丁小濤 ,何立中 ,周強(qiáng) ,朱為民 ,余紀(jì)柱 ,卜崇興 ,王虹
(1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院/上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點實驗室,201403;2.上海孫橋溢佳農(nóng)業(yè)技術(shù)股份有限公司)
現(xiàn)代溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)中的高級類型,主要采用現(xiàn)代工業(yè)技術(shù),包括機(jī)械技術(shù)、工程技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)管理技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)等,擁有綜合環(huán)境控制系統(tǒng),利用該系統(tǒng)可以直接調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、光、水、肥、氣等諸多環(huán)境因子,可采取全封閉生產(chǎn)、完全擺脫自然條件束縛,實現(xiàn)全年均衡生產(chǎn)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式,帶來了全新的理念,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加高效、限制更少[1,2]。能耗較大是現(xiàn)代溫室冬季栽培存在的主要問題,因此,一些溫室為降低成本,冬季會選擇暫時空茬,等到來年2~3 月天氣回暖后再進(jìn)行果菜類蔬菜的種植。
生菜(Lactvca sativaL.)為菊科萵苣屬一年生或二年生草本植物,原產(chǎn)于地中海沿岸,是歐洲無土栽培的三大蔬菜之一,近年來也成為我國設(shè)施蔬菜的主栽類型[3]。其富含胡蘿卜素、維生素及礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,多用作涼菜生食,營養(yǎng)價值高[4]。本研究利用現(xiàn)代溫室冬季空茬期,提前育苗,使用廢舊椰糠條栽培生菜,從2020 年11 月上旬到2021年3 月中旬,可連續(xù)種植3 茬,不僅降低了溫室能耗,同時充分利用了溫室資源。
生菜栽培在國家設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心崇明基地“半封閉”溫室中進(jìn)行,溫室栽培區(qū)分為10個小溫室,每個溫室長35 m、寬24 m,南北分為3間(每間8 m),東西分為7 段(每段5 m),利用其中一空茬期的溫室栽培生菜。 溫室有3 層簾幕:外遮陽,內(nèi)遮陽和內(nèi)保溫;栽培生長架安裝在距地面0.8 m 高的地方,共16 個,生長架下的地面全部用黑白塑料薄膜覆蓋。 在距離溫室地面15 cm 高處,每個栽培行走道中鋪設(shè)了加熱管道,可以用于溫室加溫和采摘車運行。
溫室能源系統(tǒng)包括地下水源 (熱水井和冷水井, 配對使用)、 地下水換熱系統(tǒng) (高效板式換熱器)、熱泵機(jī)組、末端系統(tǒng)(溫室加熱管道和空氣處理機(jī)組ATU)和蓄能系統(tǒng)(儲熱罐和儲冷罐,配對使用)[5]。因整個溫室其他栽培區(qū)果菜類蔬菜栽培需要能耗較高,生菜栽培溫室主要通過2 層簾幕運行保溫,溫室加溫需求量較低。
溫室的氣溫、 相對濕度 (RH) 和 CO2濃度由Priva 傳感器監(jiān)測,并將數(shù)據(jù)記錄在電腦中(每5 min記錄1 次溫室環(huán)境數(shù)據(jù))。其他的環(huán)境參數(shù)信息(如光照累積)和灌溉信息(如灌溉量和頻率,EC 值,pH值)同樣通過溫室中Priva 傳感器監(jiān)測并儲存在電腦中。
選擇普通生菜品種,如意大利生菜、玻璃生菜、大速生生菜、奶油生菜、南韓紫秀生菜、大羅馬直立生菜,均由隆之喜種業(yè)(宿遷)有限公司提供。
播種在基地的育苗溫室中進(jìn)行,選擇128 孔穴盤,使用細(xì)椰糠(0~6 mm)作為栽培基質(zhì)。 播種前確保使用的椰糠經(jīng)過洗鹽處理,然后將椰糠和清水充分混拌,手握成團(tuán),其后裝入穴盤,基質(zhì)頂部留出1 cm 左右的空間。 選擇飽滿的種子, 每孔播1~2粒,播種后及時覆蓋,然后噴灑一遍清水,確保基質(zhì)中有足夠的水分; 最后將所有穴盤放置到苗床上,覆蓋薄膜, 晴天適當(dāng)遮蔭, 確?;|(zhì)溫度不超過25℃。 溫室白天通風(fēng)溫度設(shè)置為20℃,晚上基本不加溫,主要靠運行2 層簾幕調(diào)節(jié)溫室溫度,一般3~5 d 后即發(fā)芽出苗。
