許亮亮

（濟(jì)南藍(lán)色潤萊農(nóng)業(yè)科技有限公司，山東 濟(jì)南 250002）

無土栽培是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，其能夠擺脫土壤的局限性，開創(chuàng)出全新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，激發(fā)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在時間、空間、品質(zhì)等方面的無限潛能，對解決資源與食物等生存問題具有積極作用［1］。該項(xiàng)技術(shù)利用基質(zhì)為植物生長提供水分與營養(yǎng)，確保無土栽培技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。草莓作為大眾喜愛、營養(yǎng)豐富的水果，是進(jìn)行基質(zhì)無土栽培的最佳品種，實(shí)施無土栽培能夠克服土傳病蟲害與連作障礙，實(shí)現(xiàn)草莓綠色生產(chǎn)，提高草莓的產(chǎn)量與質(zhì)量，為人們提供休閑采摘與體驗(yàn)收獲的樂趣。由此可以看出，草莓基質(zhì)無土栽培存在極大發(fā)展?jié)摿?，是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的關(guān)鍵方向。

1 基質(zhì)無土栽培技術(shù)發(fā)展概述

1.1 基質(zhì)無土栽培取得的技術(shù)進(jìn)步

隨著科學(xué)研究的不斷推進(jìn)，無土栽培技術(shù)得以蓬勃發(fā)展，基質(zhì)栽培作為無土技術(shù)中的組成部分，其多應(yīng)用于水果、蔬菜作物的生產(chǎn)中，在我國實(shí)現(xiàn)了大面積應(yīng)用。國內(nèi)外針對栽培基質(zhì)與栽培系統(tǒng)的研究較多，促使無土栽培呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢。

一是草炭替代品的開發(fā)與應(yīng)用。草炭是無土栽培中常見的基質(zhì)資源，但受到資源有限、再生速度緩慢等因素影響，難以進(jìn)行可持續(xù)開采，因此草炭替代品的開發(fā)與應(yīng)用尤為關(guān)鍵。目前，通過研究發(fā)現(xiàn)，花生殼、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過生物發(fā)酵腐熟后可用作無土栽培基質(zhì)，已在多個國家得到應(yīng)用。德國與法國多應(yīng)用木材工廠產(chǎn)生的下腳料堆肥進(jìn)行腐熟處理，將處理后的物質(zhì)作為草碳基質(zhì)替代品；澳大利亞與美國等國多應(yīng)用樹皮堆覆后的物質(zhì)作為草炭替代品。不同國家因地質(zhì)不同與生產(chǎn)特點(diǎn)不同，所選用的農(nóng)作物廢棄物不同。除此之外，還有很多物質(zhì)可作為草炭的替代品，比如蚯蚓糞、生物炭等，樹木修剪殘留生物炭可以作為草炭的替代品。

二是有機(jī)廢棄物基質(zhì)化利用發(fā)酵技術(shù)。目前，我國在有機(jī)廢棄物基質(zhì)化利用發(fā)酵技術(shù)方面取得顯著進(jìn)步。在發(fā)酵專用微生物的分離與利用方面，有學(xué)者利用雞糞、牛糞和干枯麥秸進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)纖維素降解菌可加速木質(zhì)纖維的分解速度，接種木質(zhì)素降解菌復(fù)合菌可加速有機(jī)質(zhì)分解轉(zhuǎn)化和木質(zhì)纖維降解等。在利用昆蟲發(fā)酵有機(jī)廢棄物方面取得積極進(jìn)展，通過應(yīng)用黑水虻與微生物可分解有機(jī)廢棄物，將有機(jī)廢棄物中的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的幼蟲類生物質(zhì)。國內(nèi)外學(xué)者在發(fā)酵裝備研制方面同樣取得顯著成果，有學(xué)者研制了棉秸稈基質(zhì)發(fā)酵機(jī)，使得發(fā)酵作業(yè)趨于智能化與自動化，有效降低人工投入成本，縮短發(fā)酵時間［2］。

三是基質(zhì)配方研制與開發(fā)應(yīng)用?；|(zhì)配方是影響農(nóng)作物生長的指標(biāo)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要將兩種以上的基制按照特定比例混合，形成符合農(nóng)作物生長環(huán)境需求的基制配方。相較于單一基質(zhì)，復(fù)合基質(zhì)配方更能提升農(nóng)作物的壯苗指數(shù)，降低枯萎病的發(fā)生概率等，促進(jìn)農(nóng)作物茁壯生長。

