日光型植物工廠NFT水培耐熱生菜品種篩選試驗(yàn)*

張樣平 季一鳴 劉 康 朱志勇

（上海綠立方農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，上海 浦東新區(qū)201203）

植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是解決未來農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)的重要手段之一。日光型植物工廠以其前期投資、生產(chǎn)運(yùn)營成本相對(duì)不高等優(yōu)勢(shì)，成為近年植物工廠發(fā)展的主要趨勢(shì)。生菜是日光型植物工廠營養(yǎng)液膜栽培（Nutrient Film Technigue，NFT）的主要作物種類之一，此模式生產(chǎn)的生菜安全新鮮、口感甜脆，受到廣大消費(fèi)者的喜愛。但是日光型植物工廠溫室內(nèi)的環(huán)境依然隨外界氣溫變化而變化，尤其在夏季高溫條件下，即使打開遮陽網(wǎng)，配合濕簾、風(fēng)機(jī)等降溫手段，溫室內(nèi)氣溫也依然在30 ℃以上，有時(shí)甚至超過35 ℃。生菜性喜冷涼，當(dāng)環(huán)境溫度超過30 ℃時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)生長障礙，而且長期開啟遮陽網(wǎng)常導(dǎo)致溫室內(nèi)光照不足，生菜極易發(fā)生先期抽薹，影響品質(zhì)、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益。高溫危害還會(huì)引起蔬菜鈣吸收障礙，導(dǎo)致其生理缺鈣，出現(xiàn)干燒心現(xiàn)象[1]。干燒心是一種由于鈣素缺乏引起的生理性病害，嚴(yán)重影響生菜的外觀品質(zhì)、口感和商品價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該病約60%由遺傳因素決定，40%由環(huán)境因素造成[2]。相關(guān)研究顯示，溫度越高，高溫脅迫越嚴(yán)重，生菜相對(duì)電導(dǎo)率越高[3]。因此，為了實(shí)現(xiàn)生菜周年高效生產(chǎn)，除了盡量控制生產(chǎn)環(huán)境外，還需選用在高溫條件下抽薹晚、商品性好且高產(chǎn)的生菜品種。為此，我們于2018年開展了不同生菜品種的比較試驗(yàn)，以期篩選出較適合日光型植物工廠7～8月栽培的生菜品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試生菜有花葉生菜、奶油生菜、羅莎生菜、羅馬生菜、翡翠生菜5種類型19個(gè)品種，其中花葉生菜有6個(gè)品種（Leafa-1～Leafa-6）、奶油生菜有4個(gè)品種（Leafa-7～Leafa-10）、羅莎生菜有6個(gè)品種（Leafa-11～Leafa-16）、羅馬生菜有1個(gè)品種（Leafa-17）、翡翠生菜有2個(gè)品種（Leafa-18～Leafa-19）。種子分別由北京鼎豐農(nóng)業(yè)種子公司、荷蘭瑞克斯旺種子公司、上?；莺头N業(yè)有限公司、香港高華種子有限公司等提供。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2018 年6～7 月設(shè)在上海綠立方農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司崇明基地日光型蔬菜工廠，試驗(yàn)溫室配備濕簾、風(fēng)機(jī)、遮陽網(wǎng)等設(shè)施。采用基質(zhì)育苗，用白泥炭、珍珠巖按9∶1（體積比）混合均勻作基質(zhì)，6 月20 日將種子播于288孔穴盤，自然光育苗，苗期16 d。7月6日定植，種植于日光型植物工廠NFT軌道式栽培床的種植盤，每個(gè)品種定植9 盤、72 株，株行距為10 cm×10 cm。營養(yǎng)液采用綠立方生菜配方，EC 值1.5 ms/cm，pH 值6.0左右。定植后進(jìn)行營養(yǎng)液降溫處理，保持供液端營養(yǎng)液溫度22 ℃、回液端營養(yǎng)液溫度不超過25 ℃[4]。7月26日調(diào)查各參試生菜品種的抽薹率、干燒心發(fā)生率及產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)期間氣溫變化

2018年7月試驗(yàn)期間溫室內(nèi)氣溫變化見圖1。由圖1 可知，7 月份溫室內(nèi)白天平均氣溫34.7 ℃、晚間25.2 ℃；白天最高溫度低于30 ℃的有2 d，最高溫超過30 ℃的有29 d。該溫度條件下生菜發(fā)生抽薹、出現(xiàn)干燒心等癥狀的概率非常高。

