日光溫室草莓基質槽研究

楊文雄 徐全明 鐘連全 袁震

摘要 設計了一種新型基質槽——聚氯乙烯基質槽，將其放置于日光溫室地面上進行草莓基質栽培，研究其節水節肥、保水保溫性能及其對草莓生長、品質和產量的影響。結果表明：聚氯乙烯基質槽具有較好的節水節肥、保水保溫效果。新型基質槽的澆水量為土栽的45.9%、高架栽培的83.0%、半基質的90.4%;新型基質槽的施肥量為土栽的57.7%、高架栽培的87.0%、半基質的98.5%。通過3種不同容積規格的基質槽對比研究，優選出中型草莓基質槽，其在草莓生長、品質和產量方面都具有明顯的優勢，特別是春節后每7 d只澆1次水，符合都市農業休閑采摘高端定位，具有較高的推廣價值。

關鍵詞 聚氯乙烯;基質槽;草莓;日光溫室

中圖分類號 S627文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）10-0186-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.048

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on the Matrix Tank of Strawberry in Solar Greenhouse

YANG Wen-xiong1，XU Quan-ming2，ZHONG Lian-quan2 et al （1.Beijing Vocational College of Agriculture， Beijing 102442;2.Changping Seed Management Station， Beijing 102206）

Abstract A new substrate tank—PVC matrix tank was designed， it was placed on the ground of solar greenhouse for the matrix cultivation of strawberry.Their water-saving， fertilizer-saving， water and heat preservation performance and their effects on the growth， quality and yield of strawberry were studied.The results showed that PVC matrix tank had better effects of saving water and fertilizer， preserving water and heat.The irrigation quantity of new-type matrix was 45.9% of soil planting， 83.0% of overhead cultivation and 90.4% of half substrate， respectively.The fertilizer amount of new-type matrix was 57.7% of soil planting， 87.0% of elevated cultivation and 98.5% of half substrate， respectively.Through the comparison of three kinds of matrix tanks with different volume specifications， a medium-sized matrix tank of strawberry was screened out， which had obvious advantages in the growth， quality and yield of strawberry.Especially after the Spring Festival， only one watering a week was in line with the high-end orientation of urban agricultural leisure picking， with high promotion value.

Key words PVC;Matrix tank;Strawberry;Solar greenhouse

溫室草莓是北京市都市農業的一種具體體現，除了給北京市民帶來綠色、安全、高效、優質的農產品外，還承載著休閑、觀光、旅游、親子的社會功能[1]。截至2018年，北京市草莓生產面積766.7 hm2，總產量1.55萬t[2-3]。目前，仍有93%的日光溫室草莓種植采用土栽模式，土傳病害多、環境污染嚴重、采摘體驗差，這與北京市都市農業高端、綠色、環保的要求嚴重不符[4]。為此，農業科技工作者研究了多種基質或半基質栽培模式，比如聚氨酯泡沫基質栽培、硅酸鹽板半基質栽培和高架基質栽培等。但是，這些栽培模式在實踐應用中仍存在節水節肥效果不明顯、保水保溫性差、草莓品質和產量優勢不明顯等缺點[5-9]。

為了解決這一問題，筆者選用一種新型材質的草莓基質槽——聚氯乙烯基質槽，將其放置于日光溫室地面上進行草莓基質栽培。它利用工業模具擠塑成型，可批量化、標準化生產，能整體移動到日光溫室中，利用地溫進行保溫，并具有土傳病害少、基質承載量大、成本低等優點。前期已經研究了不同厚度陶粒在基質槽中的情況，并優選出陶粒2 cm厚度的基質槽。

在前期研究的基礎上，筆者篩選出3種不同容量規格的基質槽，通過研究做到每7 d只澆1次水，讓日光溫室草莓充分積累糖分，在周末品質達到最佳，滿足北京市民周末休閑采摘的需求[10]，同時達到節水節肥、保水保溫、省時省工、降低土壤污染、保護環境、提質增效的目的。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 日光溫室。位于北京市昌平區丈頭村的昌平種子試驗站基地5號棚日光溫室，溫室長度50 m，跨度6.0 m，脊高3.24 m。

