草莓生育期需水规律研究

祝宁 齐长红 陈加和 陈明远 田硕

|摘要|为了研究草莓对水分的需求规律，通过在温室畦面上安装水分测定设备“智墒”来监测土壤中水分含量，通过水分含量数据及根系分布情况确定灌溉次数和灌溉量，由此确定草莓整个生育期对水分的需求。研究结果有助于科学完善种植户对草莓的管理，提高水分的利用率，进行精细化管理。

党的十八大以来，随着生态文明建设深入推进，农业节水灌溉不断提速。灌溉方式从传统的大水漫灌转变为滴灌微喷等精细化的灌溉方式，由“浇地”转向“浇作物”，农业生产方式因水而变，农业灌溉用水总量实现零增长。国外关于设施栽培条件下作物需水规律的研究很多，但大多为无土栽培条件下进行的，栽培基质与国内设施蔬菜栽培的条件差距较大。我国北方主要以日光温室为主，栽培基质主要为土壤。近年来结合生产实际，国内开始进行日光温室蔬菜的需水规律和生理机制的研究，已经取得一定的数据和成果，但是在草莓上的需水规律还没有进一步的研究。草莓产业是昌平区主导农业经济产业，2001年成功引进后到现在已经有18年的栽培历史，种植户不断摸索出了一套草莓栽培技术，但在生产管理上完全是凭经验，很少有数据的支撑，凭经验浇水常常会出现判断失误的现象，影响草莓正常生长，同时也会造成水资源和肥料的浪费，污染生态环境。尤其是北京地区1～2月份温度较低，根系很难从土壤中吸收水分和肥料，往往会因为灌溉施肥不当对植株造成伤害。因此研究出一套草莓需水的规律至关重要，对指导草莓生产具有重要意义。

前期调研

前期对昌平区11家草莓种植户或园区进行了用水量、用肥量和产量的测定和记录，通过表1可以看出，不同种植户用水量和用肥量差距较大，且对产量的影响并不呈现正相关性。如通过统计的数据看出，草莓产量最多的为尹秀荣家，产量为2913.5 kg/667 m2，但是其用水量和用肥量并不是最多的，同样的产量最低的为王俊家，其用水量和用肥量也同样不是最低的。因此可以得出，在草莓生产过程中投入的水分和肥料并没有让植株全部吸收利用，有部分浪费现象，可能存留在土壤中，还可能随着灌溉向下淋溶，造成土壤环境破坏。

材料与方法

试验材料

试验在北京金六环农业园日光温室内进行，采用东西向栽培模式，棚室面积为321.4 m2，品种为‘红颜，定植日期为2018年9月1日，采用水肥一体化灌溉方式。

试验方法

为了研究灌水量对草莓生长的影响，试验将灌水量作为控制因子，设置处理区域安装“智墒”设备，对照区域为常规管理的两个区域，每个区域安装水表进行水量记录，除灌水次数和水量不同外，其他管理措施一致。

测定项目

试验过程中，对每个区域的每次灌溉时间和灌溉量进行记录;通过“智墒”对整个生育期土壤的10、20、30、40 cm深度的土壤水分含量和温度进行记录;对整个生育期的产量进行记录，盛果期对草莓品质进行测定。

结果与分析

“智墒”测定下不同月份水含量分析

因草莓根系大部分集中在土壤中20 cm左右深度，且通过“智墒”的数据可以看出，20 cm土层中水分含量变化活跃。草莓整个生育期较长，因此对每个月份的水分含量进行单独分析。

10月10日前，20 cm水分曲线处于阶梯状下降的状态，水分值在18～26 mm，说明草莓的活跃吸水根系已达到20 cm。10月19日的灌溉使得20 cm水分有所上升，30 cm没有明显上升，说明灌溉深度到达了地下20 cm，未达到30 cm，因此灌溉量非常合理。

10月10～19日，20 cm的阶梯状消失，且水分值几乎不再下降，说明20 cm根系进入了水分胁迫状态，原因是此时由于农事操作，草莓处于上膜前控水阶段，因此延迟灌溉时间。

11月份共有5次灌溉。除第1次灌溉外，其他几次灌溉均处于20～30 cm深度，灌溉量合理。由之前总结的数据可以看出，20 cm曲线最活跃的阶段对应的水分范围是18～26 mm，前4次使土壤20 cm的水分含量在18 mm左右，对于草莓根系的向下生长有促进作用;第5次灌溉为了使果实充分的膨大，增加果实的产量，水量相对于前4次有所增加，灌溉深度达到30 cm土层。

