南疆设施草莓沙培系统的研发与应用

马全会闫芬芬刘义飞刘文科，2*

（1塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300；2中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室，北京 100081）

在南疆地区就地取材，利用河沙和甘草渣等废弃资源，开发了一套低成本、适宜当地设施的草莓沙培系统，每667m2草莓产量达2000～2500kg，主要通过游客采摘、电商平台、超市等形式销售，每667m2纯利润达10万元左右。

设施草莓栽培弥补了北方冬季对新鲜果蔬的需求，经济效益高，是都市农业发展的重要组成部分（宗静 等，2018）。新疆地区具有光热资源丰富、昼夜温差大、日照时间长等环境优势，近几年设施草莓生产发展迅速，已成为新疆的特色产业之一。2014年新疆草莓栽培面积达613.3 hm2（9 200亩），仅乌鲁木齐周边地区总栽培面积就达433.3 hm2（6 500亩），其中设施栽培面积100.3 hm2（1 500亩），占比23.08%。新疆兵团十二师自2013年开始大力发展设施草莓栽培，草莓种植面积约51.6 hm2（774亩），年产量达1 612 t（向征，2018）。近年来南疆设施草莓发展较快，新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市自2010年发展设施草莓栽培以来，栽培面积已逾100.3 hm2（200亩），成为南疆地区设施草莓集中生产区。目前，南疆地区设施草莓多以土壤栽培为主，由于土壤盐碱重、连作障碍问题突出，平均每667 m2产量仅有1 000 kg，一些土壤盐碱较重、地下水位高的生产兵团（场），草莓幼苗成活率在50%以下，平均每667 m2产量只有500 kg左右，这与每667 m22 250～5 400 kg的理论产量差距较大。

蔬菜无土栽培具有产量高、品质好，省水省肥、省力省工，避免土壤连作障碍，病虫害少、清洁卫生等优点，但无土栽培系统设施投资成本较高，相应的配套设施也不够完善，且草炭等传统基质资源有限。南疆位于沙漠腹地，河沙资源丰富，用于制药的甘草经粉碎、淋洗药用成分后残留的废渣年产几百万吨。笔者就地取材利用河沙和甘草渣等废弃资源，开发了一套低成本、适宜南疆地区的设施草莓沙培系统。经过3 a（年）探索和实践，此套栽培系统具有产量高、品质好、生产成本低、易推广普及等优点，可将南疆地区日光温室草莓每667 m2产量提高到2 000～2 500 kg，将无土栽培材料设备的每667 m2成本降低至1.2万元，每667 m2纯利润达10万元左右，目前已成功推广5.3 hm2（80亩），极大地提高了草莓种植效益。现将该栽培系统结构及关键管理技术介绍如下。

1 南疆设施草莓栽培条件

南疆地区冬季最低气温接近-20 ℃，要保证草莓冬季生产，要求日光温室的保温性能良好。一般要求温室后墙的厚度在1 m以上，以增强蓄热保温能力；温室高度4.5 m以上，利于提高温室吸收光照的能力；每年更换棚膜，保温棉被无破损；必要时可采用炉火加温、电热加温等增温措施，使温室内冬季最低温度达到10 ℃以上。另外，南疆地下水的含盐量在1.5‰～2.0‰，含盐量过高不能用来配制营养液；当地自来水的含盐量在0.3‰以下，能满足营养液配制要求，因此要求温室内要接通自来水供水管道。

2 设施草莓沙培系统的研发

2.1 基质构成 纯粗沙作基质保水保肥能力差，将30%体积的甘草渣混配到粗沙中，混合基质的容重由1.6 kg·L-1下降至1.2 kg·L-1，总孔隙度由33.3%提升到43.0%、持水孔隙度由28.7%提高到37.9%、通气孔隙度由4.7%增大到5.1%，保水保肥能力明显提高，更加适合草莓无土栽培。混合基质每立方米80元，具有生产成本低、易推广普及等优势。

2.2 栽培槽设计 在日光温室内平地起垄修建无土基质栽培槽，垄底宽60 cm、上部宽30 cm，垄高30 cm，两垄间距50 cm。压实后在垄上挖栽培槽，槽宽25 cm、深20 cm，槽底为半圆形（图1）。栽培槽挖好后依次铺设土壤隔离膜（为节约成本一般用废旧棚膜），槽底部铺设排废液管，再铺设保水无纺布后即可填装基质。基质填装后压实、整平，上面铺设滴灌带。草莓定植后在槽上铺设银黑地膜。

图1 沙培草莓栽培槽结构

2.3 营养液池设计 营养液通过营养液池配制，每667 m2温室配置15 m3营养液池。选择温室靠山墙一侧，就地取土挖池，池上口宽2.5 m、下口宽1.5 m，深1.5 m，长5 m（图2）。底部铺双层防水膜，防止渗水，上部盖黑色膜，防止营养液见光滋生绿苔。安装1.5 kW自吸泵和自动控时装置，设置每日供应频率及时间，可实现营养液全自动供应。自吸泵连接滴灌主管接到各栽培行一端，接入滴灌带。

