卡斯泰尼奥庆南fc: 南疆設施草莓沙培基質配方的農業研究與應用

來源: 庆南fc对蔚山现代 作者:vicky 發布時間:2019-08-07 論文字數:24854字
論文編號: sb2019062910435527071 論文語言:中文 論文類型:碩士畢業論文
本文是一篇農業論文,本文結合南疆地區資源優勢,開發了一套低成本適宜南疆地區的設施草莓沙培基質栽培系統并應用于實踐生產。系統包括:75%河沙混配 25%甘草渣基質、平地起壟栽培槽的
本文是一篇農業論文,本文以“甜查理”草莓為試材,以南疆當地河沙、發酵甘草渣為原料開發設施草莓新型栽培基質。以河沙基質為對照,分別將體積比為 17%、25%、50%的發酵甘草渣添加到粗沙中制成混配基質,通過設施草莓盆栽和地嵌式管道栽培 2 種模式,研究不同混配基質的理化性狀變化以及對草莓生長、果實產量及品質的影響,篩選出適宜南疆地區的草莓無土栽培基質;并結合生產實踐,設計開發了一套南疆設施草莓沙培基質栽培系統,以期為南疆設施草莓生產提供理論依據和技術支持。

第 1 章  文獻綜述

1.1 無土栽培技術
無土栽培是指不用天然土壤而采用基質和營養液進行灌溉的栽培方法,以人工制造的作物根系環境代替土壤環境來實現對植物的種植,不僅充分發揮作物的生長潛力,確保植物的健康生長,而且可以有效防止連作病害及土壤鹽分積累造成的影響[1]。隨著設施農業的快速發展,無土栽培技術應用也越來越廣泛。無土栽培技術可實現植物的高產和質優,較普通種植技術能夠增產  1~2  倍[2];同時可確保水分和養分的平衡,是節水型栽培模式;可實現衛生清潔,減少病蟲害危害;栽培過程中可減少栽培工序、節省勞動力,可實現現代化的技術操作,因此,無土栽培技術符合現代化農業的發展要求。
無土栽培技術主要分為水培和基質栽培 2 種類型,其中基質栽培技術以基質作為植物生長過程中的固定物質,以營養液作為介質和載體,具有性能穩定、設備簡單和投資少的特點,具有良好的經濟效益等特點[3],廣泛應用于瓜果蔬菜生產中。其中栽培基質是基質栽培的關鍵,基質不僅起到固定植物根系,還具有保持水分和透氣等特點,能夠協調作物生長對水氣的要求[4]。同時,基質還有有很好的緩沖性能、養分供應能力和抵制病菌的能力[5]。孫世海等[6]研究發現砂培、有機基質培和蛭石培均提高了櫻桃番茄的產量,其中蛭石培在總產量和株高上顯著高于砂培。李宗耕等[7]在日光溫室中以土壤栽培為對照,設置 4 種混配基質,研究發現起壟內嵌基質栽培能夠提高根區溫度的緩沖能力和穩定性,基質栽培的甜椒產量均高于土壤,顯著提高甜椒的干物質量。
隨著無土栽培基質的應用日益廣泛,傳統的主要基質原料草炭具有價格高、不可再生性等特點,在生產中的應用日趨減少。因此,針對不同生產區根據當地栽培條件和基質供應情況,因地制宜、就地取材,充分利用當地各種有機廢棄物,研究新型基質替代傳統材料及配方技術,開發新型基質具有重要現實意義。王攀磊等[8]發現采用混料均勻設計方法,可以高效、準確地從多種原料中篩選最優配方,并利用甘蔗渣或褐煤替代部分草炭基質,可達到增加產出、節約成本和?;ぷ試吹哪康?。郭治等[9]研究發現菇渣、泥炭土和玉米稈的混配基質對辣椒的栽培效果最好,產量提升明顯,而菇渣、玉米稈和爐渣顯著促進了辣椒的生長發育并且改善了果實品質,兩種基質均適宜在設施蔬菜茄果類作物栽培中推廣應用。沙子來源廣泛,成本低廉、滲水性好,是較好的基質原料。郜永博[10]等研究沙子、爐渣、菇渣復合基質對茄子產量和品質的影響,發現冬春茬和秋冬茬生產中以添加 10%比例的菇渣最有利于茄子產量形成,添加 30%或 40%比例的菇渣有利于茄子果實品質形成,其果肉可溶性糖、游離氨基酸、茄皮花青素、類黃酮和總酚等含量均顯著提高。
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1.2 設施草莓生產現狀
草莓(Fragaria  ananassa  Duch)是薔薇科(Rosaceae)草莓屬(  Fragaria)的多年生草本植物,其果實具有柔軟多汁、酸甜適中、芳香濃郁和外形美觀等特點,素有“水果皇后”的美稱,是重要的漿果果樹[18]。草莓具有生產周期短,見效快,經濟效益高,適應性強等特點,在世界各地廣泛栽培[19]。我國的草莓種植面積和產量居世界第一,截止 2016 年我國草莓栽培面積和產量分別達 14.15 萬公頃和 380.19 萬噸,占世界種植面積和產量的 35.21%和 41.70%[20]。隨著日光溫室、設施大棚的興起,使得草莓的供應周期提早到元旦、春節上市,填補了冬季鮮果市場的空白,生產效益顯著提高,因此草莓的設施栽培日益廣泛,逐漸成為農民經濟創收的主要手段之一[21]。目前,遼寧省是設施草莓主要產區,其設施栽培面積約達 2 萬公頃,占全省果樹設施栽培面積的 60%以上[22],江蘇、浙江、山東、河北等省也已發展成全國設施草莓的主產區,設施草莓產業已成為高效特色優勢產業之一,是當地農民增收的主要來源。
新疆具有豐富的光、熱、水土資源等生態優勢和晝夜溫差大、日照時間長的環境優勢,近年來新疆各地區積極引入草莓優良品種進行產業結構調整,設施草莓生產快速興起和蓬勃發展,已經成為新疆特色產業的重要組成部分。目前新疆設施草莓栽培主要區域是以烏魯木齊安寧渠及周邊農場鄉鎮和伊寧市周邊鄉鎮團場為主,吐哈盆地、塔額盆地、石河子周邊墾區等地區也有較大面積栽培[23]。近年來哈密地區[24]、第九師[25]等地區團場近幾年大力發展設施草莓產業,其中兵團十二師自 2013 年大力發展設施草莓栽培,草莓種植面積約 774 畝,年產量達  1612t[26]。據報道,新疆生產建設兵團 2013 年起從日本引進高架草莓栽培技術,  利用固體基質、營養液栽培方式和高架培養床上進行設施草莓現代化生產,大大提高了勞動效率[27]。
近年來南疆設施草莓發展較快,第一師阿拉爾市及周邊地區自 2010 年發展設施草莓栽培以來,栽培面積已達 200 余畝,成為南疆地區設施草莓栽培集中生產區。目前,設施草莓栽培多采用土壤栽培為主,由于土壤鹽堿重、連作障礙問題突出,南疆地區設施草莓土壤栽培的平均畝產僅有 1000 公斤,一些土壤鹽堿較重、地下水位高的團場,草莓苗成活率在 50%以下,平均畝產量只有 500 公斤左右,這與 2250-5400kg 理論畝產量[28]差距較大。傳統土壤栽培模式嚴重制約了南疆設施草莓產業的發展。
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第 2 章  混配基質理化性狀測定