12月份有4次水分灌溉，第4次是当天“智墒”周边进行了灌水试验，不予分析。前3次灌溉深度均能接近30 cm，灌溉量合理。且每天曲线的下降值比较均匀，说明此时的根系正在处于活跃的吸水阶段。

1月份只有1次灌溉。因2018年12月29日灌水试验的原因，导致20 cm水分数据长时间高于26 mm，而1月6日的灌溉使土壤水分持续处于过多的状态，造成土壤中的含氧量降低，不利于根系呼吸。1月6日之后，现场再无灌溉发生，科学合理。

2月份共灌溉3次，每次灌溉深度均达到30 cm，灌溉量合理。2月1日至2月12日期间没有灌溉，土壤各层水分下降极少，该现象可能是草莓根系处于缺水胁迫，由前面所知，20 cm曲线最活跃的阶段对应的水分范围是18～26 mm，则说明2月13日的灌溉应该提前到2月初灌溉。

3月份共灌溉3次，3月13日和3月24日灌溉深度都没有达到30 cm，灌溉量偏少。3月29日灌溉量达到30 cm，灌溉量合理。此时草莓需水量较大，因此应适当增加灌溉频次。

4月份共灌溉3次，分别为4月3日、4月11日、4月22日。第1次灌溉深度没有达到30 cm，灌溉量偏少。第2次灌溉深度达到30 cm，灌溉量合理。第3次灌溉深度达到了40 cm，灌溉量偏多。

不同处理整个生育期土壤水分分析

通过对处理及对照小区的灌溉量进行汇总，整个生育期试验区域共浇水41次，用水量为164 m3/667 m2，对照常规处理区域共浇水47次，用水量为230 m3/667 m2，试验比对照减少用水量28.8%;产量方面比较试验区域产量折合为2076.2 kg/667 m2，比常规对照增加产量0.9%。

通过对草莓整个生育期的土壤土层水分含量进行监测，汇总得到图6，将整个生育期分为4个阶段。第一个阶段为上地膜前的控水期，为缓过苗后的10月上旬～10月中旬阶段，此时由于农事操作需要进行控水操作，可以看出此时水分含量一直处于下降阶段，直至叶片萎蔫，覆完地膜进行灌水。第二阶段为10月中旬～次年1月上旬阶段，此时温度逐渐下降，草莓处于开花坐果期，此时需要保持较高的水分含量，利于果实膨大。第三阶段为1月上旬～2月上旬，此时外界及棚内的温度较低，温室内最低温度可到2℃，因此此时应减少水分的供应，避免根系因为低温造成伤害。第四阶段为2月中旬～4月下旬阶段，此时温度逐渐回升，草莓水分的供应应及时增加，促进草莓根系和果实快速生长。

不同处理对草莓品质的影响

在草莓盛果期对不同处理的草莓品质进行测定，通过表3可以看出，与对照相比，在”智墒“指导下，草莓的维生素C、可溶性糖和总酸含量明显增加，草莓品质得到了大幅度提升，提升比例达到15.4%～21.7%。尤其是可溶性糖含量，“智墒”指导灌溉的区域草莓的可溶性糖含量比对照提升21.7%。

结论与讨论

通过“智墒”测定土壤水分含量后指导灌溉能够摸清作物需水规律、为种植户的合理灌溉提供数据支撑。试验土壤中20 cm深度水含量范围在18～26 mm是草莓根系吸水活跃的范围，确定了草莓整个生育期的水分曲线变化。在根系生长旺盛时进行水肥的补充，在土壤环境温度低、根系吸收能力弱时适当减少水肥的补充，按需供应。同时可以确定每次供应的用量，既满足植株正常生产又避免不必要的浪费，节约资源，提高资源利用率。通过智能化的监测、合理化的灌溉来实现精准操作，提高水分的利用率，同时对草莓的产量和品质有促进作用。

作者简介：祝宁（1990-），女，北京人，农艺师，主要从事草莓、蔬菜等作物栽培技术推广工作。

[引用信息]祝宁，齐长红，陈加和，等.草莓生育期需水规律研究[J].农業工程技术，2020，40（01）：65-68.