上海地區(qū)日光利用型植物工廠周年生產(chǎn)水培生菜品種篩選

劉紅強 郭三紅

摘要 為滿足日光利用型植物工廠周年生產(chǎn)的需求，提升水培蔬菜的穩(wěn)定供應(yīng)能力，篩選適宜上海地區(qū)水培的生菜品種，以8個生菜品種為試驗材料，對其生育期、季節(jié)適應(yīng)性和產(chǎn)量等指標進行比較。結(jié)果顯示：速生生菜周年生產(chǎn)性較好，產(chǎn)量較高，綜合性狀均優(yōu)于其他供試品種，可作為上海地區(qū)NFT水培生菜推薦品種。

關(guān)鍵詞 日光利用型植物工廠;NFT技術(shù);水培;生菜

中圖分類號 S 625? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）01-0210-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.01.057

Selection of Hydroponic Lettuce Varieties in Solar-utilizing Plant Factories for Annual Production in Shanghai

LIU Hong-qiang1，GUO San-hong2

（1.Shanghai Wusi Co.， Ltd.，Bright Food Group， Shanghai? 201423;2.Shanghai Xinghui Vegetable Co.， Ltd. ，Shanghai? 201419）

Abstract In order to meet the annual production demands of sunlight-utilizing plant factory， improve the stable supply capacity of hydroponic vegetables， and screen out the suitable hydroponic lettuce varieties in Shanghai， we took 8 lettuce varieties as test materials to compare their growth period， seasonal adaptability， yield and other indices.The results showed that the annual productivity and yield of “Susheng” lettuce variety were better， and the comprehensive traits were better than other test varieties， so it could be recommended as NFT hydroponic lettuce variety in Shanghai.

Key words Sunlight-utilizing plant factory;NFT technique;Hydroponics;Lettuce

作者簡介 劉紅強（1973—），男，上海人，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)方面的研究。

收稿日期 2021-05-08

生菜（Lactuca sativa）隸屬菊科萵苣屬萵苣種，學名葉用萵苣，具有生長期短、易于管理、產(chǎn)量高等特征[1]。生菜適合生食的飲食特點以及生食蔬菜對潔凈品質(zhì)的高要求，決定了生菜是植物工廠最廣泛栽培的蔬菜。日光利用型植物工廠營養(yǎng)液膜技術(shù)（NFT）[2]因其前期投資、生產(chǎn)運營成本相對不高等優(yōu)勢，成為我國近年來植物工廠發(fā)展的主要趨勢。我國日光利用型植物工廠周年生產(chǎn)整體技術(shù)水平還處于起步階段，能進行周年生產(chǎn)銷售的日光利用型植物工廠還很少。生產(chǎn)上一線生產(chǎn)技術(shù)人員缺乏[3]，生產(chǎn)過程受環(huán)境的影響較大，需要積累多年的周年生產(chǎn)經(jīng)驗才能保證生菜的穩(wěn)定市場供應(yīng)。筆者以8個生菜品種為試驗材料，對其生育期、季節(jié)適應(yīng)性、產(chǎn)量等指標進行比較，以篩選出適宜上海地區(qū)水培的生菜品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試生菜品種選擇市場上主流種子公司經(jīng)營的主打品種，這樣才能保證規(guī)?；苣晟a(chǎn)的種源穩(wěn)定性。選擇8個生菜品種進行試驗，分別為北京鼎豐農(nóng)業(yè)種子公司的大速生、波士頓奶油，上海惠和種業(yè)有限公司的速生、綠蝶、紫霞、紫艷，香港高華種子有限公司的羅馬、意大利耐抽薹。8個品種的類型包含常見的散葉、羅馬、紅葉、奶油、意大利類型。

1.2 試驗方法

試驗于2020年1—12月在上海星輝蔬菜有限公司日光利用型植物工廠進行。試驗溫室為荷蘭芬洛型聯(lián)棟溫室，占地10 000 m2，NFT設(shè)施為日本三菱公司產(chǎn)品，溫室配備濕簾、風機、內(nèi)外遮陽網(wǎng)等設(shè)施。采用200穴盤基質(zhì)育苗，泥炭和珍珠巖按1∶1（體積比）混合均勻后用作基質(zhì)，使用全自動播種機播種，催芽后自然光源育苗。

