北京地區(qū)水培葉菜周年高效生產(chǎn)品種篩選及栽培技術(shù)

李 蔚 李新旭* 雷喜紅 武仲生 王冰華 孫 丹 崔雪明郝 維

（1 北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2 北京京東晟禾農(nóng)業(yè)科技有限公司，北京 100005；3 北京市密云區(qū)農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，北京 101500）

北京地區(qū)通過開展耐高溫水培葉菜品種篩選，集成無土育苗、水肥管理、環(huán)境調(diào)控、種植密度調(diào)整等技術(shù)，提高了葉菜周年均衡供應(yīng)能力。

據(jù)北京市統(tǒng)計局統(tǒng)計，2020 年北京市蔬菜播種面積3.81 萬hm2（57.22 萬畝），其中葉菜類蔬菜的種植面積最大，為1.81 萬hm2（27.16 萬畝），占蔬菜總種植面積的47.47%。近年來，北京葉菜產(chǎn)業(yè)以優(yōu)質(zhì)綠色高效為目標(biāo)，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，向產(chǎn)品安全優(yōu)質(zhì)、資源高效節(jié)約、環(huán)境生態(tài)綠色的現(xiàn)代化蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過采用水培技術(shù)，葉菜生產(chǎn)可有效避免連作障礙，降低勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率；采用營養(yǎng)液循環(huán)模式實(shí)現(xiàn)了節(jié)水節(jié)肥與增產(chǎn)增收的統(tǒng)一；應(yīng)用水肥和環(huán)境精準(zhǔn)化調(diào)控、全程病蟲害綠色防控技術(shù)，葉菜產(chǎn)品無重金屬及農(nóng)殘問題，有益于保障食品安全。目前北京地區(qū)的水培葉菜主要有葉用萵苣（生菜）、韭菜、小白菜（小油菜）、菠菜等20 多種作物，其中生菜因市場接受度高、品相好、豐產(chǎn)、生產(chǎn)周期短而成為水培蔬菜的主栽作物，其次為韭菜和小白菜。以上幾種葉菜均喜冷涼，不耐高溫，因此高溫成為水培葉菜夏季生產(chǎn)的主要限制因子。為保障北京地區(qū)水培葉菜周年穩(wěn)定供應(yīng)，筆者于2020 年開展耐高溫水培葉菜品種篩選試驗，并集成無土育苗、環(huán)境調(diào)控、水肥管理、種植密度調(diào)整、活體采收等技術(shù)，生菜年平均產(chǎn)量達(dá)30 kg·m-2，最高可達(dá)38.4 kg·m-2，是傳統(tǒng)設(shè)施土壤栽培的5 倍以上?，F(xiàn)將水培葉菜周年高效生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)如下。

1 耐高溫水培葉菜品種篩選

由于夏季高溫，水培韭菜一般采取“減少收割，重在養(yǎng)根”的策略，故試驗以篩選適宜夏季水培的生菜及小白菜品種為重點(diǎn)。

1.1 耐高溫生菜品種篩選 在極星現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園的連棟溫室進(jìn)行耐高溫生菜品種篩選試驗，模式為淺液流管道栽培。參試生菜品種15 個：SV1065LA、SV3035LF（Seminis 種子有限公司），迪麗1065、波士頓奶油、小奶油綠（北京鼎豐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司），09110LTL、09114LTL、02647LTL、02648LTL、09144LTL、09145LTL（巴斯夫BASF 有限公司），脆葉綠、42-167 Deangelia、富蘭德里、橡葉紅（瑞克斯旺種子有限公司），以主栽品種富蘭德里作對照。2020年6 月27 日播種，7 月15 日定植，8 月10 日采收。以產(chǎn)量及耐熱表現(xiàn)為篩選指標(biāo)，結(jié)果表明，SV1065LA、迪麗1065、橡葉紅3 個品種長勢快，株型較好，抽薹及焦邊現(xiàn)象較少，產(chǎn)量高，適宜在夏季進(jìn)行水培生產(chǎn)。SV1065LA 為散葉型生菜，葉片綠色，單株質(zhì)量147.6 g，單茬產(chǎn)量3.69 kg·m-2；迪麗1065 為散葉型生菜，葉片綠色，單株質(zhì)量178.4 g，單茬產(chǎn)量4.46 kg·m-2；橡葉紅葉片紅色，適宜與其他綠色生菜品種搭配作為色拉，市場接受度較高，單株質(zhì)量116.2 g，單茬產(chǎn)量2.91 kg·m-2。

1.2 耐高溫小白菜品種篩選 在北京金六環(huán)農(nóng)業(yè)園的連棟溫室進(jìn)行耐高溫小白菜品種篩選，模式為深液流漂浮板栽培。參試小白菜品種6 個：春油1 號、夏綠（京研益農(nóng)種業(yè)科技有限公司），炎玉、精冠王、綠錦1 號、綠錦2 號（北京京研盛豐種苗研究所），以春秋季節(jié)主栽品種春油1 號作對照。2020 年6 月9 日播種，7 月2 日定植，7 月28 日采收。以長勢、產(chǎn)量及耐熱表現(xiàn)為篩選指標(biāo)，試驗結(jié)果表明，精冠王株型較好，焦邊現(xiàn)象較少，整齊度好，株高20.2 cm，葉片長20.4 cm、寬9.1 cm，葉柄長6.9 cm，葉片數(shù)14.4 片，單株質(zhì)量134.8 g，單茬產(chǎn)量3.37 kg·m-2，熱害發(fā)病率（2.5%）顯著低于對照品種春油1 號（7.9%），適宜在夏季進(jìn)行水培生產(chǎn)。