1.1.2 草莓基質槽。草莓基質槽分為大槽、中槽和小槽。①大槽：上口45 cm，下底35 cm，高30 cm。②中槽：上口33 cm，下底25 cm，高25 cm。③小槽：上口27 cm，下底15 cm，高20 cm。草莓基質槽長度均為5.7 m（比溫室跨度略短，留出通道），3種不同容積規格的草莓基質槽各30個，放置在同一棟日光溫室（5號棚）中。

1.1.3 其他栽培材料。①土栽：一壟，寬45 cm，高60 cm，長6.0 m。②高架栽培槽：凹槽，深30 cm，內徑寬40 cm，架高1.2 m，長6.0m。③半基質栽培槽：梯形，上口40 cm，下底60 cm，高40 cm，長6.0 m。

1.1.4 試驗品種。試驗草莓品種為隋珠，定植時間為2019年8月26日，定植密度為6 420株，在每個基質槽中呈兩列定植。

1.2 方法

1.2.1 種植管理方式。實行專人管理、智能化管理。為了減少人力，提高草莓種植的智能化水平，引入監控草莓生產的智能化技術，監控并記錄空氣濕度、空氣溫度、基質溫度、基質濕度（水分含量）、二氧化碳濃度和光照強度等環境數據，并將這些數據上傳到“云”平臺上，能夠進行遠程查看。

1.2.2 檢測方法。

不同容積規格的基質槽，每個規格固定3行，進行草莓品質的檢測，檢測數據取平均值。草莓品質主要檢測糖度和硬度。糖度使用糖度儀檢測，糖度儀型號為PAL-1，由南京曉曉儀器設備有限公司生產，糖度范圍為0～53° Brix ;硬度使用硬度計檢測，硬度計型號為FHR-1，硬度范圍為0.01～1.00 kg，由廣州瑞豐實驗設備有限公司生產。溫濕度等環境數據由北京農業智能裝備技術研究中心提供的溫室娃娃管理“云”平臺自動監測和記錄。草莓產量和施肥量使用天平測定。

2 結果與分析

2.1 草莓基質槽性能研究

2.1.1 草莓基質槽節水節肥性能。

從表1可以看出，在日光溫室草莓生長的整個過程中，4種栽培模式草莓的水肥消耗量從大到小依次為土栽、 高架、半基質、新型基質槽，也就是說，土栽模式水肥消耗量最大，而新型基質槽最小。就節水而言，新型基質槽的澆水量為土栽的45.9%、高架栽培的83.0%、半基質的90.4%;就節肥而言，新型基質槽的施肥量為土栽的57.7%、高架栽培的87.0%、半基質的98.5%。因為新型基質槽是由整體模具形成，所以密封性好、且基質容量較大，所以能很好地節水保肥;高架栽培懸空在地面上，且容積較小，在室溫升高時高架中的基質水分容易因升溫而揮發;半基質栽培是用硅酸鹽板拼接而成，保水性較差，且由于使用的是半基質，水分容易從基質中滲透到土壤中，水分濕度保持較為困難;土栽模式水肥消耗量最大，由于水肥的長期積累，造成土壤酸堿度失去平衡、鹽堿化嚴重，從而導致環境污染，最不符合北京都市農業的發展方向。

2.1.2 草莓基質槽保水保溫性能。

2.1.2.1 草莓基質槽保水性能。草莓基質槽的保水性能通過基質槽的基質水分含量來體現。試驗數據由環境管理“云”平臺自動記錄所得，由于智能監測和記錄，能獲得傳統方法所得不到的海量數據，充分體現智能化技術在日光溫室上應用的便捷性和巨大優勢。

截取2020年1月5日14：00—18：00的水分含量數據，每10 min記錄1次數據，以時間為橫軸，以基質的水分含量為縱軸，繪制成圖1。從圖1可以看出，不論是哪種容積規格的基質槽，其基質水分含量都非常穩定，波動極小，這對于草莓的正常生長是非常有利的，同時新型基質槽的保水性能很好。從圖1還可以看出，中槽基質的水分含量較高，說明中槽在3種槽型中具有更好的保水性能。

