設施草莓水肥一體化精準管理技術應用研究

草莓是我國重要的經濟作物之一，深受消費者青睞。然而，在我國草莓生產中仍普遍存在水肥管理粗放、資源利用效率低下等問題。傳統的漫灌漫施方式不僅造成水肥資源的過量投入和浪費，也帶來了地下水污染等生態環境問題，制約了草莓產業的可持續發展。設施栽培是提高草莓產量和品質的重要措施，設施草莓單產是露地草莓的 2～3 倍。但是，目前我國設施草莓生產仍沿用傳統的定額灌溉施肥模式，缺乏基于作物需求的精準水肥調控手段，難以適應設施環境下草莓生長發育的動態變化，制約了設施草莓的產量和品質提升。因此，亟須研發設施草莓水肥一體化精準管理技術，通過水肥耦合與動態調控，提高設施條件下水肥資源的利用效率。相關工作人員以設施草莓生產中水肥管理問題為切入點，系統分析了草莓生長各個時期的水肥需求特點，重點研究移栽期、苗期、花果期、成熟期和休眠期的水肥精準管理技術方案。

一、設施草莓水肥一體化技術概述

（一）水肥一體化技術原理

設施草莓水肥一體化技術是指在設施栽培條件下，將灌溉與施肥過程進行耦合與協同控制，依據草莓不同生長發育階段的需水需肥規律，精準調控水分和養分供給，以實現水肥資源高效利用、草莓優質高產的目標。該技術依托先進的傳感器網絡，實時監測土壤水分、養分含量、溫濕度及作物長勢等關鍵指標，再結合智能控制系統，精確調節灌溉水量、施肥濃度。基于草莓生長發育規律，系統能夠動態優化灌溉施肥的時間、用量及配比，使水肥供應與作物吸收節奏保持一致，不僅能顯著提高水肥利用率，減少灌溉用水和化肥使用量，還能減少水肥流失與徑流排放，有效降低面源污染風險。通過滴灌、微噴等精準灌溉方式，配合水溶性肥料的定量添加，養分可直接送達作物根區，極大地提升肥料利用效率。同時，自動化控制技術的應用實現了灌溉施肥的智能化管理，既能減輕人工勞動強度，又有助于提高草莓產量、改善果實品質。此外，水肥一體化系統還可根據氣象條件、土壤情等環境因素，自動調整灌溉施肥參數，讓水肥管理更具科學性與精準性。由此可見，水肥一體化技術是設施草莓生產中實現提質增效、節本減排的核心技術，對推動設施草莓產業綠色可持續發展意義重大。

（二）水肥一體化技術應用現狀

目前，我國不同草莓設施產區因地制宜開展了水肥一體化技術的應用實踐。

1.北方產區。以山東省壽光市為代表，采用基于土壤水分傳感器和氣象監測的智能灌溉施肥系統，充分適應大果型品種的生長需求。該模式實現節水 5% ，肥料減施 20% ，單產提高 15% 。

2.南方產區。以福建省漳州市為例，借助葉面濕度傳感與小氣候監測技術，創新實施水肥輪灌等節水灌溉技術，顯著提升小果型品種的水肥利用率，有效改善果品質量。

3.西北干旱區。在甘肅省白銀市等地，基于作物蒸騰需水規律和養分平衡原理，實施精準滴灌施肥策略，同步優化水肥鹽調控。該技術應用實現節水1800m³?hm^-2 ，肥料利用率提高 10% ，土壤鹽分降低15% 。

4.城市郊區產業帶。依托區位優勢，重點推廣水肥一體化智能控制系統，顯著提升水肥投入品利用效率與生產管理精細化水平。

未來，伴隨水肥一體化關鍵技術的突破和標準規范的建立，其將在推進設施草莓產業提質增效和現代化發展中發揮更大的作用。

二、設施草莓水肥一體化技術的應用

（一）移栽期

移栽前需要全面評估栽培基質的水分、肥力和鹽分狀況，可在栽培槽內選取多個代表性點位，利用土壤水分速測儀、養分速測儀等設備進行抽樣檢測。同時，梳理上茬草莓生長表現和水肥運籌資料，分析栽培基質水肥消耗規律和存在問。在此基礎上，有針對性地優化移栽期水肥施用方案，確保措施精準且因地制宜。此外，還應關注栽培基質理化性狀，如團粒結構、孔隙度、pH等，可通過目測和簡單實驗初步判斷，必要時送專業機構檢測。