根據(jù)全年生產(chǎn)情況，在3葉1心到4葉1心期定植，定植于日光利用型植物工廠NFT泡沫板栽培床上，每平方米40株，8個生菜品種隨機種植于一個定植苗床上，每個品種100株，設(shè)3次重復(fù)，其中意大利耐抽薹為上海地區(qū)土壤種植常用品種，將其作為對照品種。全年每月1日定植1批，進行當月的篩選試驗。不同季節(jié)根據(jù)生長狀態(tài)，適時采收，采收標準為葉片展開鋪滿整個定植板，采收前記錄生育期、總產(chǎn)量、單株重、株高、病蟲害抗性等指標，使用Microsoft Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。

營養(yǎng)液采用上海星輝蔬菜有限公司的蔬菜專用生菜配方，溶液電導(dǎo)率（EC值）根據(jù)季節(jié)需要在1.5～2.0 mS/cm內(nèi)調(diào)整，種植全程控制pH在5.5～6.5。夏季最低營養(yǎng)液溫度超過30 ℃后進行營養(yǎng)液降溫處理，保持供液端營養(yǎng)液溫度在19 ℃、每單元營養(yǎng)液罐控制溫度在22～25 ℃[4]。在不同季節(jié)收獲前后，調(diào)查各參試生菜品種的相關(guān)參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 上海地區(qū)全年氣溫變化分析

日光利用型植物工廠對環(huán)境溫度的控制主要靠濕簾、風機、內(nèi)外遮陽網(wǎng)等設(shè)施，在冬季低溫和夏季高溫季節(jié)溫室環(huán)境控制設(shè)施能力有限，比如上海地區(qū)夏季溫室內(nèi)部溫度有時會超過40 ℃，利用濕簾降溫效果有限，還會帶來濕度的增加，從而影響生菜的正常生長。從圖1可以看出，2020年7—9月上海地區(qū)室外最高溫度平均值為30.59 ℃，NFT技術(shù)營養(yǎng)液不斷流動，吸收環(huán)境溫度后這3個月的營養(yǎng)液溫度也超過30 ℃。上海地區(qū)冬季極端低溫出現(xiàn)較少，2020年氣溫在0 ℃以下的時間只有3 d，上海地區(qū)冬季低溫只會影響生育期，不會像高溫那樣造成生菜爛根死亡。

2.2 試驗基地營養(yǎng)液溫度變化

日光利用型植物工廠對環(huán)境因素的控制以控制營養(yǎng)液溫度為主。上海星輝蔬菜有限公司的日光利用型植物工廠引進日本三菱公司的技術(shù)，采取模塊化營養(yǎng)液降溫和雙層泡沫板保溫技術(shù)，可以有效解決夏季生菜根部溫度超過30 ℃后死亡的問題，對周年生產(chǎn)起到了決定性作用。從圖2可以看出，2020年7—9月的營養(yǎng)液溫度基本上處于直線狀態(tài);其余月份營養(yǎng)液溫度變化與氣溫變化呈高度正相關(guān)，NFT模式下營養(yǎng)液溫度隨著氣溫的變化而變化，處于最高氣溫和最低氣溫之間。

2.3 周年生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析

對供試的8個品種進行周年生產(chǎn)后統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)，上海地區(qū)可分為3個生產(chǎn)時期：春秋季（5—6月、10—11月）為生育期和產(chǎn)量最適宜時期，日產(chǎn)量最高;冬季（12月—次年4月）為生育期最長時期，日產(chǎn)量最低;夏季（7—9月）為生育期最短時期，日產(chǎn)量中等。

