滴灌灌水定額對大棚種植草莓生長及產(chǎn)量的影響

韓敏琦，楊林林，張海文，楊勝敏

(北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，水利與建筑工程系，北京 102442)

草莓是我國主要生產(chǎn)的水果之一，近年來發(fā)展迅速，栽植面積已達(dá)6.7萬hm2以上，總產(chǎn)量達(dá)100萬t，居世界首位。草莓果實(shí)營養(yǎng)豐富、鮮嫩多汁、郁香酸甜、風(fēng)味獨(dú)特，是老幼皆宜的水果，深受人們青睞。草莓以其周期短、見效快、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢成為我國果業(yè)發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，在一些地區(qū)已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)［1］。草莓喜陽耐寒，怕干旱，忌積水，喜生長于濕潤的環(huán)境和疏松、肥沃、排水良好的砂質(zhì)土中。由于草莓的根系分布淺，葉片多而大，水分蒸騰量大，因此在種植過程中需要有充足的水分供應(yīng)［2］。在不同生長期，草莓對水分的要求又稍有不同。苗期和匍匐莖生長期需水量大，要保證充足供水;開花期水分適中，田間持水量保持在80%左右為宜;果實(shí)膨大期需水較多，田間持水量應(yīng)不低于80%;花芽分化和漿果成熟期，應(yīng)適當(dāng)控水，田間持水量保持在60%為宜。草莓在整個生長過程中，對水分要求十分嚴(yán)格。缺水會影響植株的生長發(fā)育，造成產(chǎn)量下降;水分過多易澇，導(dǎo)致上色差、品質(zhì)低且易爛果。

該文旨在探討在滴灌條件下不同灌水定額對大棚種植草莓的生長發(fā)育、果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響，對比確定適合草莓的灌水定額，為目前北方地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)草莓栽培提供量化指標(biāo)，為實(shí)施草莓栽培灌溉技術(shù)提供參考數(shù)據(jù)，從而解決灌溉工作者及農(nóng)戶在生產(chǎn)實(shí)踐中的問題。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和栽培方法 試驗(yàn)在北京市懷柔區(qū)橋梓鎮(zhèn)紅莓園草莓基地大棚中進(jìn)行，該基地作為懷柔區(qū)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)科技示范基地，主要種植“章姬”“紅顏”等來自日本的優(yōu)良品種。草莓生產(chǎn)過程采用先進(jìn)的種植管理技術(shù)，嚴(yán)格控制草莓生長環(huán)境中的溫度、濕度，并采用生物防治技術(shù)，使用天然生物肥料培植，不添加任何農(nóng)藥、化肥、催大劑，生產(chǎn)的草莓獲得國家有機(jī)認(rèn)證。試驗(yàn)大棚長50 m，寬8 m，配備滴灌系統(tǒng)。試驗(yàn)選用的草莓品種為北京市場上常見品種“紅顏”，土壤質(zhì)地為肥沃沙性土，依據(jù)基地設(shè)施草莓生產(chǎn)常規(guī)進(jìn)行管理。試驗(yàn)時間為2014年9月至2015年5月，從草莓緩苗期開始，到罷園結(jié)束，共收集2年試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)各處理以距離地面20 cm土層內(nèi)的土壤含水量為控制指標(biāo)，灌水以指標(biāo)范圍下限作為灌水下限，范圍上限作為灌水上限。控制范圍土層內(nèi)的土壤含水量始終保持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。各處理的土壤含水量控制范圍見表1。

表1 各處理的土壤含水量控制范圍 %

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)前按當(dāng)?shù)卮笈锊葺a(chǎn)常規(guī)方法進(jìn)行灌溉。試驗(yàn)從緩苗后開始進(jìn)行，采用滴灌方式，整個大棚地面采用地膜覆蓋。該試驗(yàn)共設(shè)置5個處理，每個處理為3壟，面積均為17.28 m2［3］，采取2次重復(fù)。試驗(yàn)階段自旺長期至果實(shí)成熟期共灌水33次。各處理自旺長期至果實(shí)成熟期的總灌水量如下:處理①880.5 m3/hm2，處理②1 200 m3/hm2，處理③1 473.0 m3/hm2，處理④1 567.5 m3/hm2，處理⑤1 821.0 m3/hm2。根據(jù)草莓不同生長階段對水分的需求情況，每次灌水前用土鉆取土，采用烘干法測量土壤含水量，并計(jì)算出應(yīng)灌水量，各處理由單獨(dú)的水表控制灌水量［4］。

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測定 該試驗(yàn)主要對草莓產(chǎn)量、含糖量、硬度等指標(biāo)進(jìn)行測定。草莓產(chǎn)量是指整個生育周期內(nèi)商品果的總和。含糖量和硬度指標(biāo)的測定則選擇盛果期成熟度良好、單果重量在15～35 g、無病蟲害、無畸形的草莓果實(shí)，在果實(shí)采摘1 h內(nèi)，分別采用折光儀法和穿刺法測定［5］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水量對草莓產(chǎn)量的影響 試驗(yàn)結(jié)果表明，灌水量對草莓產(chǎn)量有明顯的影響(表2)。在一定范圍內(nèi)，草莓的產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加。由表2可知，草莓產(chǎn)量處理①＜處理②＜處理③＜處理④＜處理⑤。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，灌水量對草莓的年前產(chǎn)量影響較大。與處理①相比，處理④的增產(chǎn)最高(98.9%)，處理③次之(97.5%)，處理②第 3(69.4%)，處理⑤第4(33.8%)。可見，草莓的年前產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加，但灌水量超過1 567.5 m3/hm2后，則出現(xiàn)明顯下降。

