草莓实施保护地无土栽培, 在克服土传病虫害和连作障碍, 减少农药用量, 生产无公害果品等方面具有土壤栽培无可比拟的优越性, 可大大提高草莓果实的商品率, 能够实现高产、优质和高效。

1 适于无土栽培的草莓品种

选用合适的优良品种可以极大地发挥无土栽培技术的优势。赵恒田等[ 1]利 用日光节能温室进行冬季无土栽培品种试验, 在供试的十几个草莓品种中以全明星、哈尼和鬼怒甘等表现优良。另外, 培育根系发达、秧苗粗壮、花芽分化早、数量多的壮苗, 并且选用无病毒的植株进行栽培也非常重要。

2 高效反季节草莓无土栽培技术的研究开发

无土栽培能耗大, 成本高, 其发展前景取决于对露地农业的竞争力。因此, 不但应提高草莓无土栽培的单产水平, 更要抓好其反季节栽培的利用, 以显著提高其经济效益。冬草莓是相对于传统的草莓( 5-6 月份鲜果成熟) 而言, 可在冬季成熟应市。在江淮和长江中下游地区[ 2] , 选用丰香、春香、明金等浅休眠品种, 不需夏季人工低温处理, 在9 月中旬定植于大棚或日光温室中进行基质培或水培, 多重覆盖保温, 使草莓上市期从翌年5 月提前到当年12 月份, 可满足圣诞节、元旦和春节三大节日对新鲜果品的需求, 每667 m2 产量1 500 kg, 产值超2 万元。

3 主要的技术理论

3. 1 高效低成本营养液配方的研究

3. 1. 1 消毒固态氮有机肥替代基质培的营养液。

一般无土栽培是采用化肥配制成营养液来灌溉作物, 不但成本高, 而且配制和管理技术难于被一般生产者掌握, 限制了它的推广和应用。采用中国农业科学院试验成功由机械化养鸡场生产出售的消毒固态有机肥, 将高温发酵消毒的干燥鸡粪、稿秆末和饼肥等混合拌入栽培基质, 再依各种作物需肥规律配合一定复合肥、钾肥等分期追施, 进行滴灌, 不仅产量和品质不受影响, 而且排出液不会污染环境, 把有机农业和无土栽培结合起来, 使肥料成本下降60%, 较好地解决了无土栽培肥料成本过高的难题。

蒋卫杰等[ 3] 研究认为, 与营养液栽培相比, 有机生态型无土栽培方法可降低肥料成本, 增加果实中还原糖和维生素C 含量, 降低有机酸含量, 且对环境无污染。

3. 1. 2 氮素营养

氮肥占肥料成本最大, 对产量和品质的影响也大, 国外配方多以硝态氮为氮源肥料, 但国内该类氮肥货源少、价格昂贵, 又有积累硝酸盐的弊端。Jung TS 等[ 4] 研究认为, Bokyo Josang草莓品种的营养液栽培中, 铵氮态与硝态氮比例为25：75 时果实产量最高, 但是每株花和果的数量在铵氮态与硝态氮比例为75B25 时最多; 仅有铵态氮供给时, 花数量及果实数量与产量均较低; 从植株生长的其他特征也可看出, 铵氮态与硝态氮中间比例的氮素供给要比单一的氮素供给( 尤其是铵氮态) 更适于植株的生长; 仅有硝态氮供给时, 新叶和根中的钙离子浓度最高。

铵氮态与硝态氮复配比单一使用硝态氮的产量、品质都要好。草莓无土栽培的大量元素营养配方: 营养生长期NO3- 、NH4+ 、H2PO4- 、K+ 、Ca2+ 、Mg2+ 分别为12、2、2.2、6、3、1.25 mmol/L, 开花结果期分别为10、0、2、6. 5、3. 25、1.05mmol/ L[ 5] 。

3. 1. 3 铁素与硼素营养

无土栽培作物很易产生缺铁失绿症。当草莓叶中的含铁量< 45 mg/ L 时,在初花期( 3 月底) 会表现出典型的缺铁症状, 随后叶片失绿严重, 到收获末期叶片中含铁量< 30 mg /L, 单株果实数量和产量都受到严重影响。生产中多以螯合铁作为铁源。国外有试验表明, 草莓无土栽培推荐使用的铁浓度为20 mmol/ L [ 6]。