1.2 基質(zhì)無土栽培系統(tǒng)不斷優(yōu)化

隨著無土栽培技術(shù)的不斷發(fā)展，無土栽培基質(zhì)系統(tǒng)得以不斷改良升級，使其更符合農(nóng)作物生長需求。目前，多采取以下基質(zhì)栽培模式。

一是巖棉栽培模式。無土栽培基制主要分為有機(jī)基質(zhì)與無機(jī)基質(zhì)，其中前者包括腐葉、泥炭等，后者包括巖棉、珍珠巖等。其中，巖棉應(yīng)具備易用、方便等特點(diǎn)，能夠?yàn)楦瞪L創(chuàng)造適宜的環(huán)境，同時方便調(diào)控營養(yǎng)。在實(shí)際應(yīng)用中，將巖棉基質(zhì)分割為相同規(guī)格的塊狀，并用塑料膜進(jìn)行包裹，以用于植物種植。同時，結(jié)合營養(yǎng)液應(yīng)用情況可分為開放式系統(tǒng)與循環(huán)封閉式系統(tǒng)，其中封閉式系統(tǒng)主要是在開放式系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)置營養(yǎng)液收集通道，以實(shí)現(xiàn)對營養(yǎng)液的循環(huán)利用。我國對此模式的應(yīng)用較少，主要是因?yàn)閹r棉栽培對材質(zhì)要求較高，需要選擇具有親水性且長期使用不易變形的材質(zhì)。我國農(nóng)用巖棉質(zhì)量難以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，使得此技術(shù)無法得到全面普及。隨著材料研發(fā)工作的不斷推進(jìn)，我國開發(fā)利用了無土栽培種植巖棉，其能夠有效減少病蟲害，在未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用市場。

二是有機(jī)生態(tài)型無土栽培模式。此模式主要應(yīng)用有機(jī)固態(tài)肥進(jìn)行種植，在實(shí)際應(yīng)用過程中，只需灌溉清水，無需額外添加營養(yǎng)液，即可達(dá)到種植條件。此模式能夠有效降低后續(xù)管理資金與時間成本，且具有較高的環(huán)保性，產(chǎn)生的廢水中硝酸鹽含量較低，不會對環(huán)境造成污染。此模式多應(yīng)用于對品質(zhì)要求較高的農(nóng)作物種植，保證農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。在基質(zhì)選擇方面，有機(jī)基質(zhì)營養(yǎng)充足，但穩(wěn)定性較差，在使用過程中，容易導(dǎo)致土質(zhì)理化性狀發(fā)生變化，影響農(nóng)作物質(zhì)量；無機(jī)基質(zhì)理化性狀相對穩(wěn)定，但營養(yǎng)物質(zhì)較少。因此，在使用過程中，可通過有機(jī)基質(zhì)與無機(jī)基質(zhì)混合進(jìn)行栽培［3］。

三是基質(zhì)栽培袋模式。此模式是指將基質(zhì)材料制作成袋狀用于種植植物的方法，在實(shí)際應(yīng)用中，可將調(diào)配好的基制裝入袋中用于種植，此模式具有較為突出的優(yōu)點(diǎn)，比如此模式對制作的要求較低且成本低廉，選擇普通材質(zhì)制作培養(yǎng)袋即可；每個栽培帶之間形成相互獨(dú)立的系統(tǒng)，不會傳播病蟲害；可以隨意移動且受外界環(huán)境變化的影響較小。由此可以看出，栽培袋模式不僅可應(yīng)用于果蔬種植，還可應(yīng)用于裝飾，美化環(huán)境［4］。

2 草莓基質(zhì)無土栽培技術(shù)應(yīng)用

2.1 適宜的草莓品種

我國幅員遼闊，南北地區(qū)之間存在較大的氣候差異，對此不同地區(qū)選擇栽培的草莓品種也不同。在無土栽培技術(shù)下，結(jié)合南北地區(qū)不同的氣候特征，選擇適合該地區(qū)無土栽培的草莓品種，能夠確保草莓產(chǎn)量增加，并在很大程度上提高草莓品質(zhì)，提升整體經(jīng)濟(jì)收益。例如，我國學(xué)者嘗試?yán)霉夤?jié)能技術(shù)，選擇適合北方地區(qū)的草莓品種，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，全明星草莓品種的產(chǎn)量最高，因此這一品種草莓適合本地區(qū)種植；有的學(xué)者通過試驗(yàn)比較幾種不同品種的草莓種植情況發(fā)現(xiàn)，紅顏這一品種草莓的產(chǎn)量最高、果實(shí)質(zhì)量最好，因此其適合在本地區(qū)進(jìn)行無土栽培品種，而其他品種的草莓對技術(shù)、種植條件要求較高，在本地的產(chǎn)量低于前者，并不能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 適宜草莓的栽培基質(zhì)

