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(guó)主要生產(chǎn)的水果之一,近年來(lái)發(fā)展迅速,栽植面積已達(dá)6.7萬(wàn)hm2以上,總產(chǎn)量達(dá)100萬(wàn)t,居世界首位。草莓果實(shí)營(yíng)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(jiàn)效快、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢(shì)成為我國(guó)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(yáng)耐寒,怕干旱,忌積水,喜生長(zhǎng)于濕潤(rùn)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(guò)程中需要有充足的水分供應(yīng)[2]。在不同生長(zhǎng)期,草莓對(duì)水分的要求又稍有不同。苗期和匍匐莖生長(zhǎng)期需水量大,要保證充足供水;開(kāi)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(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中,對(duì)水分要求十分嚴(yán)格。缺水會(huì)影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育,造成產(chǎn)量下降;水分過(guò)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(duì)大棚種植草莓的生長(zhǎng)發(fā)育、果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響,對(duì)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(wèn)題。
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(lái)自日本的優(yōu)良品種。草莓生產(chǎn)過(guò)程采用先進(jìn)的種植管理技術(shù),嚴(yán)格控制草莓生長(zhǎng)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(guó)家有機(jī)認(rèn)證。試驗(yàn)大棚長(zhǎng)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(chǎng)上常見(jiàn)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(shí)間為2014年9月至2015年5月,從草莓緩苗期開(kāi)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??刂品秶翆觾?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(jiàn)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(kāi)始進(jìn)行,采用滴灌方式,整個(gè)大棚地面采用地膜覆蓋。該試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理,每個(gè)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(zhǎng)期至果實(shí)成熟期共灌水33次。各處理自旺長(zhǎng)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(zhǎng)階段對(duì)水分的需求情況,每次灌水前用土鉆取土,采用烘干法測(cè)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(cè)定 該試驗(yàn)主要對(duì)草莓產(chǎn)量、含糖量、硬度等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。草莓產(chǎn)量是指整個(gè)生育周期內(nèi)商品果的總和。含糖量和硬度指標(biāo)的測(cè)定則選擇盛果期成熟度良好、單果重量在15~35 g、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)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(cè)定[5]。
2.1 不同灌水量對(duì)草莓產(chǎn)量的影響 試驗(yàn)結(jié)果表明,灌水量對(duì)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(duì)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%)??梢?jiàn),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(guò)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(duì)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(gè)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(chǔ)存。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,隨著灌水量的增加,草莓的硬度呈下降趨勢(shì)。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(gè)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(duì)草莓產(chǎn)值與經(jīng)濟(jì)效益的影響 對(duì)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(shí)的灌水定額。按有機(jī)草莓年前平均單價(jià)160元/kg,年后平均單價(jià)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(shí),經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最高。灌水量超過(guò)1 567.5 m3/hm2后,效益出現(xiàn)下降趨勢(shì)。
表4 各處理的產(chǎn)值與經(jīng)濟(jì)效益
該試驗(yàn)是以大棚滴灌種植草莓為對(duì)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(guò)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(zhǎng),產(chǎn)量相對(duì)于傳統(tǒng)種植模式低,但價(jià)格具有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
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(jià)格因上市時(shí)間普遍較高。因此,草莓的年前產(chǎn)量對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)1 567.5 m3/hm2后,草莓前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)剩,影響生殖生長(zhǎng),會(huì)造成草莓上市時(shí)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(huì)影響產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。
滴灌灌水定額對(duì)大棚種植草莓生長(zhǎng)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(guò)1 567.5 m3/hm2后,年前產(chǎn)量開(kāi)始呈下降趨勢(shì)??紤]到草莓種植生產(chǎn)效益,應(yīng)盡量提前草莓的上市時(shí)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(shí),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(zhǎng)期70% ~80%,團(tuán)棵期60% ~70%,現(xiàn)蕾開(kāi)花期80% ~90%,果實(shí)膨大期80% ~90%,果實(shí)成熟期60% ~70%。
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