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2种自动滴灌施肥系统在规模化园区草莓育苗上的应用效果

2020-01-17王志平王俊英孟范玉安顺伟岳焕芳牟国兴刘宝文

蔬菜 2020年1期
关键词:母株全自动灌水

王志平,王俊英*,孟范玉,安顺伟,岳焕芳,牟国兴,刘宝文

(1.北京市农业技术推广站,北京 100029;2.昌平区农业环境监测站,北京 102200)

2015年北京市农业技术推广站调查统计,北京市草莓育苗面积158.5 hm2,其中设施避雨育苗面积101.95 hm2,占全市育苗总面积的64.2%,露地育苗面积56.7 hm2,占35.8%。

设施避雨育苗一般将母株定植在土壤或高架基质槽中,母苗行距0.8~1.2 m,株距40 cm左右。母苗两侧摆放装有基质的育苗槽用于引压子苗,子苗不直接接触土壤,土传病害发生较少,移栽成活率高。基质与土壤相隔离,能够保持草莓种苗根部透水透气的环境,同时必须多次灌水才能满足草莓苗的水分需求,费水费工,一般1个生长季灌水70~90次,667 m2用水量270~380 m3。为此,北京市农业技术推广站引进了全自动滴灌施肥机和半自动滴灌施肥系统。

前人对草莓育苗的品种、栽培模式、病虫害防治等方面已有一些研究和论述[1-6],祝保英等[7]对连栋温室草莓高架分层式育苗灌溉施肥系统及管理方法进行了阐述,金锦源等[8]对2种自动化灌溉施肥机混肥系统进行了比较;但对规模化园区自动滴灌施肥系统的应用还鲜见报道。

本研究以单棚文丘里施肥器人工滴灌施肥为对照,研究2种自动滴灌施肥系统应用于规模化园区草莓育苗对灌水、施肥、用工、水分利用、繁苗数量和质量的影响,以期为草莓种苗繁育节水高效栽培提供依据和参考。

1 材料和方法

1.1 试验时间及地点

试验时间为2016年9月—2017年8月,地点为昌平区万德草莓园(属于北京万德园农业科技发展有限公司),位于北京市昌平区小汤山镇。公司占地约10 hm2,气温比市区常年低5 ℃。现有育苗温室大棚108栋,日光温室23栋,现代化智能连栋温室4 000 m2。

1.2 试验材料

供试草莓品种为红颜。育苗槽:每个育苗槽长100 cm,高5.5 cm,下底宽5 cm,上口宽7 cm,育苗槽下有4~5个孔以便于透水透气。每个大棚长50 m,宽8 m。

施肥器械有以下3种:

西班牙进口Nutritech全自动施肥机:一次性投入成本35万元,占用1间约40 m2的房间,由控制面板,pH、EC探头,5个1 m3的肥料桶,组合过滤器,水泵,贮水柜,电磁阀等组成,可以自动调节pH、EC值,使pH值保持在5.5~6.5,EC值保持在0.5~0.9 mS。

半自动滴灌施肥系统:由Toro自动控制器、3个比例施肥泵和3个50 L的肥料桶以及电磁阀等组成,一次性投入成本2.5万元,占用3 m2左右的可以遮阴和避雨的空间,根据草莓苗情况人工测定、调节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个,占地面积0.5 m2,一次性投入成本200元。

1.3 试验方法

试验设3个处理:处理1,全自动施肥机施肥,控制50个大棚草莓育苗的自动灌水施肥;处理2,半自动滴灌施肥,控制12个大棚草莓育苗的半自动灌水施肥;处理3,文丘里施肥(对照),可以给单个大棚草莓育苗人工滴灌追肥。

处理1和处理2采用同样的肥料配方,配制成A、B液经施肥系统混匀后供给草莓育苗生长。主要肥料配方如表1,此外有微量元素配方(略)。处理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,底施有机肥2 668 kg、抗重茬菌剂167 kg、复合肥(15-15-15)37.5 kg。每个大棚定植7行母株,每行母株两侧摆放4行育苗槽,每行育苗槽由48个长100 cm的育苗槽首尾相互衔接摆放,槽内装有草莓育苗基质(草炭∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1),在基质中间层撒施复合肥33.4 kg(667 m2)后,铺设滴灌带(滴头间距为10 cm)。11月19日灌冻水,覆盖白色地膜保温。2017年3月12日左右揭开地膜,草莓母株开始继续生长,抽生子苗。