移栽時需要采取涸水定植措施。在高床栽培模式下，一般選用帶壓力補償式滴頭，對植穴周圍進行局部灌溉。通過水肥一體化控制系統，精準控制定植灌溉水量，確保濕潤層深度在 25cm 左右，覆蓋主要根區。同時，需要施足基肥，常采用撒施方式，選用緩釋性復合肥料。基肥種類和用量要根據土壤肥力和草莓需求而定，切忌過量施用導致肥力過剩。另外，要合理搭配硝銨態氮比例，以促進草莓幼苗新根生長。

移栽后7天內的水肥管理至關重要。參照草莓苗期生長進程，控制每天灌溉定額在 2～3L ·株-1，頻次為每天 1～2 次。在肥料濃度方面，氮、磷、鉀分別維持在 120～150mg?L^-1， 50～60mg?L^-1， 80～100mg?L^-1 。

借助水肥一體化系統強大的實時監控和反饋調節功能，根據苗情發育動態及時調整水肥決策，確保水肥供給精準。

做好移栽期水肥管理的同時，還應加強苗床小氣候調控。科學布置灌溉、通風、遮陽等設施，優化床面熱濕度條件，為草莓幼苗營造適宜的生長環境。灌溉時要注意均勻性，避免局部積水或干旱。通風時需要合理控制換氣量和頻次，既要保證氣體流通，又要防止氣溫驟降或土壤失水。遮陽時選擇透光性好、散射均勻的材料，避免局部強光灼傷幼苗。小氣候調控要依據天氣狀況和苗情發育階段動態管理，必要時配合增施生物刺激素等矯壯措施。此外，還要加強苗床病蟲草害防治，結合水肥管理定期開展監測和植保措施，堅持預防為主、防治結合的原則。

（二）苗期

草莓苗期是植株快速生長發育的關鍵時期，水分供應必須滿足苗木蒸騰和植株膨大需求。采用精準灌溉技術，基于蒸騰模型和土壤水分傳感器動態測算草莓苗期需水量，制定科學的灌溉制度。苗期初期，每3～5 天灌溉1次，灌水定額為 200～300m³?hm^-2 ；中期結合植株長勢酌情增加灌溉頻次至 2～3 天1次，定額調整為 300～400m³?hm^-2 ；后期適度控水醒苗，灌溉間隔延長至 5～7 天，定額下調至 150～200m³?hm^-2 實際灌溉時要兼顧天氣狀況與苗床濕度動態調控補水量，確保苗床土壤墑情維持在田間持水量的 70%～80% 。

苗期追肥以速效性水溶肥為主，配合生物有機肥，促進草莓苗快速生根壯苗。追施氮、磷、鉀、鐵、鋅等多種礦質營養元素，改善土壤肥力，提高植株抗逆性。具體施用采用水肥一體化營養液灌溉，結合植株生長發育特點，動態調控肥液濃度和灌溉頻次。苗期初期每10天追肥1次，氮、磷、鉀濃度均為50～80mg?L^-1 ；中期每7天追肥1次，氮、磷、鉀濃度分別提高至 100mg?L^-1， 60mg?L^-1 、 120mg?L^-1 后期每5天追肥1次，氮、磷、鉀濃度分別維持在80mg?L^-1. ， 40mg?L^-1， 1 100mg?L^-1 。微量元素如鐵、鋅等可間隔性葉面噴施，濃度 20～50mg?L^-1 。追肥時，注重將促進根系生長的磷酸二氫鉀、腐植酸等物質配合施用。

草莓苗期的水肥管理需要與環境參數緊密結合，建立系統的協同調控機制。在溫度方面，當日均氣溫保持在 20～25^°C 時，可按常規方案進行水肥管理。當氣溫升至 30^°C 時，應將灌溉頻次由每 3～5 天1次調整為每天 1～2 次，同時將肥料濃度降低 20%～ 30% ，避免高溫條件下的肥害風險。若遇持續高溫天氣，建議在早晨和傍晚進行少量多次灌溉，并通過噴霧增濕來改善苗床微環境。濕度管理同樣關系到水肥調控效果。當相對濕度超過 85% 時，應減少灌溉頻次，并將單次灌溉量減少 30% ，同時加強通風降濕。這種情況下可適當提高肥料濃度 15%～20% ，但需注意增加鉀肥比例，增強植株抗病性。在濕度較低時（低于 60% ），需要增加灌溉次數，通過地面增濕和小畦灌溉相結合的方式提高空氣濕度。此外，光照條件也是影響水肥管理的重要因素。光照充足時，植株蒸騰作用增強，應增加灌溉量；在連續陰雨天氣，光照不足會影響植株的養分吸收能力，此時應減少灌溉量，并降低肥料濃度 25%～30% ，待光照恢復后再逐步調整至正常水平。通過環境參數與水肥管理的協同調控，可以顯著提高苗期草莓的生長質量和抗逆性。