1.3 藥用或芳香蔬菜試種 此外，采用水培方式試種紫蘇、蒲公英、藿香、板藍(lán)根、馬齒莧、瞿麥、羅勒、芝麻菜、牛至、百里香等藥用或芳香蔬菜。結(jié)果表明，紫蘇、蒲公英及羅勒3 種作物夏季表現(xiàn)較好，可以一次定植多茬采收，周年可連續(xù)生產(chǎn)10 茬以上，產(chǎn)量可達(dá)20～30 kg·m-2。

2 水培葉菜周年生產(chǎn)栽培技術(shù)要點(diǎn)

2.1 育苗 選擇透氣性、保水性、緩沖能力良好的海綿、巖棉、泥炭等作為育苗基質(zhì)。根據(jù)生產(chǎn)計劃播種，采用自然光或人工光源（LED 光源）育苗。自然光育苗通過1～2 次分苗及時擴(kuò)大植株伸展空間及根系營養(yǎng)面積，育苗周期為20～30 d（天）；人工光源育苗采用全封閉育苗箱，可自動設(shè)置溫濕度、光照及二氧化碳條件，創(chuàng)造較適宜幼苗生長的環(huán)境，促進(jìn)快速成苗，育苗周期為15～20 d（天），幼苗整齊健壯可直接定植，減少了分苗用工。幼苗4 片真葉充分展開時定植。目前北京市主要水培生產(chǎn)園區(qū)葉菜育苗情況如表1 所示。

表1 北京市主要水培園區(qū)生菜育苗情況

2.2 水培模式 北京地區(qū)葉菜類適用的水培模式有深液流漂浮板、淺液流漂浮板、淺液流管道栽培及韭菜深液流格板模式。4 種模式均由種植槽、貯液裝置、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)組成基本結(jié)構(gòu)，主要區(qū)別于種植槽。深液流模式營養(yǎng)液的液層一般為5 cm以上，淺液流模式營養(yǎng)液以0.5～1.0 cm 的淺層狀態(tài)流動。

2.2.1 深液流漂浮板模式 種植槽采用塑料板、木板、鋼板、水泥預(yù)制件或聚苯乙烯泡沫塑料等做成可拼裝的鑲嵌式預(yù)制塊，拼裝后安裝在金屬支架上，或直接在地面砌磚形成種植槽，槽內(nèi)鋪單層或雙層黑白膜防滲，槽上加蓋厚2 cm 左右、有定植孔的硬泡沫塑料板作槽蓋。

2.2.2 淺液流漂浮板模式 采用塑料材質(zhì)固定板或水泥、玻璃鋼等制成的波紋瓦作為槽底，架設(shè)在金屬架上，坡降為1∶100～1∶75，槽上加蓋厚2 cm左右、有定植孔的硬泡沫塑料板作槽蓋，使其不透光，在槽內(nèi)底部鋪墊1 層無紡布，以改善植株的吸水和通氣情況。

2.2.3 淺液流管道栽培模式 采用直徑50～110 mm 的PVC 管 或（80～120）mm ×（60～80）mm的特制PVC 方管制成需求長度的栽培管，按照12～20 cm 的株距在栽培管上設(shè)置直徑3～5 cm 的定植孔，栽培管成組安放于金屬支架上，或設(shè)計為可移動管道，可根據(jù)植株大小調(diào)整株距，坡降為1∶100～1∶75。

2.2.4 韭菜深液流格板模式 栽培槽組件安裝于金屬支架上，栽培槽組件包括栽培槽、栽培格板、格板托、播種紙、覆蓋紙、珍珠巖。栽培槽為塑料材質(zhì)，用于盛放營養(yǎng)液，深度為8～10 cm，栽培槽上放置栽培格板用以支撐韭菜生長，單個栽培隔板尺寸為54 cm × 28 cm，72 孔或50 孔，在其上鋪播種紙，按孔位播種后用覆蓋紙覆蓋，然后鋪1 層3～5 mm厚的珍珠巖。

2.3 定植密度 生菜的定植密度一般為25 株·m-2左右，由于夏季溫度升高易導(dǎo)致生菜根系衰老加速，抑制水分、養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而影響光合作用，出現(xiàn)抽薹、焦邊、黃化等現(xiàn)象，可采取提前采收的策略。為合理利用空間，通過開展不同定植密度試驗，建議夏季（6——8 月）生菜定植密度為30 株·m-2，其他季節(jié)定植密度為25 株·m-2。韭菜一般采用單個栽培格板（72 孔或50 孔）每孔種植4 株；小白菜定植密度以35～40 株·m-2為宜，菠菜定植密度以60～75 株·m-2為宜。