1.4 测定指标及方法

记载草莓生育期、基质基础养分含量、每个处理每次的灌水量、施肥量、用工等。每个处理在典型大棚的北部、中部和南部各选10株挂牌,测定指标有:草莓繁苗系数和繁苗质量,测定二级子苗种苗品质,包括繁苗系数(即每株母株繁育子苗的数量)、株高、叶长、叶宽、叶片数、叶片的SPAD值等;根系,挖出植株,洗净根系,用直尺测量最长根的长度,用游标卡尺测量根茎粗、主根数;称取单株质量。

数据分析采用Excel和DPS软件进行处理,LSD法进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理灌水施肥统计分析

由表2统计可知,从2016年9月27日定植母株到2017年8月20日销售子苗,处理1(全自动施肥)共灌水115次,每667 m2灌水238 m3;处理2(半自滴灌动施肥)共计灌水92次,每667 m2灌水282 m3;处理3(文丘里对照)共计灌水69次,每667 m2灌水372 m3。全自动施肥机育苗处理比文丘里对照每667 m2节水134 m3,节水率36%;半自动滴灌施肥育苗处理比对照667 m2节水90 m3,节水率24%。

从肥料纯养分用量上,处理1和处理2从6月18日后分6次给子苗滴灌追肥,667 m2共计追施纯养分25.5 kg(N∶P2O5∶K2O为8.5∶7.8∶9.2)。文丘里对照分3次追肥,合计追施纯养分27.6 kg(N∶P2O5∶K2O为9.2∶9.2∶9.2),处理1和处理2较对照均节肥2.1 kg。

2.2 不同处理对草莓繁苗质量的影响

由表3可以看出,全自动施肥机处理和半自动滴灌施肥处理草莓苗的叶片SPAD值较文丘里对照分别增加2.5和1.3,差异显著;叶片数也有所增加;株高及最大叶长、宽无显著差异;地上单株质量自动施肥处理均显著高于文丘里对照。

分析表4,全自动施肥机处理的草莓苗根茎粗比文丘里对照增加0.08 cm,新根数多2.6根,地下单株质量高4.3 g,差异显著,种苗质量较好。半自动滴灌施肥处理新根数增加2.0根,其他根部指标与文丘里对照差异不显著。

2.3 不同处理对草莓繁苗数量的影响

3个滴灌施肥处理667 m2繁苗数量依次为50 206、47 872、46 537株,全自动和半自动施肥处理繁苗系数分别为30.1和28.7,比对照分别增加2.2和0.8。

表1 自动滴灌施肥营养液配方 kg

表2 不同处理草莓育苗的灌水次数、灌水量和施肥量

表3 不同处理对草莓子苗地上部分的影响

2.4 不同处理年产投比分析

万德草莓园机井出水量在70 m3/h,西班牙施肥机根据前期的调研和测算,设计每5个大棚为一个轮灌区,草莓育苗在6月以前只需灌溉每个棚的母株即可,可以同时灌10个大棚,随着子苗的生长,6月下旬开始每级子苗都需要水的供应,可同时灌5个大棚。全自动施肥机一次性投入35万元,控制50个大棚,使用寿命40年,可节约用工86%,半自动灌水施肥系统一次性投入2.5万元,使用寿命15年,可控制12个棚轮流自动灌溉施肥,可省工32%。按每株苗的价格为1.2元计算,3个处理667 m2产值分别为60 248、57 429、55 845元,减去用工及设施投入,全自动施肥机处理总收益为59 833元,较CK增收5 798元,收益最高;半自动施肥处理比CK增收2 746元(表5)。

3 小结

与文丘里人工滴灌施肥育苗对照相比,全自动施肥机667 m2可节水134 m3,节水36.0%,繁苗数量提高7.9%,年节本增收5 798元;半自动滴灌施肥草莓育苗667m2节水90 m3,节水24%;年节本增收2 746元。同时全自动施肥机处理的草莓苗根茎粗比对照增加0.10 cm,新根数多2.6根,半自动滴灌施肥处理新根数增加2.0根,有利于草莓苗的成活,种苗质量好。

全自动施肥机一次性投资较高,水压大,占地面积30~40 m2,根据要求可自动调节肥液的pH值及EC值,可设置5个或10个大棚的电磁阀为一个轮灌区,并且灌水施肥均匀度高,省工86%,适合大规模园区使用。

表4 不同处理对草莓子苗根系的影响

表5 不同处理草莓育苗的667 m2年产投比

半自动滴灌施肥系统一次性投资较低,占地面积2~3 m2,可控制12个棚轮流自动灌溉施肥,需要人工配制肥液调节pH值、EC值,实现自动滴灌施肥,可省灌水施肥用工32%,适合5~12个棚的小规模园区使用。

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