現(xiàn)階段，能用于無土栽培的基質(zhì)種類呈多元化，以基質(zhì)組成原料可將其劃為兩大類，即有機(jī)基質(zhì)和無機(jī)基質(zhì)。有機(jī)基質(zhì)一般有泥炭、椰糠、菇渣、稻草、樹皮等，無機(jī)基質(zhì)有砂礫、珍珠巖、蛭石等。在實(shí)際應(yīng)用過程中，為了確保產(chǎn)量以及整體的質(zhì)量，一般采用的方式是選擇兩種以上的有機(jī)、無機(jī)原料，隨后將其混合，作為無土栽培的基質(zhì)。通過走訪以及查閱資料，整理出現(xiàn)階段草莓無土栽培常用的混合基質(zhì)配制方法：1 份蛭石（或珍珠巖）+1 份草炭+1 份鋸木；2 份草炭+1 份蛭石+1 份珍珠巖；2 份草炭+2 份珍珠巖+2 份沙；4 份草炭+6 份爐渣；1 份草炭+1 份鋸木。種植人員在配制好基質(zhì)并將其加入營養(yǎng)液后，可以為草莓植株提供更多氧氣、水分，同時起一定的支撐作用，滿足草莓的生長需求［5］。

2.3 適宜草莓的營養(yǎng)液

營養(yǎng)液是將農(nóng)作物生長所需各類營養(yǎng)物質(zhì)按一定配比溶于水所配制的液體，能為農(nóng)作物生長提供所需養(yǎng)分。草莓品種的生長階段不同，其對營養(yǎng)物質(zhì)的需求也會產(chǎn)生變化，種植人員要注重結(jié)合草莓的品種與發(fā)育階段等，合理選擇營養(yǎng)液。

一是調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的酸堿度。營養(yǎng)液的酸堿度直接影響草莓對各類營養(yǎng)物質(zhì)的汲取與應(yīng)用，pH 值過高或過低都會破壞草莓植物系統(tǒng)的營養(yǎng)均衡，進(jìn)而傷害其根系，不利于草莓植物生長。對此，相關(guān)人員要注重合理調(diào)控營養(yǎng)液的酸堿值，pH 值過高可以適量加入硝酸，過低可以適當(dāng)加入氫氧化鉀，促使?fàn)I養(yǎng)液酸堿值的均衡。諸多學(xué)者對營養(yǎng)液酸堿度與植物生長發(fā)育的關(guān)系進(jìn)行了研究，認(rèn)為合適的pH 值和草莓珠高度、根莖粗細(xì)、葉片數(shù)等有很大關(guān)系，適宜的pH 值對增加草莓產(chǎn)量、提升草莓生長質(zhì)量具有積極作用［6］。

二是調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的供應(yīng)頻率與供應(yīng)量。營養(yǎng)液的供應(yīng)要結(jié)合基質(zhì)材質(zhì)、草莓生長期與季節(jié)變化等因素進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，選擇合適的供應(yīng)頻率與供應(yīng)量。通過對相關(guān)研究的分析可以發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)液用量高于特定指標(biāo)時，有利于提升草莓單果質(zhì)量與果實(shí)產(chǎn)量，且隨著營養(yǎng)液頻率的增加，其單果質(zhì)量與產(chǎn)量呈現(xiàn)出先升后降的趨勢。這表明，在應(yīng)用基質(zhì)無土栽培技術(shù)時要合理把控營養(yǎng)液的頻率與供應(yīng)量，選擇最優(yōu)的營養(yǎng)液滴灌方案。

3 我國設(shè)施草莓無土栽培技術(shù)的發(fā)展對策與建議

3.1 側(cè)重引進(jìn)和選育草莓品種

結(jié)合資料來看，草莓品種的退化速度較快，為了確保經(jīng)濟(jì)效益則需要在固定時間換代。當(dāng)前，我國選擇的品種主要是早年從外國引進(jìn)，但是我國自主栽培的品種相對較少。引進(jìn)的草莓品種在我國種植時間相對較長，且存在產(chǎn)量與質(zhì)量下降嚴(yán)重的情況。