2.4 水肥管理

2.4.1 營養(yǎng)液配方 表2 為目前國內(nèi)外經(jīng)實(shí)踐證明營養(yǎng)均衡良好的營養(yǎng)液配方，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合作物種類、當(dāng)?shù)鼐唧w條件和栽培實(shí)踐靈活運(yùn)用。

表2 推薦營養(yǎng)液配方 mg·L-1

2.4.2 營養(yǎng)液管理 除選用合適的營養(yǎng)液配方外，水培葉菜水肥管理的核心是調(diào)控EC 值和pH 值。使用便攜式檢測儀每天測定營養(yǎng)液的EC 值、pH值。不同作物及不同生育期建議營養(yǎng)液濃度：生菜、小白菜、菠菜苗期營養(yǎng)液EC值宜控制在1.5～1.6 mS·cm-1，定 植 后EC 值 以1.6～1.8 mS·cm-1為宜，定植1 周后提高至1.8～2.0 mS·cm-1，采收前3～5 d（天）EC 值可降至1.5～1.6 mS·cm-1；韭菜苗期營養(yǎng)液EC 值宜控制在1.8～2.0 mS·cm-1，旺盛生長期宜調(diào)整至2.0～2.4 mS·cm-1，采收前3～5 d（天）EC 值可降至1.5～1.6 mS·cm-1。水培葉菜生長的最適pH 值為5.5～6.5，當(dāng)pH 值＞6.5 時可用稀硝酸或稀磷酸調(diào)整，當(dāng)pH 值＜5.5 時可用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液進(jìn)行調(diào)整。

2.5 環(huán)境管理 水培葉菜生長狀況與室內(nèi)溫濕度、營養(yǎng)液溫度及營養(yǎng)液水溶氧含量密切相關(guān)，生菜、韭菜、小白菜均較喜冷涼氣候，以平均溫度15～20 ℃最適宜生長，營養(yǎng)液適宜溫度為18～22℃，水溶氧含量以4～5 mg·L-1為宜。淺液流水培模式由于營養(yǎng)液層淺，水溫受氣溫影響較大，因而生產(chǎn)中需要對營養(yǎng)液進(jìn)行加溫或降溫處理。通過監(jiān)測溫室氣溫、儲液池營養(yǎng)液溫度及循環(huán)液溫度，發(fā)現(xiàn)儲液池在冬季加溫、夏季降溫的情況下，營養(yǎng)液溫度基本可以維持在水培葉菜適宜的范圍內(nèi)，但夏季隨著氣溫的升高，流經(jīng)作物根系后的營養(yǎng)液溫度可升高至接近氣溫，而冬季加溫后的營養(yǎng)液溫度維持較好，循環(huán)液溫度基本高于氣溫。因此，高溫仍是制約夏季葉菜水培生產(chǎn)的最大因素。在連棟溫室生產(chǎn)中，可集成高壓噴霧、營養(yǎng)液加溫或降溫、溫室加溫（天然氣及空氣源熱泵）、環(huán)流風(fēng)機(jī)、人工光源育苗、補(bǔ)光、環(huán)境自動控制等技術(shù)；在日光溫室生產(chǎn)中，可集成噴霧、遮陽、風(fēng)口開膜器、環(huán)流風(fēng)機(jī)等設(shè)備，提高溫室環(huán)境調(diào)控水平，盡量保證室溫降至28 ℃以下，以適宜葉菜生長。

2.6 采收 采收時，水培葉菜可根據(jù)市場渠道需求保留或切除根部，保留根部時用無紡布條將根部包裹纏繞固定，浸水處理后放入包裝袋，連根包裝可增加蔬菜新鮮度，緩解葉菜短時間容易萎蔫的問題，一般可延長貨架期3～7 d（天）。夏季部分葉菜易焦邊及抽薹，抽薹后苦澀難入口，失去商品性，因此應(yīng)及時采收，以保障商品率。

2.7 病蟲害防治 病蟲害防控以預(yù)防為主，綜合防治。在整個生產(chǎn)期做好各階段病蟲害的監(jiān)測工作，重點(diǎn)監(jiān)測蚜蟲、斑潛蠅、粉虱、莖腐病、霜霉病、灰霉病、菌核病、軟腐病等病蟲害的發(fā)生。創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件，及時正確地補(bǔ)肥補(bǔ)水，避免營養(yǎng)液成分的拮抗作用、單鹽毒害和缺素等現(xiàn)象發(fā)生；在設(shè)施的風(fēng)口、天窗、進(jìn)出口等處安裝60 目以上防蟲網(wǎng)；外部人員進(jìn)入設(shè)施可通過風(fēng)淋室消毒或穿上消毒的鞋套和衣帽等；及時清除老、弱、病苗，生產(chǎn)工具及液池定期消毒；必要時采用化學(xué)藥劑防治，嚴(yán)格按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，輪換用藥，控制藥劑的濃度、使用次數(shù)及安全間隔期。