苗期水肥管理的核心目標是促進草莓苗根系快速生長，提高苗木成活率和抗性。采用測土配方施肥技術，基于根系生長動態和土壤養分快速診斷，精準制訂苗期施肥方案。利用連續式土壤溶液提取器動態監測土壤水溶性養分含量，評估肥料有效性；采用微根管技術原位觀測根系生長，分析水肥調控措施對根系發育的影響，指導水肥一體化決策優化。針對監測中發現的缺素癥狀，及時采取葉面噴肥等補救措施。

（三）花果期

花芽分化期需要系統協調光照、溫度與水肥供應的關系。當日照時間縮短至 12h 時，應將夜間溫度控制在 12～15^°C ，并將水肥灌溉時間調整到光照充足的9：00至15：00，以確保植株充分利用光能進行光合作用和養分吸收。降溫期間需相應調整灌溉策略，將灌溉頻次由每天 1～2 次減少至每 2～3 天1次，單次灌溉量控制在 300～375m³?hm^-2 。同時，根據溫度變化動態調整肥料濃度，在溫度降低時將大量元素濃度降低 20%～30% ，并注意補充鈣、硼等微量元素以增強植株抗寒性。陰雨天氣應減少水分供應并將肥料濃度提高 15%～20% ，待天氣轉晴后 2～3 天內恢復正常水肥管理方案；如遇連續陰雨，可考慮補充人工光源，并適當延長水肥灌溉間隔，防止根系養分吸收能力下降。

草莓花果期需水量大，灌溉頻次和定額應有所增加，一般每 3～5 天灌溉1次，灌水量控制在 450～750m³?hm^-2 0同時，為保證果實產量和品質，花果期需加大鉀肥供應，可通過水肥一體化系統定期滴灌硝酸鉀和硫酸鉀，濃度為 100～200mg?L^-1 ，并視果實膨大情況，酌情補充磷酸二氫鉀等磷肥。花果期要注意氮鉀比例平衡，過多氮肥會引起徒長，延遲果實成熟。

果實膨大階段，合理的水肥調控對促進草莓產量和品質至關重要。這一時期應采用“增水增肥、控水控氮”的水肥策略，前期適當增加灌溉定額至 900～ 1200m³?hm^-2 ，提高鉀肥濃度至 300mg?L^-1 以上，促進果實快速膨大；后期則應控制灌溉定額在 600～ 750m³?hm^-2 ，維持鉀肥濃度在 200mg?L^-1 左右，同時控制氮肥低于 100mg?L^-1 ，保證果實品質。灌溉時要避開高溫時段，最好安排在清晨或傍晚，并采用噴霧增濕等措施降低植株蒸騰和水分脅迫。

此外，花果期還應結合水肥管理加強病蟲害防治。合理控水避免過濕導致灰霉病，同時利用水肥一體化系統開展植物保護農藥和葉面肥的配施，提高植株抗性。可每隔 7～10 天通過灌溉系統注入 40% 多菌靈、 70% 甲基托布津等藥劑進行預防。

在草莓花果期向成熟期過渡階段，水肥管理需更加精細。此階段應逐步調整無肥供應，適當增加磷、鉀比例，促進養分高效轉運至果實。同時，結合氣象數據與植株蒸騰速率，動態優化灌溉頻次與水量，避免水分波動過大導致裂果或畸形果。此外，可通過葉面噴施鈣、硼等中微量元素，增強果實硬度與抗病性。實時監測土壤電導率、pH，及時修正水肥供給策略，確保草莓在關鍵發育階段獲得均衡營養。這一時期若管理得當，可顯著提高商品果率，并延長采收周期。