2.1.2.2 草莓基質槽保溫性能。

草莓基質槽的保溫性能通過基質槽的基質溫度來體現，數據由環境管理“云”平臺自動記錄獲得。

截取2019年12月31日10：00—18：00的溫度數據，每10 min記錄1次，繪制成圖2。從圖2可以看出，不論哪種容積規格的基質槽，其基質溫度都非常穩定，均隨著時間的變化有所下降。所有基質溫度都高于室內溫度，且高于室外溫度。室外溫度隨時間的變化呈現拋物線式變化，變化波動較大。溫度的相對穩定和保持較高的溫度對于草莓的正常生長是非常有利的，基質槽內的基質溫度都能滿足草莓生長的需要。就3種規格的基質槽而言，中槽基質溫度最高。這說明中槽具有很好的保溫性能。

2.2 草莓生育期調查結果

2019年8月26日，在新型基質槽中，對隋珠基質苗進行定植，觀察并記錄草莓在生育期的生長情況。10月4日進入草莓現蕾期，此時25%的植株花蕾顯現;10月11日進入初花期，25%的植株有花開放;10月28日進入盛花期，75%的植株有花開放;11月15日進入果實轉白期，50%的植株一級序果轉白;11月23日進入初熟期，25%的植株一級序果成熟;11月29日進入成熟期，50%的植株一級序果成熟。

從圖3可以看出，草莓在新型基質槽中生長正常，長勢很好，每個生長關鍵期都表現優異，且時間比普通栽培模式提前，這對于草莓提前上市、增加草莓商品附加值是有利的。

2.3 不同容積基質槽對草莓品質和產量的影響

2.3.1 不同容積基質槽對草莓品質的影響。

2.3.1.1 不同容積基質槽對草莓糖度的影響。2020年3月16日至3月22日，檢測不同容積基質槽草莓糖度隨時間的變化。每天從每種容積基質槽草莓中隨機抽取15粒草莓，使用糖度儀檢測其糖度，取平均值，結果見圖4。

從圖4可以看出，試驗期間任何一種容積規格的基質槽草莓糖度都是不斷積累的。3月22日大、中、小槽草莓糖度比3月16日分別高16.3%、20.5%和17.6%，這說明草莓在試驗期間成熟度加快，甜度增大，3月21—22日（周末）草莓品質最好，非常適合市民休閑采摘。同時，中槽草莓的糖度比大槽和小槽積累得更快，其糖度絕對值也最大，也就是說，中槽草莓的糖度積累優勢最大。

2.3.1.2 不同容積基質槽對草莓硬度的影響。

2020年3月16日至3月22日，檢測不同容積基質槽草莓硬度隨時間的變化（與糖度檢測時間段相同）。每天從每種容積基質槽草莓中隨機抽取15粒草莓（測硬度的草莓與測糖度的草莓是相同的），用硬度儀檢測其硬度，取平均值，結果見圖5。

從圖5可以看出，任何一種容積規格的基質槽草莓硬度隨時間的變化而不斷下降，即與草莓糖度的變化趨勢正好相反。3月16日草莓硬度最大，3月21日草莓硬度最小。3月21日大、中、小槽草霉硬度比3月16日分別降低了21.2%、28.9%和21.9%，這說明草莓在成熟度和糖度增加的同時，硬度卻在下降。其中，中槽草莓硬度下降最快。草莓的硬度與其運輸和貯存時間密切相關。硬度下降，說明3月21—22日（周末）草莓需要立即采摘并且盡快食用，最好鮮食，不適合長途運輸和長時間貯存。該試驗結果與北京草莓大多鮮食、即采即食的消費習慣相符合。

2.3.1.3 不同容積基質槽對草莓果品率的影響。

選取1月17日和3月13日數據，研究不同容積基質槽對草莓果品率的影響，結果見表2。在3種不同容積規格的基質槽固定的測試行（每個規格3行）中采摘所有成熟的草莓（可食用）并計數，結果發現中槽與其他2種容積的基質槽相比，可采摘的成熟草莓數量最多：1月17日為100個，3月13日為304個。選取單果重最大的草莓進行稱重，發現中槽的最大單果最重，分別達59.0和55.3 g，均為當日的最大單果重。統計所有單果重大于25.0 g的單果，發現中槽的大果數最多，而大果率居中。統計這些草莓中出現的畸形果，發現中槽的畸形果數絕對值和畸形率均最小，畸形率僅為11.0%和5.6%。一定時間內，草莓成熟（可采摘）的數量、最大單果重、大果數和大果率、畸形果數和畸形率都與草莓的品質、產量及經濟效益有關。為了獲得更大的經濟效益，成熟果數越多，產量越高;最大單果重越大，大果數越多;畸形果數和畸形率越低，草莓的商品價值和經濟效益越高。中槽與其他2種規格的基質槽相比具有明顯的優勢。