圖1 試驗(yàn)期間溫室內(nèi)氣溫

2.2 各參試生菜品種對(duì)植株性狀、產(chǎn)量、抽薹性和干燒心發(fā)生率的影響

各參試生菜品種的植株性狀、、產(chǎn)量、抽薹性和干燒心發(fā)生率見表1。

表1 各參試生菜品種的植株性狀、抽薹性和干燒心發(fā)生率

由表1可知，羅莎生菜（Leafa-16）、花葉生菜（Leafa-4，Leafa-5，Leafa-6）以及羅馬生菜（Leafa-17）株型較大，其株高、幅寬均在20 cm 以上；Leafa-1、Leafa-2、Leafa-6、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-9、Leafa-17 等7 個(gè)品種的單株鮮重大于25 g，尤其是Leafa-17，單株鮮重達(dá)41 g，明顯高于其他品種；與Leafa-16 等5 個(gè)較大株型品種相比，Leafa-1、Leafa-2、Leafa-3、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-9 等6 個(gè)品種的株型較小，但單株產(chǎn)量卻高于前者，說明該6 個(gè)品種株型較緊湊，在高溫脅迫下仍能表現(xiàn)出較高的單株鮮重，而Leafa-16 等5 個(gè)較大株型品種的株型較松散。各參試生菜品種的抽薹性在3 級(jí)（偏晚）以上的有Leafa-3、leafa-9、leafa-10、leafa-11、leafa-14、leafa-19等6個(gè)品種，其中l(wèi)eafa-3、leafa-14、leafa-19品種的抽薹性為4級(jí)，發(fā)生抽薹較晚；其他參試生菜品種抽薹較早。高溫脅迫下Leafa-2、Leafa-3、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-10、Leafa-14、Leafa-18、Leafa-19 等8個(gè)生菜品種的干燒心發(fā)生率較低（≤5%）；其他參試生菜品種干燒心發(fā)生率較高，在夏季栽培風(fēng)險(xiǎn)較大。

3 小結(jié)

生菜喜冷涼，不耐高溫，適宜生長溫度為15～25 ℃，較適宜溫度為18～22 ℃，超過30 ℃則生長不良[5]。試驗(yàn)結(jié)果表明，19 個(gè)參試生菜品種中，Leafa-1、Leafa-2、Leafa-6、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-9、Leafa-17 品種在高溫脅迫下單株鮮重較重（高于25 g）；leafa-3、leafa-14、leafa-19 品種發(fā)生抽薹較晚（抽薹性為4 級(jí)）；Leafa-2、Leafa-3、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-10、Leafa-14、Leafa-18、Leafa-19品種的干燒心發(fā)生率較低（≤5%）。綜合比較可知，花葉類型中的Leafa-3 品種表現(xiàn)最好，抽薹較晚、干燒心發(fā)生率較低、單株重較重，可滿足NFT 軌道式栽培的要求，較適宜夏季在日光型植物工廠大面積栽培。

4 生產(chǎn)驗(yàn)證

2019 年上海綠立方農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司在上海崇明、金山、孫橋3 個(gè)生產(chǎn)基地開展Leafa-3 生菜批量生產(chǎn)試驗(yàn)，以Leafa-1品種作對(duì)照，驗(yàn)證上述試驗(yàn)結(jié)果。2019年5月6日播種，5月27日定植，6月21日取8個(gè)樣品調(diào)查植株中心柱薹長和產(chǎn)量等指標(biāo)。各參試生菜品種植株的中心柱薹長見表2。

表2 各參試生菜品種植株的中心柱薹長

由表2可知，Leafa-3生菜品種平均中心柱薹長3.325 cm，比Leafa-1品種（7.425 cm）短4.1 cm，僅為Leafa-1品種的44.78%，差異顯著。雖然生產(chǎn)試驗(yàn)顯示，Leafa-3 平均單株重為45.13 g，比Leafa-1 品種（49.25 g）輕4.12 g，但若定植后30 d 采收，Leafa-3 品種的單株重可達(dá)50 g 以上，而Leafa-1 品種完全失去商品性，無商品價(jià)值。