2.1 材料與方法
2.1.1 試驗地點與材料
本試驗在塔里木大學試驗站智能溫室內進行;供試粗沙為當地建材市場粒徑較細的水洗河沙;甘草渣為 51 團甘草加工廠提供,甘草經過粉碎淋洗提煉中藥成分后進行堆積腐熟發酵,形成質地均勻、無腐敗霉爛的栽培基質。
2.1.2 試驗設計
粗沙、甘草渣混配基質種植草莓前,基質的理化性質進行檢測,調查基質成本、檢測分析基質粒徑、容重、總孔隙度、持水孔隙度、通氣孔隙度、水氣比、持水量變化、基質 EC 值、pH 值測定的測定,初步判斷其是否適作為草莓的栽培基質。2017 年 9 月,以河沙基質為對照,分別將體積比為 17%、25%、50%的發酵甘草渣添加到粗沙中制成混配基質(表 2-1),自然晾干后進行物理性狀的測定與分析。

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2.2 結果與分析
2.2.1 南疆地區基質成本分析
新疆南疆地區位于西部地區沙漠腹地,距離內陸城市較遠,交通運輸成本較高。2017 年對南疆地區市場上常見農業生產基質的成本調查發現(表 2-2),南疆地區常用的有機栽培基質泥炭和草炭的成本最高,進口草炭成本高達 850 元/ m3;椰糠成本較低,約為 400 元/ m3;本地生產的珍珠巖、蛭石等無機基質的成本也相對較高,這些基質價格主要用于育苗和中高檔花卉的生產,很難應用于規?;尥獵耘嗟納巴乒?。而南疆當地甘草渣、河沙資源豐富,就地取材開發為無土栽培基質,成本只有 100 元/m3,其成本是國產泥炭、進口草炭、珍珠巖和蛭石的約八分之一,是椰糠的四分之一,極大地降低了無土栽培基質的成本。

