传病虫害,具有土壤栽培无可比拟的优势[1].本课题主要根据草莓生长特性,对比分析无土和有土两种栽培方式下棚内环境气象要素资料,找出两者环境气候差异对草莓生长的影响,研究调节控制草莓无土栽培环境气象条件的方法,并提供经济成本参考,研究成果有助于改进草莓无土栽培技术试验方法,分析草莓无土栽培技术量产推广可行性.
1 草莓生长对环境气象条件的要求
1.1 温度
草莓对温度适应性较强,喜温暖气候,有一定耐寒性.根系最适温度15～20 ℃,＞2 ℃根系开始活动,10 ℃时形成新根,冬季-８℃会受冻害.植株生长适温15～25 ℃,＞5 ℃开始萌芽,-1 ℃以下低温和30 ℃以上高温时生长受抑制,温度降至 -10 ℃植株易被冻死.花芽分化必须在5～25 ℃时才能正常进行.在5～12 ℃低温下,无论日照长短均可成花；在13～25 ℃只有经过短日照,才能形成花芽.开花期0 ℃以下低温和40 ℃以上高温阻碍授粉,果实膨大期白天20～25 ℃适宜,夜温保持在5～8 ℃最佳.
1.2 湿度
草莓根浅,叶片蒸发量大,喜湿,要求有充足水分供应,但怕涝.草莓现蕾前期,棚内湿度要控制在60%,利于草莓生长和抽穗现蕾；现蕾开花期,湿度控制在40%～50%,果实膨大及成熟期,湿度直接影响草莓产量和品质,以60%～70%为宜.果实大量成熟期,适度灌水是保证草莓丰产的关键措施之一.
1.3 光照
草莓喜光,较耐阴,对日照要求较严格[2].开花结果期和匍匐茎抽生期均需12～15 h长日照,花芽分化期要求8～12 h短日照和较低温度,休眠期要求短日照和低温(需5 ℃以下低温几十到数百小时).
2 无土栽培和地栽草莓棚内环境气候条件分析
试验大棚位于溧水傅家边草莓基地内,供试品种为“红艳”.连栋大棚棚长80 m、宽80 m、高3 m（最高顶高4.8 m）,一字形基质栽培,以塑料薄膜和无纺布做成栽培槽,宽0.4 m、深0.4 m、高0.75 m.以地栽大棚为对照,棚长32 m、宽8 m、高3 m,垄宽0.4 m、深0.4 m,垄沟宽0.3 m.两者均为东西走向.
每年1—4月是溧水草莓产销两旺季节,此阶段棚内气象环境条件对草莓产量和品质影响尤为关键.因设备故障导致观测资料序列短,分析仅采用2016年12月—2017年3月数据,比较分析冬季低温时两种栽培方式下增温保暖效果、棚内湿度和CO2浓度变化规律.经分析,主要有以下几点：
（1）冬季高架无土栽培大棚白天温度较地栽大棚显著偏低（表1）.高架无土栽培大棚1—3月平均气温分别为8.3 ℃、8.7 ℃、11.6 ℃,1—2月较地栽大棚偏低,日平均气温偏低日数达75%.从气温日变化看出,1—2月白天高架无土栽培大棚增温效果比地栽大棚明显偏差,尤其高温时段温度和日最高气温显著偏低,而夜间两种大棚气温下降趋势和日极端最低温度均较为一致.可见,冬季高架无土栽培棚内温度总体偏低,不能满足此阶段草莓适温需求,且做好夜间增温仍是冬季防冻重点.
（2）高架无土栽培大棚地温日较差明显大于地栽大棚,夜间地温比地栽大棚显著偏低.本试验中,连栋大棚基质10 cm平均地温分别为9.7 ℃、10.5 ℃、13.4 ℃,平均日较差分别达5.3 ℃、7.9 ℃、7.6 ℃,日变化明显大于地栽.究其原因,应为塑料薄膜和无纺布做成的栽培槽保温效果差,且基质孔隙度大,透气性好,和土壤相比,热容量小,致使夜晚温度下降时,基质草莓根系温度下降快,显著低于地栽大棚（图1）.
（3）高架无土栽培大棚和地栽大棚夜间湿度普遍偏高,白天湿度明显下降,两者差异不显著（图2）.两种大棚日平均相对湿度均为83%,日平均最小相对湿度均为47%.其中高架无土栽培大棚1—3月棚内平均相对湿度分别为87%、83%、80%,土壤平均相对湿度为64%、84%、85%.因此启用高架无土大棚栽培草莓时,仍需做好通风降湿工作,空气相对湿度控制在80%以下为佳.
（4）高架无土栽培大棚CO2浓度变化呈中午低、早晚高凹形曲线.棚内CO2浓度是影响草莓生长发育的重要因素.草莓花期至结果盛期对CO2的浓度需求为2 600～4 600 mg/kg.而高架无土栽培大棚内测得白天CO2平均浓度在900 mg/kg左右,距离草莓同期生长需求量还相差数倍.因此,加强系统管理,适当补充CO2气体肥,可提高草莓光合作用,促进草莓生长.
3 环境气象条件干预
棚内温度条件是草莓生长关键因子.冬季是草莓产销两旺季节,连栋大棚基质栽培环境气温和土温明显低于地栽大棚.加之棚内CO2浓度低,溧水1—2月历年日平均日照时长仅4.4 h,棚膜透光率低严重影响草莓光合作用.为更好地调控无土设施草莓环境条件,使其满足草莓生长发育需要,本课题开展了增温和补光对比试验,设计思路如下：
（1）选择A、B、C、D、E、F 6个试验区（A、B、C为装有加温设备的一字形大棚3栋,D、E、F为未装有加温设备的双一字形大棚3栋,E、F两个试验区为空白试验）,总面积1 680 m2.
（2）A、B、C区安装生物质燃烧机,在每条栽培带下面敷设塑料管,通过塑料管输送热风给基质和根系加热.
（3）两者的补光灯采用并联方式连接.其中LED 40 W植物生长灯A试验区18盏,C试验区20盏；C、D试验区安装40 W防爆白炽灯.安装定时器,补光时间设置为18:00～22:00,每天补光4 h,阴雨天,除晚上补光4 h外,白天也要进行适量补光.
4 试验结果
（1）补光后草莓植株长势优势明显,但生育进程无差.白炽灯等传统人工光源光谱能量分布固定,光质、光强无法调控,真正用于光合作用的有效光照小,发热大,耗能高,寿命短,不符合作物生长需求.按照作物光合作用所需光谱专门设计的作物生长专用LED灯,能效比更高.灯具结构更适合温室大棚内使用,光谱、光质易于调整,可适用于草莓不同生长阶段,且综合长期使用成本较白炽灯低（表2）.
（2）因连栋大棚空间大,利用热风循环管道加热法保温增温效果并不理想.
据资料查证,热水循环管道增温法和电加温是更被普遍采用的设施大棚增温法.日本的一项研究表明:利用电对短缩茎局部加温至4 ℃,可在降低成本的同时增加产量.这些还有待于未来进一步验证.
参考文献:
[ 1 ] 森下昌三,郑宏清,叶正文.草莓——生理生态及实用栽培技术[M].上海：上海科学技术出版社,1993.
[ 2 ] 董静,张运涛,王桂霞,等.日光温室基质栽培对“红颜”草莓品种生长发育的影响[J].西北农业学报,2008,17(3).
（收稿日期：2017-09-05）
无土栽培论文范文结:
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