2種自動滴灌施肥系統(tǒng)在規(guī)模化園區(qū)草莓育苗上的應(yīng)用效果

王志平，王俊英*，孟范玉，安順偉，岳煥芳，牟國興，劉寶文

（1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2.昌平區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站，北京 102200）

2015年北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站調(diào)查統(tǒng)計，北京市草莓育苗面積158.5 hm2，其中設(shè)施避雨育苗面積101.95 hm2，占全市育苗總面積的64.2%，露地育苗面積56.7 hm2，占35.8%。

設(shè)施避雨育苗一般將母株定植在土壤或高架基質(zhì)槽中，母苗行距0.8～1.2 m，株距40 cm左右。母苗兩側(cè)擺放裝有基質(zhì)的育苗槽用于引壓子苗，子苗不直接接觸土壤，土傳病害發(fā)生較少，移栽成活率高。基質(zhì)與土壤相隔離，能夠保持草莓種苗根部透水透氣的環(huán)境，同時必須多次灌水才能滿足草莓苗的水分需求，費(fèi)水費(fèi)工，一般1個生長季灌水70～90次，667 m2用水量270～380 m3。為此，北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站引進(jìn)了全自動滴灌施肥機(jī)和半自動滴灌施肥系統(tǒng)。

前人對草莓育苗的品種、栽培模式、病蟲害防治等方面已有一些研究和論述[1-6]，祝保英等[7]對連棟溫室草莓高架分層式育苗灌溉施肥系統(tǒng)及管理方法進(jìn)行了闡述，金錦源等[8]對2種自動化灌溉施肥機(jī)混肥系統(tǒng)進(jìn)行了比較；但對規(guī)模化園區(qū)自動滴灌施肥系統(tǒng)的應(yīng)用還鮮見報道。

本研究以單棚文丘里施肥器人工滴灌施肥為對照，研究2種自動滴灌施肥系統(tǒng)應(yīng)用于規(guī)模化園區(qū)草莓育苗對灌水、施肥、用工、水分利用、繁苗數(shù)量和質(zhì)量的影響，以期為草莓種苗繁育節(jié)水高效栽培提供依據(jù)和參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)時間及地點(diǎn)

試驗(yàn)時間為2016年9月—2017年8月，地點(diǎn)為昌平區(qū)萬德草莓園（屬于北京萬德園農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司），位于北京市昌平區(qū)小湯山鎮(zhèn)。公司占地約10 hm2，氣溫比市區(qū)常年低5 ℃。現(xiàn)有育苗溫室大棚108棟，日光溫室23棟，現(xiàn)代化智能連棟溫室4 000 m2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試草莓品種為紅顏。育苗槽：每個育苗槽長100 cm，高5.5 cm，下底寬5 cm，上口寬7 cm，育苗槽下有4～5個孔以便于透水透氣。每個大棚長50 m，寬8 m。

施肥器械有以下3種：

西班牙進(jìn)口Nutritech全自動施肥機(jī)：一次性投入成本35萬元，占用1間約40 m2的房間，由控制面板，pH、EC探頭，5個1 m3的肥料桶，組合過濾器，水泵，貯水柜，電磁閥等組成，可以自動調(diào)節(jié)pH、EC值，使pH值保持在5.5～6.5，EC值保持在0.5～0.9 mS。

半自動滴灌施肥系統(tǒng)：由Toro自動控制器、3個比例施肥泵和3個50 L的肥料桶以及電磁閥等組成，一次性投入成本2.5萬元，占用3 m2左右的可以遮陰和避雨的空間，根據(jù)草莓苗情況人工測定、調(diào)節(jié)pH、EC值，使pH值保持在5.5～6.5，EC值保持在0.5～0.9 mS。

文丘里施肥器：每棚1個，占地面積0.5 m2，一次性投入成本200元。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)3個處理：處理1，全自動施肥機(jī)施肥，控制50個大棚草莓育苗的自動灌水施肥；處理2，半自動滴灌施肥，控制12個大棚草莓育苗的半自動灌水施肥；處理3，文丘里施肥（對照），可以給單個大棚草莓育苗人工滴灌追肥。

處理1和處理2采用同樣的肥料配方，配制成A、B液經(jīng)施肥系統(tǒng)混勻后供給草莓育苗生長。主要肥料配方如表1，此外有微量元素配方（略）。處理3采用商品水溶肥（20-20-20）。

2016年9月27日定植母株，667 m2栽植1 668株，底施有機(jī)肥2 668 kg、抗重茬菌劑167 kg、復(fù)合肥（15-15-15）37.5 kg。每個大棚定植7行母株，每行母株兩側(cè)擺放4行育苗槽，每行育苗槽由48個長100 cm的育苗槽首尾相互銜接擺放，槽內(nèi)裝有草莓育苗基質(zhì)（草炭∶蛭石∶珍珠巖＝2∶1∶1），在基質(zhì)中間層撒施復(fù)合肥33.4 kg（667 m2）后，鋪設(shè)滴灌帶（滴頭間距為10 cm）。11月19日灌凍水，覆蓋白色地膜保溫。2017年3月12日左右揭開地膜，草莓母株開始繼續(xù)生長，抽生子苗。