出苗后,根據(jù)基質(zhì)水分含量,定期澆灌營養(yǎng)液,營養(yǎng)液配方參考Ding 等[6],也可以選擇一般葉菜專業(yè)肥,營養(yǎng)液電導(dǎo)率(EC 值)1.0~1.5 dS/m,pH 值5.8。 整個苗期約1 個月,溫室白天通風(fēng)溫度仍設(shè)置為20℃,晚上通風(fēng)溫度設(shè)置為15℃。 第1 茬生菜于10 月上旬播種, 此時苗期溫度管理以通風(fēng)降溫為主;第2 茬于11 月中旬播種,苗期溫度管理白天以通風(fēng)降溫為主, 晚上通過運行簾幕適當(dāng)保溫; 第3茬生菜于翌年1 月上中旬播種,溫度管理要求白天適當(dāng)通風(fēng),溫度控制在20℃左右,晚上關(guān)閉天窗,通過運行簾幕保溫, 盡量確保溫室溫度不低于10℃;根據(jù)生菜品種不同,一般定植時苗子已經(jīng)具有4~6片真葉。
本次栽培使用上茬種植過甜瓜的椰糠舊基質(zhì),基質(zhì)條長1.2 m、寬20 cm、高8 cm,定植前使用EC值1.5 dS/m、pH 值5.8 的營養(yǎng)液充分滴灌, 使基質(zhì)含水量達(dá)到飽和。 每個基質(zhì)條定植12 株生菜苗,采用“之”字形定植,基質(zhì)條兩側(cè)各均勻定植6 株生菜苗,用美工刀在基質(zhì)條上挖出小孔,將穴盤苗放入即可,每個基質(zhì)條有6 個滴箭,將滴箭均勻地插在2株苗子中間。
①溫度管理 第1 批苗子于11 月上旬定植,此時外界溫度還不是很低,白天溫室通風(fēng)溫度設(shè)置為20~23℃,晚上通風(fēng)溫度15℃,此茬口生菜生長基本只運行溫室單層簾幕(內(nèi)保溫簾幕),保證溫室晚上最低溫度不低于10℃即可; 第2 批生菜于12 月中下旬定植,此茬口生菜種植期間,正是室外溫度最低的時候,白天溫室通風(fēng)溫度仍設(shè)置為20~23℃,晚上關(guān)閉溫室2 層簾幕和天窗,以保溫為主,確保溫室最低溫度不低于5℃; 第3 批生菜于翌年2 月上旬定植,白天通風(fēng)溫室設(shè)置為20~23℃,此茬口生菜栽培前期也是保溫為主, 中后期外界溫度逐漸升高,溫室溫度也逐漸升高,晚上關(guān)閉天窗、簾幕,一般溫度能達(dá)到10℃以上。
②肥水管理 定植后, 生菜的灌溉主要通過電腦設(shè)置后自動灌水。 前期設(shè)置灌溉最小等待時間為3 h,最大等待時間為8 h, 每個滴箭每次滴水量80 mL,一般日出后2 h 開始第一次滴灌, 晴天日落前2 h 停止灌溉, 陰天日落前4 h停止灌溉,光照影響每次灌溉的設(shè)置為300 J/cm2,這樣設(shè)置后可根據(jù)天氣情況保證每天灌溉1~3 次。 中后期生菜逐漸長大,需水量增加,要適當(dāng)增加灌溉次數(shù)。 每天早上第1 次灌溉前檢測前1 d 的灌溉量和排液量,通過調(diào)整灌溉時間和光照影響,確保每天的排液量占灌溉量的15%~20%為宜。生菜整個生長期灌溉營養(yǎng)液的EC 值為1.7~2.2 dS/m,pH 值 5.8。
③病蟲害管理 低溫季節(jié)種植生菜,因為嚴(yán)格管理,整個生長期基本沒有病蟲害發(fā)生。 溫室內(nèi)每2 個生長架,即固定一條黃板帶;每個茬口結(jié)束后,使用0.5%的漂白粉對整個溫室進(jìn)行噴灑消毒處理;嚴(yán)格限制非溫室管理人員進(jìn)入溫室,管理人員進(jìn)入溫室后及時關(guān)門(門口單獨懸掛5 張黃板);同時,當(dāng)外界溫度較低時,適當(dāng)給溫室加熱管道供應(yīng)20~30℃的熱水,一方面可以防止管道內(nèi)的水冷凍,另一方面可以給溫室適當(dāng)加溫,尤其是太陽即將出來的時候, 適當(dāng)加溫不僅可以降低溫室相對濕度,而且有利于植物生長。
④采收 一般單株質(zhì)量在150~300 g 時,即可采收。冬季光照弱,且光照時間較短,在不進(jìn)行補(bǔ)光的條件下生菜生長時間較長, 一般定植后30~40 d采收。如果不能一次性采收,可以間隔采收,即基質(zhì)條上種植的生菜先間隔采收一半,過幾天后將剩余的生菜采收完,這樣有利于增產(chǎn)。
在現(xiàn)代溫室中,通過利用個別溫室空茬期進(jìn)行生菜生產(chǎn),不僅充分利用了溫室空間,而且節(jié)省了溫室能耗。 于 2020 年 11 月上旬至 2021 年 3 月中旬,通過育苗后定植,共生產(chǎn)了3 茬生菜,整個生長期管理非常簡單,定植后至采收前基本不需要進(jìn)行人工管理,電腦可以控制灌溉、天窗、簾幕等系統(tǒng)運行。 且利用個別溫室空茬期在低溫季節(jié)生產(chǎn)生菜,不需要噴施農(nóng)藥,生菜品質(zhì)非常好,還可以適當(dāng)緩解“冬淡”蔬菜的供應(yīng)。