庭院式草莓静水无土栽培设施设计与应用

草莓是经济价值较高的水果,在我国南方由于栽培面积不大,产量甚少,故开发草莓栽培很有前途。国外的 草莓无土栽培方式主要为营养液膜水培和岩棉培,要求种植槽、水泵、贮液池等配套设施,要耗费一定能源,这就给开发草莓无土栽培带来一定限制。针对这个问题,我们进行了静水无土栽培试验并获得成功,实验证明该设施及技术能满足草莓对外界环境条件特别是水气肥的需要,并能降低生产成本,适宜在普通人家推广,并有广阔发展前景。

1 生产设施的设计
1.1 生产设施的组成和工作原理
该设施由静态水培系统组成(图1)

1.水培箱 2.定植杯 3.液面观察装置 4.通风孔5.定植板
图1 水培种植系统切面

该设施工作原理:水培箱置于阳台,用定植板及定植杯将植株悬于水培箱内营养液面上,使根颈离开液面而根则部分置于湿空气中,部分浸于营养液中,通过液面观察装置可确定是否该加入营养液,通风孔增大营养液溶氧量使作物正常生长。

1.2 生长设施各部分结构
1.2.1 水培箱结构(图2) 箱体外沿长60cm,宽40cm,内深12.5cm,箱壁及底厚为2.5cm,通风孔直径为3cm,箱体用聚笨乙烯泡沫板制成。

1.2.2 定植板规格(图3) 定植板由聚苯乙烯泡沫板制成,板厚2.5cm,宽40cm,长60cm,板面开12孔,孔径5cm,与定植杯相匹配。为促进空气流通,板面打12个直径1.5cm的通气孔。

1.通风孔 2.定植孔
图3 定植杯规格图(单位cm)
1.2.3 定植杯规格(图4) 定植杯由聚氯乙烯制成,高75mm,上下口径分别为50mm和40mm,杯口外沿有一宽为5mm的杯唇,在杯身距杯口和杯底各28mm和4mm处,沿纵向以4mm的间距开出17×4mm2的通花小格,杯底有同样的小格。

图4 定植杯
1.2.4 液面观察装置设计(图5) 由内径0.4cm的玻璃管弯曲而成,使用时先将玻璃管装满溶液,开口向下一端置于箱内营养液中,开口向上一端置于箱外,根据连通器原理,通过箱外壁的刻
度便可知箱内营养液的多少。

图5 液面观察装置

2 生产设施的使用
2.1 设施消毒
先用50-100倍福尔马林溶液于水培箱中浸泡定植杯及基质(粗砂)2-4小时后倒出药液,再用水冲洗2-3次,处理后把基质风干备用。

2.2 移苗和定植
在定植杯底放粗砂约1cm厚,将草莓苗置于杯中,再用适量粗砂固定,然后定植到定植孔中,定植初期水培箱内营养液面应浸到定植杯底约1-2cm高处,定植的头三天统一用1/2剂量的霍格兰营养液进行培养[1],以保证定植苗成活。

2.3 营养液的配制与管理
2.3.1 试验处理及营养液配方[2] 本实验采用三种配方营养液,每一配方营养液为一处理,每个处理设两次重复。
表1 各营养液配方大量元素组成

表2 营养液配方微量元素组成[1] 化合物(mg/L)

三种配方营养液的微量元素配制均采用此配方。

2.3.2营养液配制 水源用自来水,先配成浓缩贮备液,避光保存备用,需要时再用贮备液配成工作营养液[2],微量元素浓缩1000倍,其他无机盐浓缩200倍,配营养液时把各浓缩液按此比例稀释混合均匀即可。

2.3.3 营养液面调节 定植初期液面应浸住杯底1-2cm,当根长入营养液较深时,应将液面降至使一段根露置于湿空气中,以增大吸氧机会,但久置于空气中的根段,切忌长时间浸没,故加液时应注意。

2.3.4 营养液酸碱度控制 若超出PH5.5-7.2范围,则用H2SO4或NaOH调节,在酸碱度要求不太严情况下可用精密试纸测定。

2.3.5 营养液补充、更换 在天气正常情况下通过液面观察装置观察营养液吸收情况,一般3d加一次液,1-2个月更换全部营养液1次,若遇连续干旱或阴雨天气则加液时适量加水或适当加稍浓营养液,以平衡作物吸肥与吸水的偏差,最好在较长异常天气过后把营养液全部更换。

3 生产设施的效果与评价
3.1 水栽作物生产状况
采用本设施于10月19日将草莓苗(弗吉利亚)定植,到11月15日已有个别植株现蕾,21日已普遍开花,收获果实品质良好,畸形果实少,如第一次采摘成熟果20只,全为正常果,第二次采摘24只,仅一只畸形,两次平均畸形率仅为2.1%。收获后期营养液PH6.09,电导率0.29ms/cm。上述数据表明用本设施进行静水无土栽培不但不会影响作物的正常生长,而且比土栽提早结果和降低畸形率。所用配方的化合物绝大部分被利用,更换排出的营养液也不会污染环境。

3.2 对生产设施的评价
实验结果证实本设施适用于进行草莓静水无土栽培。它具有简化生产设施和操作程序,降低成本等优点,从而使家庭式无土栽培更易于进行,易于推广普及,而且更有利于美化环境。本实验 在草莓开花结果阶段,植株间叶片有互相遮蔽现象,显然是原设计的株行距过小,考虑改为如图6的定植板规格较好。

1.通气孔 2.定植孔
图6 定植板规格图(单位cm)
草莓是一种美味食品,含有丰富维生素和矿物质,特别是维生素C含量很高,同时草莓也是具有较高观赏价值的盆栽花卉,其叶、花、果均具宜人姿态,加之开花期结果期均很长,在一株草莓植株上往往同时出现绿叶白花红果争妍斗艳的景色,因此家庭阳台进行静水无土栽培草莓是很有发展潜力的。