Lieten F[ 7]以Elsanta 草莓品种在两种基质上进行了无土栽培,比较了营养液中硼浓度为0 或715 mmol/ L 时对草莓植株的影响, 在两种基质上, 施硼均能明显提高产量和单株果实数量; 缺硼可以导致植株矮小, 花败育和着果减少等。

3. 2 根际适温的研究

根际温度对生育及产量影响都很大。在用营养液膜技术( Nutrient Film T echnique, NFT) 栽培中,由于草莓置身于空气中, 很难以地温来保持植物体周围的温度。有试验对液温进行了比较, 发现液温在16ºc 以上对生育和产量影响很大[ 8] 。因此, 确保液温达16ºc 左右, 并利用液温散发的热量来保持大棚温度是重要的保温措施。

3. 3 人工补光对促进草莓生育的研究

草莓的无土栽培多为设施栽培, 特点是促进生育、提早结果和高产。但由于着果过多, 在低温少日照期就会引起植株衰弱, 造成收入下降。据西本( 1986) 报道, 春香品种的电灯照明开始期以11 月10 ) 25 日为宜。照明效果与液温有密切关系。为了提高照明效果, 必须将营养液加温到16 ºc 左右,此时以5 kW/ 1 000m2 照明强度进行间歇照明( 每小时照明10~ 15 分钟) 取得了最佳效果。

3. 4 环保技术和昆虫授粉技术的应用

补充CO2 在草莓无土栽培中是获得高产不可缺少的技术措施。岩棉基质栽培的草莓, 施用CO2的地块比对照的草莓产量高出30%~ 50%, 开花和收获日期提前, 果实可溶性固形物和有机酸含量增加, 改善了果实品质; CO2 的富集还可以明显降低营养液的电导度[ 9] 。在冬天, 尤其是晴朗的严寒天气,玻璃温室中无土栽培的CO2 浓度要比普通温室中的CO2 浓度低得多, 因此, 草莓在进行无土栽培时补充CO2 是非常必要的。

现在欧洲许多国家, 采用将锅炉烟囱排出的废气通过特殊过滤除去有害气体后, 提供给温室施肥使用, 这样既解决了环境污染问题, 又降低了施肥成本。因温室环境较特殊, 草莓开花期常因授粉不良而影响产量。国外在草莓无土栽培的温室内多采用昆虫授粉技术, 即通过放养澳大利亚熊蜂来授粉, 这样不仅增加了产量, 同时避免了化学污染。我国部分温室已开始进行推广应用。花期放蜂, 每1 000m2放置一个蜂箱, 效果明显。

3. 5 其他

目前从国外直接引进的无土栽培系统存在着成本高等不利因素, 我国科学工作者开发了符合我国国情的有机生态型无土栽培、浮板毛管水培( FloatingCapillary Hydroponics, FCH) 技术系统, 营养液成分自动检测系统, 温室自动化调控系统等, 为我国的无土栽培的广泛推广奠定了基础。

4 草莓无土栽培的产量、质量及效益

意大利曾有人做过3 种栽培模式( 传统的露地栽培, 有薄膜覆盖的保护地栽培, 以泥炭块和珍珠岩为基质的悬挂式无土栽培) 对草莓果实品质的影响试验[ 10] , 以露地生产的果实有较好的机械特性和糖含量; 保护地生产的果实外观品质较好, 但其糖酸含量低、机械强度差, 可能是由于比露地栽培较早成熟的原因; 基质无土栽培生产的草莓品质最佳, 糖酸含量及其风味均佳。

根据试验及有关文献初步认为,立柱式无土栽培产品的营养品质不逊色于土培产品, 某些指标是否优于土培产品还有待证明。然而,无土栽培的草莓产品洁净、口感酸甜、商品率高的优点是土培无法比拟的。目前法国草莓无土栽培, 按每平方米栽培12~ 16 株计算, 生产总成本61~ 72元/ m2 ( 折4~ 5 万元/ 666. 7 m2) 。按当地平均销售价35 元/ kg 计算, 产值为87~ 158 元/ m2 ( 折5. 8~10.5 万元/ 666. 7 m2) , 利润率31%~ 52%。