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第 3 章  混配基質對盆栽草莓生長的影響.................................15
3.1 材料與方法......................................15
3.1.1 試驗地點與試驗材料.........................15
3.1.2 試驗設計..................................15
第 4 章  混配基質對管道栽培草莓生長、產量及品質影響....................................19
4.1 材料與方法..........................................19
4.1.1 試驗地點與試驗材料..................................19
4.1.2 試驗設計.............................................19
第 5 章   南疆設施草莓沙培混配基質體系開發與配套栽培技術..........................25
5. 1 沙培混配基質體系組成..................................25
5.1.1 基質構成...................................25
5.1.2 栽培槽設計..................................25

第 5 章   南疆設施草莓沙培混配基質體系開發與配套栽培技術

5. 1 沙培混配基質體系組成
5.1.1 基質構成
在南疆地區就地取材,將體積比 75%的河沙與 25%粉碎發酵后的甘草渣充分混勻?;旌匣實娜葜賾?1.6kg/L 下降 1.2KG/L,總孔隙度由 33.3%提升到43.0%、持水孔隙度由 28.7%提高到 37.9%、通氣孔隙度由 4.7%增大到 5.1%,保水保肥能力明顯提高,更加適合草莓無土栽培?;旌匣食殺疚?100 元/m3,具有生產成本低、易推廣普及等優勢。
5.1.2 栽培槽設計
平地起壟構修建無土基質栽培槽。首先,日光溫室內原地起壟,壟底寬 60cm,壟上部寬 30cm,壟高 30cm,兩個壟間距寬 50cm。壓實后在壟上挖栽培槽,槽寬 25cm,深 20cm,槽底為半圓形(圖 5-1)。栽培槽挖好后依次鋪設土壤隔離膜(為節約成本一般用廢舊棚膜),槽底部鋪設排廢液管,再鋪設保水無紡布后即可填裝基質?;侍鈄昂笱故?、整平,上鋪設滴灌帶。定植草莓后,槽上部鋪設銀黑地膜。

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第 6 章  結論與展望

6.1 試驗結論
(1)本研究就地取材利用河沙、甘草渣開發草莓栽培基質,其價格降低至100 元/m3,成本只有傳統基質 11.8%-25%。粗砂 63%粒徑大小主要集中在0.25-1mm 之間,甘草渣大于 1mm 粒徑占比 60%,粗沙和甘草渣的基質粒徑大小呈現互補關系。隨著河沙基質中甘草渣比例的提升,基質的容重顯著性下降,總孔隙度、持水孔隙度、通氣孔隙度顯著性增大,基質的滴灌持水量增加,T1、T2、T3的含水量相對于 CK 分別提高了 16.5%,29.9%,43.3%。因此,粗沙混配甘草渣顯著地改善了基質理化性狀,增強了基質的持水保肥能力。而且混配基質的含鹽量較低,均呈弱酸性,可以應用于草莓試種。
(2)在盆栽試驗條件下混配基質可明顯促進草莓的株高、莖粗、葉片縱徑、葉片橫徑、葉面積和葉周長等地上部分的生長,提高了草莓葉片的光合速率、蒸騰速率和葉綠素含量,同時促進了地下部分根系的生長,與粗沙栽培具有顯著性差異。其中,75%河沙+25%甘草渣混配基質(T 2)提高了盆栽草莓莖粗、株高、葉面積,促進地下部根系長度和須根數量增長;促進了草莓葉片的光合作用和葉綠素含量,是最佳的盆栽草莓基質配方。
(3)在管道栽培條件下混配基質草莓的各項生長、結果指標均優于純河沙栽培。其中 75%河沙+25%甘草渣混配基質(T2)促進了管道栽培草莓的莖、植株和葉片等地上部生長量,提高了草莓結果量和單株產量,單果重最大,是適宜的草莓無土栽培基質配方。50%河沙+50%甘草渣混配基質(T3)提高了草莓可溶性糖、可溶性固形物含量和糖酸比,提升了草莓的品質。
(4)為進一步驗證使用粗沙、甘草渣混配基質栽培草莓實際應用效果,開發出一套適應南疆設施草莓沙培混配基質體系以及配套栽培技術。設施草莓沙培栽培系統包括:75%河沙混配 25%甘草渣基質、平地起壟栽培槽的設計、營養液池的設計和營養液配制及管理 5 個組成部分;設施沙培草莓栽培技術包括:設施草莓定植技術、花果管理技術、病蟲害防控技術和采后技術等環節。經 2 年生產實踐,可將栽培設備成本降低至 1.2 萬元/畝,實現草莓畝產 2-2.5 噸,純利潤達15 萬元,對合理利用南疆地區鹽堿、荒漠土地種植草莓提供技術借鑒。
參考文獻(略)

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