同時，草莓品種的區(qū)域性較強(qiáng)，例如我國引進(jìn)的亞洲其他地區(qū)的草莓雖然果肉鮮美且極具風(fēng)味，但是其不易保存、抗病性較差。從歐美地區(qū)引進(jìn)的品種果實(shí)大、易貯存，其風(fēng)味與我國國人消費(fèi)習(xí)慣不符，經(jīng)濟(jì)效益不佳?；诖耍嚓P(guān)部門在發(fā)展過程中需要積極引入國外優(yōu)良的品種，同時側(cè)重選育符合本國消費(fèi)習(xí)慣、綜合性較好的草莓品種，以確保能夠跟上時代發(fā)展。

3.2 選擇質(zhì)量優(yōu)良的無土栽培基質(zhì)

基質(zhì)的選擇在很大程度上影響著無土栽培草莓的整體品質(zhì)與質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中，主要采用的無土栽培基質(zhì)是巖棉、草炭等，但是前者存在不可降解的問題，大量使用容易出現(xiàn)環(huán)境污染的問題；后者屬于不可再生資源，過度開采有耗竭的危險(xiǎn)，且其價(jià)格相對較高。在實(shí)際發(fā)展過程中，我國種植部門要選擇、開發(fā)合適的無土栽培基質(zhì)，如椰子在加工過程中會產(chǎn)生大量椰糠，其處理方式是通過自然降解。有學(xué)者證明椰糠可作為無土栽培基質(zhì)，主要原因是椰糠的保水性較好、價(jià)格優(yōu)惠、不會對環(huán)境造成影響。但是現(xiàn)階段椰糠并未在較廣的范圍內(nèi)應(yīng)用，以此為基礎(chǔ)的各種新型基質(zhì)（配方）的研究和開發(fā)還有待深入。不僅如此，醋糟和食用菌廢渣等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，也可以經(jīng)過生物處理后作為草炭、珍珠巖等替代基質(zhì)。

3.3 完善研發(fā)的配套措施

通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用草莓無土栽培技術(shù)的過程中，植株生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于營養(yǎng)液，因此營養(yǎng)液配比在很大程度上決定著草莓的整體品質(zhì)、產(chǎn)量等，同時與經(jīng)濟(jì)效益存在密切聯(lián)系。此外，不同品種草莓、草莓不同生長時期所需的營養(yǎng)物質(zhì)也存在差異，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)踐情況以及草莓生長需求配制相應(yīng)的營養(yǎng)液，確保草莓無土栽培標(biāo)準(zhǔn)化、綜合化發(fā)展，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)集約化周年供應(yīng)的目的。不僅如此，無土栽培中營養(yǎng)液中的元素也有著可控性的特征，比如通過降低營養(yǎng)液中鉀含量，生產(chǎn)含鉀量較低的草莓，以符合社會不同群眾的實(shí)際需求，并拓展果農(nóng)的種植與發(fā)展空間。

3.4 提高產(chǎn)量和品質(zhì)是設(shè)施草莓無土栽培的核心目標(biāo)

CO2施肥和人工補(bǔ)光技術(shù)可以提高植株長勢、促進(jìn)葉片進(jìn)行光合作用、提高產(chǎn)量、增加果實(shí)可溶性固形物和維生素C 等營養(yǎng)物質(zhì)的含量、提升果實(shí)品質(zhì)。但CO2施肥和人工補(bǔ)光技術(shù)都需要額外的成本投入，如何把握投入與產(chǎn)出的平衡（如控制CO2施肥的時期和方法，人工補(bǔ)光的位置、時間和光照度等），最大化生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益是設(shè)施草莓無土栽培中CO2施肥和人工補(bǔ)光技術(shù)研究的重點(diǎn)。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)草莓土壤栽培方式需要大量人力，且存在果實(shí)表面易被污染、結(jié)果周期短的情況，會在很大程度上影響草莓的產(chǎn)量、質(zhì)量等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無土栽培技術(shù)逐漸被應(yīng)用于草莓種植中，其能夠替代土壤環(huán)境，使作物在良好的環(huán)境中生長，從而提升整體經(jīng)濟(jì)效益。無土栽培營養(yǎng)技術(shù)也在很大程度上提升了水分以及肥料的利用率，促使草莓健康生長，進(jìn)而提高草莓產(chǎn)量、品質(zhì)。