2.3.1 春秋季試驗。供試8個生菜品種春秋季定植到

采收生育期23～40 d。該階段主要問題是奶油類型的生菜產(chǎn)量雖然最高，但春季病害非常嚴重，霜霉病發(fā)生率最高達50%，外觀表現(xiàn)較差。2個紅葉生菜品種表現(xiàn)出陰雨天葉色發(fā)綠的問題[5-7]，而上海地區(qū)春秋季陰雨天較多，葉片經(jīng)常不夠紅，同時紅葉生菜產(chǎn)量偏低。春秋季表現(xiàn)較好的品種為大速生、羅馬、速生、意大利耐抽薹，該階段生育期和產(chǎn)量表現(xiàn)均較好（表1）。

2.3.2 冬季試驗。

供試8個生菜品種冬季定植到采收生育期42～54 d。生菜屬于喜冷涼蔬菜，在上海地區(qū)冬季種植外觀和產(chǎn)量表現(xiàn)都較好[8]，主要問題是水培的營養(yǎng)液溫度低于地溫，造成冬季的生育期偏長，日產(chǎn)量偏低，建議在市場銷售價格合理的情況下進行營養(yǎng)液加溫處理，以提升日產(chǎn)量?？偖a(chǎn)量較高的3個品種為波士頓奶油、速生和綠蝶，結(jié)合生育期數(shù)據(jù)分析可知速生的日產(chǎn)量最高（表2）。

2.3.3 夏季試驗。

供試8個生菜品種夏季只有速生和意大利耐抽薹2個品種可以穩(wěn)定生產(chǎn)，其他6個品種均發(fā)生較嚴重的抽薹現(xiàn)象，造成產(chǎn)量偏低，外觀較差。由于這6個品種沒有市場價值，因而試驗過程中提前采收，進行銷毀處理。速生和意大利耐抽薹定植到采收生育周期很短，分別為17和20 d，若超過這個天數(shù)采收，容易發(fā)生抽薹和焦邊現(xiàn)象。其中意大利耐抽薹由于葉片較脆嫩，受夏季強光照和高溫的影響，容易形成不規(guī)則斑點，品相較差，影響市場銷售（表3）。

綜合分析全年的各項數(shù)據(jù)指標，2020年篩選出速生作為可單一品種進行周年生產(chǎn)的生菜品種。

2.4 生產(chǎn)示范數(shù)據(jù)分析

在品種比較的同時，針對供試品種同步進行生產(chǎn)示范，種植面積為2 280 m2。對可周年生產(chǎn)的生菜品種速生進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，結(jié)果見表4。從表4可以看出，速生夏季（7—9月）種植周期為17 d，春秋季（5—6月、10—11月）種植周期約23 d，冬季（12月至次年4月）種植周期約45 d。不同季節(jié)條件下平均單株重為47.34～97.64 g，3個時間段的平均產(chǎn)量為10.66～16.50 kg/m2。結(jié)合全年數(shù)據(jù)可知，上海地區(qū)日光利用型植物工廠周年生產(chǎn)單一品種時，生菜總產(chǎn)量達40.91 kg/m2。

3 結(jié)論

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? ℃，當氣溫超過30? ℃時容易生長不良[9]。該試驗結(jié)果表明，8個參試生菜品種中在上海地區(qū)日光利用型植物工廠NFT模式下生菜品種速生適合進行周年生產(chǎn)，并可取得比較理想的產(chǎn)量。但是，在7—9月營養(yǎng)液最低溫度超過30 ℃以前，需要及時實施營養(yǎng)液控溫措施。日本三菱公司的植物工廠因為使用了雙層泡沫板和模塊化種植系統(tǒng)，在夏季高溫季節(jié)控制營養(yǎng)液溫度效果理想，適宜在上海地區(qū)日光利用型植物工廠大面積推廣種植。

日光利用型植物工廠生產(chǎn)過程受環(huán)境的影響較大[10]，需要積累多年的周年生產(chǎn)經(jīng)驗才能保證產(chǎn)品的穩(wěn)定供應(yīng)。植物工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，只有保證穩(wěn)定供應(yīng)，且價格適宜，才能符合主流蔬菜市場的需求，最終使植物工廠生產(chǎn)出的產(chǎn)品從實驗室走向廣大消費者。

參考文獻

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