图2 营养液池结构

2.4 营养液配制及管理 笔者经过4 a（年）研究，根据当地水质钙镁离子浓度高的特点，在日本山崎草莓配方的基础上进行了改良优化，同时简化了营养液配制方法，即大量元素采用称重后直接溶解的方法，按配方（表1）二次稀释后，直接溶于营养液池中；微量元素按配方提前配制成1 000倍母液，每次加入15 kg母液即可。营养液池中加入大量元素和微量元素后，需要开启自动循环泵使营养液混匀，2 h（小时）后方可用于滴灌。

根据基质的保水保肥特性和草莓的需肥特点设定滴灌频率，生长期及结果期需每天连续滴灌，管道压力控制在0.05 MPa。由于粗沙保水保肥能力差，因此滴灌采用少量多次的原则，每天10：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00 共滴灌 6 次，每次滴灌1 min（分）。每个月的月底滴灌15 min（分），目的是利用大量营养液淋洗基质，防止基质局部聚集养分。草莓不同生长期所设营养液浓度不同，一般设定苗期EC值为0.8～1.0 mS·cm-1，开花期为1.0～1.2 mS·cm-1，结果期控制在1.2～1.5 mS·cm-1。生产中用硝酸调节pH值（6.0～6.5）。每周用便携式EC、pH计监测营养液浓度和酸碱度，并做记录。

表1 沙培草莓营养液配方

3 设施草莓沙培技术要点

3.1 定植 沙培草莓栽培管理与土壤栽培基本相同，根据南疆气候特点，8月下旬定植草莓幼苗，选择抗病性强、产量高的品种，如甜查理、童子1号、咖啡等，双行定植，株距20 cm，每667 m2定植8 000株。定植时正值南疆夏季高温，温室需悬挂遮阳网（遮阳率70%），因中午室内温度高达38℃以上，不利于缓苗，放下棉被将阳光全部遮挡后可将室内温度降到30 ℃以下，是降温的应急措施，可保证种苗成活率在95%以上。9月上中旬完全缓苗后铺设银黑地膜，可起到保持基质湿度、降低基质温度的作用。10月上旬，当地最低气温达到5℃时扣棚膜，夜间用棉被保温，温室白天温度控制在25～28 ℃，夜间12～15 ℃。

3.2 花果管理

3.2.1 促进花芽分化 在扣棚膜后的3～5 d（天）内喷施赤霉素促进草莓花芽分化，不同草莓品种喷施浓度不同，日系草莓品种红颜、章姬使用浓度为

3～5 mg·kg-1，欧美系品种甜查理、童子1号喷施浓度为10 mg·kg-1（即1 g赤霉素溶解于100 kg水中），可促进草莓生长发育，打破植株休眠。喷施时要对准草莓心叶均匀细致喷雾，喷施浓度要严格掌握，不能随意增减。

3.2.2 摘叶疏果 摘叶疏果是提高草莓果实品质的主要措施之一。在生长期、结果期要及时摘除黄叶、病叶以及下部衰老叶片、匍匐茎，以降低母体养分消耗，利于采光和通风，减少病害发生。在草莓盛花期，选留1～2个方位好且壮的腋芽，抹去其余腋芽。及早疏花，每个花序留7～8朵健壮花。要随时检查母株生长状态，每天在温室内巡回查看，及时摘除病果、小果、畸形果，以利于集中营养供给花果发育。

3.2.3 蜜蜂授粉 10月下旬进入盛花期，放养蜜蜂进行授粉，以保证日光温室草莓正常开花坐果。一般每667 m2放置1～2个蜂箱，每周补充浓糖水和花粉。南疆地区12：00左右、温室内温度超过22 ℃时蜜蜂开始活动，饲养过程中注意观察蜂箱内蜜蜂的活动情况，如有异常，及时更换蜜蜂箱。

3.3 病虫害防控 10月上中旬扣棚后，可用15%异丙威烟熏剂熏棚2～3次，可有效防止地老虎、蝼蛄、蚜虫、白粉虱等害虫。草莓整个生长季容易发生白粉病，10月下旬开始可用99.9%硫磺粉、30%百菌清烟熏剂熏蒸，每667 m2用200～250 g，每次4 h（小时），每周2次，连续2周即可。草莓开花前可以交替喷洒50%嘧菌酯水分散粒剂3 000倍液，或4%四氟醚唑水乳剂800倍液等防治白粉病。

翌年3月以后温度升高，易发生虫害，主要有潜叶蝇、蓟马、红蜘蛛等，这3类害虫移动隐蔽性强，防治难度较大。一般在草莓叶片上方20 cm处悬挂黄板可有效防治潜叶蝇，每667 m2温室悬挂15～20张为佳；可用60 g·L-1乙基多杀菌素悬浮剂1 000倍液防治蓟马，连续喷施2～3次，安全间隔7～10 d（天）；用阿维菌素、哒螨灵、四螨嗪等药剂防治红蜘蛛效果较好，一般使用最大稀释倍数，喷药量每667 m2不低于90 kg，要求将植株喷透，温室各留空处全喷，不留死角。

3.4 采收及销售 南疆地区一般在11月中下旬进入结果期，12月草莓大量上市，可持续采收到翌年6月，采收期长达7个月。草莓果实陆续成熟，应在70%以上果面呈红色时采收。目前新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市周边设施栽培草莓多以游客采摘销售为主，采摘价格每千克180元。结合网络平台进行线上销售，直接配送，每千克价格在120～150元，也可以包装后批发到超市、水果店，每千克价格在50～80元，每667 m2经济效益15万～20万元，切实提高了农民收益。