表2 草莓全生育期各處理商品果產(chǎn)量

2.2 不同灌水量對草莓品質(zhì)的影響 草莓的品質(zhì)主要包括食用口感和甜度。草莓的硬度是衡量口感很重要的一個指標(biāo)，口感較好的草莓硬度應(yīng)在0.20～0.40。硬度太大，口感與風(fēng)味不好;硬度太小，則不耐儲存。從試驗(yàn)結(jié)果來看，隨著灌水量的增加，草莓的硬度呈下降趨勢。由表3可知，草莓硬度處理①＞處理②＞處理③＞處理④＞處理⑤。除處理①之外，各處理的草莓硬度值都在較好范圍內(nèi)。草莓的甜度與草莓品種密切相關(guān)，“紅顏”品種的甜度一般應(yīng)在10～12。由表3可以看出，5個處理中，處理③和處理④較高，接近11，其他處理相差不大，均在10以上，品質(zhì)均在優(yōu)良以上。

表3 不同灌水量下草莓硬度和甜度

2.3 不同灌水量對草莓產(chǎn)值與經(jīng)濟(jì)效益的影響 對草莓的灌水量、產(chǎn)量與效益進(jìn)行試驗(yàn)分析，能夠選出經(jīng)濟(jì)效益最大時的灌水定額。按有機(jī)草莓年前平均單價160元/kg，年后平均單價80元/kg計(jì)算，草莓的經(jīng)濟(jì)效益隨著灌水量的增加而增加。由表4可知，當(dāng)灌水量為1 567.5 m3/hm2時，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最高。灌水量超過1 567.5 m3/hm2后，效益出現(xiàn)下降趨勢。

表4 各處理的產(chǎn)值與經(jīng)濟(jì)效益

3 討論

該試驗(yàn)是以大棚滴灌種植草莓為對象進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果不適用于露地栽培。試驗(yàn)基地采用有機(jī)方式種植草莓。草莓在生產(chǎn)過程中不添加任何農(nóng)藥、化肥及任何催大藥劑，在自然環(huán)境下生長，產(chǎn)量相對于傳統(tǒng)種植模式低，但價格具有市場優(yōu)勢。

草莓作為春節(jié)前后的應(yīng)節(jié)水果，受到老百姓的廣泛歡迎，年前價格因上市時間普遍較高。因此，草莓的年前產(chǎn)量對草莓經(jīng)濟(jì)效益的影響較大。草莓的年前產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨著灌水量的增加而增加。草莓旺長期、現(xiàn)蕾期和果實(shí)膨大期若供水不足，致使草莓植株生長量受到抑制，留果數(shù)少且單果不大，最終導(dǎo)致產(chǎn)量減少。灌水量超過1 567.5 m3/hm2后，草莓前期的營養(yǎng)生長過剩，影響生殖生長，會造成草莓上市時間推遲，且后期水分大，硬度低，容易出現(xiàn)爛果與畸形，同樣會影響產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

滴灌灌水定額對大棚種植草莓生長及產(chǎn)量具有明顯的影響。在試驗(yàn)條件下，草莓產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨著灌水量的增加而增加，灌水量超過1 567.5 m3/hm2后，年前產(chǎn)量開始呈下降趨勢。考慮到草莓種植生產(chǎn)效益，應(yīng)盡量提前草莓的上市時間，保證草莓的年前產(chǎn)量。綜合分析，灌水量為1 567.5 m3/hm2時，草莓產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)效益好，品質(zhì)優(yōu)。草莓生育各階段(距地面20 cm內(nèi)土層)土壤含水量適宜范圍為:旺長期70% ～80%，團(tuán)棵期60% ～70%，現(xiàn)蕾開花期80% ～90%，果實(shí)膨大期80% ～90%，果實(shí)成熟期60% ～70%。

［1］錢小琴.灌溉方式對草莓產(chǎn)量、品質(zhì)和水分代謝的影響［D］.合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009:1.

［2］王志平，周繼華，王克武，等.草莓結(jié)果期適宜的水肥用量初探［J］.中國園藝文摘，2012(4):9－11.

［3］劉慶，連海峰，劉世琦，等.不同光質(zhì)LED光源對草莓光合特性及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2015(6):1743－1750.

［4］孫磊，孫景生，劉浩，等.日光溫室滴灌條件下番茄需水規(guī)律研究［J］.灌溉排水學(xué)報(bào)，2008(2):51－54.

［5］路河.日光溫室草莓生產(chǎn)需水規(guī)律的探討［J］.北京農(nóng)業(yè)，2008(18):89－92.