（四）成熟期

草莓成熟期是果實膨大和品質形成的關鍵階段，植株生理活動強盛，對水分和養分的需求顯著增加。這一時期草莓植株蒸騰作用旺盛，需水量大，應及時補充土壤水分，避免干旱脅迫影響果實產量和品質。同時，果實體內糖分、有機酸等可溶性固形物的合成與積累需要鉀、鈣、鎂等礦質營養元素的參與，因此，成熟期應適當增施鉀肥，并兼顧鈣鎂肥的配施，但后期應控制氮肥用量，防止養分失衡延遲果實成熟。值得注意的是，植株體內水分和養分的運轉依賴根系吸收和輸導，因此，成熟期還需注意維護根系健康，避免因水澇或肥害導致根系損傷。

水肥一體化技術可通過實現成熟期水肥資源的精準調控，在滿足草莓生理需求的基礎上，顯著改善果實品質。利用滴灌系統持續、均勻地供應水分，并將土壤水分維持在田間持水量的 70%～80% ，可保證果實充分膨大，提高果實硬度和新鮮度；合理搭配鉀、鈣、鎂等礦質營養元素的供給比例和濃度，如將鉀肥濃度控制在 200～300mg?L^-1 ，鈣肥濃度維持在 80～ 100mg?L^-1 ，可促進果實體內糖分、有機酸等活性物質積累，協調果實色澤形成，顯著提升草莓風味和外觀品質。此外，通過水肥一體化系統持續監測土壤水分和養分動態，并依據實時數據優化灌溉施肥決策，可有效防止養分過剩或不足，從而減少果實裂果、畸形等生理性病害的發生。

采收期是草莓成熟期生產的最后階段，水肥管理的重點是動態平衡果實產量、品質和植株健康。采收前應適當控水、控氮，使土壤水分維持在田間持水量的 60%～70% ，氮肥濃度控制在 50mg?L^-1 以下，促進果實著色和糖分積累，延長貨架期；采收高峰期應避免大水大肥，日灌溉定額控制在 300～450m³?hm^-2 肥料濃度維持在 100mg?L^-1 左右，防止裂果和次品果增加；晚期視植株體況和土壤肥力，酌情補充葉面肥和水溶肥，延緩植株衰老，并加強采收管理和園地衛生，及時采收成熟果實，清理植株殘體，結合灌溉和藥劑處理，為下茬草莓栽培做好準備。

（五）休眠期

草莓在休眠期雖然停止了地上部分生長，但根系仍保持著一定的活力，對水分和養分有基本需求。這一時期的水肥管理要根據植株休眠狀態和土壤摘情合理調控。一般而言，休眠初期應控制灌溉水量，促使土壤含水量逐步降低，幫助植株進入深度休眠；休眠后期需防止土壤過度干旱，適時適量灌溉，以保障根系的正常生理代謝。同時，基于養分情況，可施用中等強度基肥，以緩釋肥為主，搭配適量速效肥，提前為春季萌芽儲備養分。

休眠期是開展土壤培肥與水分調控的關鍵時期，應充分利用這一時機，通過測土配方施肥提升土壤肥力，為下一季草莓生長奠定基礎。可采取深翻疏松、增施有機肥等措施，改善土壤團粒結構，提升保水保肥能力。同時，密切關注土壤熵情，靈活調整灌溉或控水策略，既要防止土壤過干引發根系凍害，又要避免濕度過高導致根系缺氧室息，在養分儲備與水分調節間尋求平衡，為草莓安全越冬及春季萌發營造適宜條件。

休眠期為設備設施全面檢修與維護提供了良好契機，需要對灌溉管網、施肥系統、過濾裝置等進行逐一排查，及時修復或更換損壞部件，確保翌年水肥供應暢通無阻。針對不同類型設施，結合當地氣候特點，采取防凍、防潮等防護措施，降低嚴寒天氣對設備的損害風險。日常管理中，定期清理設施內泥沙、雜質，有效延長設備使用壽命。唯有經過細致檢修與精心維護，水肥一體化系統方能在新一季草莓生產中高效運行，充分發揮其技術優勢。

三、結語

相關工作人員系統探討了設施草莓水肥一體化精準管理技術在生產各階段的應用實踐。實踐表明，該技術不僅能顯著提升設施草莓生產效率、優化果品質量，還能有效降低水資源與肥料消耗，有力推動草莓產業提質增效。展望未來，隨著物聯網、大數據、人工智能等現代信息技術與水肥一體化技術的深度融合，其應用場景將在設施草莓種植乃至整個設施園藝領域持續拓展。這不僅有助于推動我國草莓產業向高質量發展轉型，還為加快農業現代化進程注入強勁動力。

作者簡介：丁冬亮（1985—），男，河南鄭州人，本科，農藝師，主要從事農學研究工作。