2.3.2 不同容積基質槽對草莓產量的影響。

草莓2019年11月15日開始采收，截至3月6日共采收19次。將每種容積基質槽的草莓按標準棚折算成總產量，結果見圖6。從圖6

可以看出，中槽的草莓產量最高，為1 397.8 kg，分別比小槽和大槽高15.9%和4.0%。

2.4 不同容積基質槽及基質成本核算

將不同容積基質槽折算成標準棚面積（長度50 m，跨度6 m），按合理的間距分布，一個標準棚可放置大槽55個，若放置中、小槽可分別放置60個和70個。大槽單位成本最高，為70元/m;中、小槽單位成本分別為40和30元/m。任何一種容積的基質槽長度均為5.7 m。每個大、中、小槽分別可盛放基質10、6和4袋，每袋基質20 kg，成本為45元（表3）。

從表3可以看出，大槽成本最高，為46 695元，其次是中槽，成本最低的是小槽，但后二者成本比較接近。中槽成本為大槽的64.1%，為小槽的1.22倍。結合中槽在草莓質量和產量上的明顯優勢，綜合考慮中槽具有最佳的推廣價值。

3 結論與討論

通過對比新型草莓基質槽與其他栽培模式的水、肥使用量，發現新型草莓基質槽在節水節肥上均具有較明顯的優勢，新型基質槽的澆水量為土栽的45.9%、高架栽培的83.0%、半基質的90.4%;新型基質槽的施肥量是土栽的57.7%、高架栽培的87.0%、半基質的98.5%。新型基質槽基質溫度和水分含量都十分穩定，即基質槽良好的保水保溫性能為溫室草莓的正常生長提供了有利條件。使用新型草莓基質槽的草莓糖度在試驗期間是逐漸遞增的，在3月21—22日（周末）草莓糖度達到最大值，能夠很好地滿足市民周末休閑采摘、草莓品質最甜的要求，而草莓的硬度隨時間的變化略有下降，所以需要即采即食。中槽草莓糖度、大果率和產量都最好，而成本與小槽相當，遠遠低于大槽。這說明中槽的基質槽在草莓種植方面優勢最大，具有較高的推廣價值。目前新型基質槽已在昌平區崔村鎮和十三陵鎮重點草莓種植企業進行推廣試點，積累了一些試驗數據和種植經驗。

參考文獻

[1]

任榮.北京都市農業的未來十年[J].投資北京，2017（7）：64-66.

[2] 馬欣，宗靜，王俊英.北京市草莓采后情況調研[J].中國蔬菜，2017（9）：54-57.

[3] 宗靜，王瓊，馬欣，等.北京市草莓產業發展現狀與問題對策[J].中國蔬菜，2018（7）：14-18.

[4] 王開強.日光溫室草莓高效栽培技術要點[J].農業工程技術，2019，39（7）：70-72.

[5] 王婭亞，路河，金艷杰，等.半基質栽培模式下三種不同肥料對草莓栽培的影響[J].農業工程技術，2018，38（19）：76-80.

[6] 徐云煥，張豫超，楊肖芳，等.基質不同處理方式對草莓生長及產量品質的影響[J].浙江農業學報，2016，28（11）：1890-1894.

[7] 張登文.試分析草莓高架栽培技術[J].農民致富之友，2019（13）：72.

[8] 李燕，徐立軍，周俊閣，等.連作土壤改良對溫室草莓土傳病害及白粉病的消減研究[J].中國園藝文摘，2016，32（9）：52-53，202.

[9] 胡學軍，郭建明，王俊俠，等.不同藥劑對昌平草莓基質栽培土傳病害防治效果和草莓產量的影響[J].安徽農業科學，2018，46（34）：135-137.

[10] 楊文雄，徐全明，鐘連全，等.不同容積栽培槽對日光溫室草莓品質的影響[J].北方園藝，2020（14）：67-70.