1.4 測定指標(biāo)及方法

記載草莓生育期、基質(zhì)基礎(chǔ)養(yǎng)分含量、每個處理每次的灌水量、施肥量、用工等。每個處理在典型大棚的北部、中部和南部各選10株掛牌，測定指標(biāo)有：草莓繁苗系數(shù)和繁苗質(zhì)量，測定二級子苗種苗品質(zhì)，包括繁苗系數(shù)（即每株母株繁育子苗的數(shù)量）、株高、葉長、葉寬、葉片數(shù)、葉片的SPAD值等；根系，挖出植株，洗凈根系，用直尺測量最長根的長度，用游標(biāo)卡尺測量根莖粗、主根數(shù)；稱取單株質(zhì)量。

數(shù)據(jù)分析采用Excel和DPS軟件進(jìn)行處理，LSD法進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理灌水施肥統(tǒng)計分析

由表2統(tǒng)計可知，從2016年9月27日定植母株到2017年8月20日銷售子苗，處理1（全自動施肥）共灌水115次，每667 m2灌水238 m3；處理2（半自滴灌動施肥）共計灌水92次，每667 m2灌水282 m3；處理3（文丘里對照）共計灌水69次，每667 m2灌水372 m3。全自動施肥機(jī)育苗處理比文丘里對照每667 m2節(jié)水134 m3，節(jié)水率36%；半自動滴灌施肥育苗處理比對照667 m2節(jié)水90 m3，節(jié)水率24%。

從肥料純養(yǎng)分用量上，處理1和處理2從6月18日后分6次給子苗滴灌追肥，667 m2共計追施純養(yǎng)分25.5 kg（N∶P2O5∶K2O為8.5∶7.8∶9.2）。文丘里對照分3次追肥，合計追施純養(yǎng)分27.6 kg（N∶P2O5∶K2O為9.2∶9.2∶9.2），處理1和處理2較對照均節(jié)肥2.1 kg。

2.2 不同處理對草莓繁苗質(zhì)量的影響

由表3可以看出，全自動施肥機(jī)處理和半自動滴灌施肥處理草莓苗的葉片SPAD值較文丘里對照分別增加2.5和1.3，差異顯著；葉片數(shù)也有所增加；株高及最大葉長、寬無顯著差異；地上單株質(zhì)量自動施肥處理均顯著高于文丘里對照。

分析表4，全自動施肥機(jī)處理的草莓苗根莖粗比文丘里對照增加0.08 cm，新根數(shù)多2.6根，地下單株質(zhì)量高4.3 g，差異顯著，種苗質(zhì)量較好。半自動滴灌施肥處理新根數(shù)增加2.0根，其他根部指標(biāo)與文丘里對照差異不顯著。

2.3 不同處理對草莓繁苗數(shù)量的影響

3個滴灌施肥處理667 m2繁苗數(shù)量依次為50 206、47 872、46 537株，全自動和半自動施肥處理繁苗系數(shù)分別為30.1和28.7，比對照分別增加2.2和0.8。

表1 自動滴灌施肥營養(yǎng)液配方 kg

表2 不同處理草莓育苗的灌水次數(shù)、灌水量和施肥量

表3 不同處理對草莓子苗地上部分的影響

2.4 不同處理年產(chǎn)投比分析

萬德草莓園機(jī)井出水量在70 m3/h，西班牙施肥機(jī)根據(jù)前期的調(diào)研和測算，設(shè)計每5個大棚為一個輪灌區(qū)，草莓育苗在6月以前只需灌溉每個棚的母株即可，可以同時灌10個大棚，隨著子苗的生長，6月下旬開始每級子苗都需要水的供應(yīng)，可同時灌5個大棚。全自動施肥機(jī)一次性投入35萬元，控制50個大棚，使用壽命40年，可節(jié)約用工86%，半自動灌水施肥系統(tǒng)一次性投入2.5萬元，使用壽命15年，可控制12個棚輪流自動灌溉施肥，可省工32%。按每株苗的價格為1.2元計算，3個處理667 m2產(chǎn)值分別為60 248、57 429、55 845元，減去用工及設(shè)施投入，全自動施肥機(jī)處理總收益為59 833元，較CK增收5 798元，收益最高；半自動施肥處理比CK增收2 746元（表5）。

3 小結(jié)

與文丘里人工滴灌施肥育苗對照相比，全自動施肥機(jī)667 m2可節(jié)水134 m3，節(jié)水36.0%，繁苗數(shù)量提高7.9%，年節(jié)本增收5 798元；半自動滴灌施肥草莓育苗667m2節(jié)水90 m3，節(jié)水24%；年節(jié)本增收2 746元。同時全自動施肥機(jī)處理的草莓苗根莖粗比對照增加0.10 cm，新根數(shù)多2.6根，半自動滴灌施肥處理新根數(shù)增加2.0根，有利于草莓苗的成活，種苗質(zhì)量好。

全自動施肥機(jī)一次性投資較高，水壓大，占地面積30～40 m2，根據(jù)要求可自動調(diào)節(jié)肥液的pH值及EC值，可設(shè)置5個或10個大棚的電磁閥為一個輪灌區(qū)，并且灌水施肥均勻度高，省工86%，適合大規(guī)模園區(qū)使用。

表4 不同處理對草莓子苗根系的影響

表5 不同處理草莓育苗的667 m2年產(chǎn)投比

半自動滴灌施肥系統(tǒng)一次性投資較低，占地面積2～3 m2，可控制12個棚輪流自動灌溉施肥，需要人工配制肥液調(diào)節(jié)pH值、EC值，實(shí)現(xiàn)自動滴灌施肥，可省灌水施肥用工32%，適合5～12個棚的小規(guī)模園區(qū)使用。