图为栽培架两侧9∶40分时阳光照射的状态
图为自控移动式高效栽培架
王东生本报记者刘家琴文/图
一月底二月初，正是一年中最冷的几天，也是北方大棚果菜抢着上市的日子。近日，记者随北京市土肥工作站站长赵永志一行来到北京市昌平区鑫城缘果品专业合作社草莓生产基地。
合作社理事长崔维国告诉记者：“这季草莓长势和销量都不错。往年一季草莓平均售价是每公斤80元，今年肯定也差不了。”正说着，栽培架突然动了起来。架子可转动?记者很纳闷儿。原来，这是合作社新采用的自控移动式高效栽培架生产模式(以下简称新型模式)。
新型模式主要研发人赵永志介绍说，该模式是去年由北京市土肥工作站和中国农业大学在合作社原有固定栽培架的基础上合作研发的。该模式通过提高作物光照、增加种植面积，从而达到了草莓丰产的目的。目前，该项目已申请国家发明专利。
栽培架可转动做到作物均匀采光
赵永志说：“北京地区冬季温度较低，加上近年来雾霾天气的频繁出现，导致草莓地栽及固定架种植积温和光照都不足。固定架栽虽好于地栽，也有一定增产效果。但它只是在中午时分，栽培架从顶层到底层作物才能全部着光，而其他时间，两侧中下层作物分别会有一侧光照不足。”
如何“补光”?研发人员考虑可否让栽培架转起来，按阳光需求调整架子方向，让它始终追着阳光入射角，让支架两侧中下层作物也能像顶层的一样有充足的光照。
设想达成共识后，合作社以传统的A字型架作为支撑主体，由方钢焊接加工成新型栽培架。架底宽1.5米，加上操作通道0.5米，合计2米宽为一个生产单元。每个架子共有四层栽培槽，四底角安装万向轮，中间采用压力轴承进行支撑，可轻松绕其自身中心转动，生产者只要给一点力，支架即可转动。
但很快问题来了。一栋棚20多个栽培架，按15分钟(后改成1小时)转动一次计算，靠人力一个个架转动既费工又费时，特别是傍晚栽培架复位到次日初照9点方向，人工回转时各个支架之间总是相互“打架”。科研人员尝试手摇连动方式，再改成电动连动方式。这样克服了支架复位相互碰撞问题，但并不能很好地解决费工费时问题，最终改成了自控移动串连的动作方式。支架四个底脚中三个仍采用万向轮，另一个脚安装滚轮，并与电机、减速器和旋转螺杆相连。
现在，栽培架转动操作全部采用自动控制，很好地解决了费工费时问题。每天从9点至16点(夏季可到17点)，只要一到设定时间，机器就会自动启动，按照预设时间、转角自动转到最适合太阳照射的角度，让栽培架东西两侧的各层作物都能得到充足的光照。16点或17点后支架再动就会触碰到限位器开关，整个大棚栽培架会自动复位到9点方向，等待次日初升的太阳。
栽培架站起来种植面积增近四成
新型模式另一发明人、市土肥站主任曲明山介绍，“鑫城缘”传统地栽模式，土地实际使用面积不足60%。新型模式栽培架由固定架三层改成四层，种植面积较地栽增近40%。增加近40%可以说如果把架上栽培槽全部“落地”，就相当于在地上“全覆盖”种植。
记者不禁问：“既然生产是水肥一体化栽培，作物生长在栽培槽里，营养也不缺，为什么不将栽培槽“落地”?这样不就既解决了原来固定架栽培相互遮挡阳光的问题，又能减掉制造支架带给生产成本的上涨!”
曲明山解释到：“不能那么做!设施农业架式栽培是现代农业提倡的。草莓种植用工量非常大，有疏花、疏果、施肥、管理和采摘等诸多工序，如果‘落地满栽’，根本就没办法进行生产管理作业。‘落地’也会出现草莓生长密度过大，彼此间枝叶又会形成相互遮挡阳光，造成大幅度减产。地栽草莓可用面积本来就少，可为何还要起垄，棵与棵间要留足间距?其实都是为了扩大光照面积、提高作物积温和增产的需求。国内草莓生产多以地栽为主，农民劳动强度相当大，通常一个农民一天也就管理1～1.5个大棚，折算成土地面积还不足一亩地，长年累月地弯腰劳作，农民极易造成腰疾伤病。而如今架式栽培就大不一样了，一个农民一天可轻松地管理3～4个大棚。变弯腰劳作为基本站立作业，大大减轻了农民劳动强度和伤病发生的几率。”
多点共同作用增产潜能明显释放
阳光对作物生长的作用到底有多大?崔维国将记者带到合作社最南头的一栋大棚，指着南墙的一溜儿平房说，那是别的单位的库房。记者目测，库房遮住了大棚约有一米高的阳光。老崔说：“别看就遮了这么一点儿高，冬季棚里可有2米多宽的地儿见不着光。因此，这栋地栽草莓棚产量只有其他同样棚产量的70%，足足减产三成多。”
“鑫城缘”原来采用地栽草莓大棚，从8月定植到次年的4月拉秧，一个自然生长季产量约每亩地2300公斤～2500公斤。
新型模式应用后，草莓采光运用了“追阳模式”，支架两侧各层都有充足光照。据测试数据表明，新型模式与初期采用的固定栽培架相比，前者中下层东、西两侧的光合有效光量子流密度日累积量均比后者相应位置高;前者中下层东、西两侧草莓光饱和点时长也分别比后者相应位置都有明显增加。前者与地栽综合数据相比变化更加明显。以上两项数据的提高和增加，让架种草莓拉秧时间也由传统地栽的4月延后至6月，坐果期整整多了2个月。新型模式支架两侧各层草莓单株产量、单株果实个数均显著高于固定栽培架相应位置。
因此，新型模式在扩大种植面积、增加光照时长、提高作物积温、单株产量、单株果实个数和延长果实坐果期等多点共同作用下，展现出了十分明显的生产性状。目前，就新型模式已收获草莓累计产量与传统地栽模式同时间段产量相比，产量已实现了翻番。
栽培不用土壤病虫害可科学管控
新型模式实行的是水肥一体化栽培，作物生长在栽培槽内草炭、椰康等基质上，水肥在管道内循环利用，因此，不再依靠土壤，可最大限度减少水肥浪费和对土地、地下水的污染。这种完全脱离开土地的生产方式，大大减少了土传病虫害的发生，对土壤连年重茬种植，病虫害高发地区改变传统生产方式提供了一种借鉴。
采访结束前，记者问，新型模式摆脱了土壤，在盐碱地、废弃河套地、平缓山石坡地，甚至沙漠边缘地区是不是可以发展?其他作物种植前景如何?栽培架中间是否可种喜阴和避光作物?
曲明山的回答是肯定的。“这种新型模式不再受土壤环境局限。如你说的这些地方，只要具备一定水源条件，都可以发展移动架节水节肥农业。它对节约耕地资源和减少对土壤过度利用有着重要意义。关于种植其他作物，当然可以!栽培架中间种菜，我们也有这方面的考虑和打算。待技术完全定型进入大面积推广时，可以考虑在架中间‘套种’一些喜阴避光作物，如一些叶菜或蘑菇等。”曲明山解释。