李東星，商守海，周增產(chǎn)，卜云龍，舒其偉，蘭立波

（北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司，北京海淀區(qū)，100094）

生菜屬菊科萵苣屬，一年或二年生草本植物，又稱(chēng)葉用萵苣[1]，栽培品種按葉的生長(zhǎng)狀態(tài)可分為結(jié)球生菜、散葉生菜、葉直立生菜三大類(lèi)[2]。隨著人們對(duì)食品質(zhì)量要求的提高，無(wú)公害蔬菜、綠色蔬菜、有機(jī)蔬菜等日益得到人們的關(guān)注。生菜作為人們?nèi)粘Ｏ牡氖卟酥?，其安全性及需求也在逐年提高。針?duì)傳統(tǒng)溫室生產(chǎn)葉菜周期長(zhǎng)，且受自然環(huán)境條件限制等特點(diǎn)，北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司研發(fā)了可以實(shí)現(xiàn)作物周年生產(chǎn)的植物工廠[3]，在該植物工廠內(nèi)采用人工光栽培系統(tǒng)進(jìn)行幼苗的栽培及生長(zhǎng)。該系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)部環(huán)境完全由人工控制，在工廠內(nèi)布置人工光栽培架，每層栽培架裝有植物生長(zhǎng)燈組和分段式栽培槽，此外還配備了恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組、環(huán)流風(fēng)機(jī)、CO2施用裝置、營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)再利用系統(tǒng)、紫外消毒系統(tǒng)等設(shè)備，使植物生長(zhǎng)完全處于人工可控的狀態(tài)下，不受外界環(huán)境的影響，且工廠內(nèi)不施用農(nóng)藥，產(chǎn)品安全綠色無(wú)污染，滿足了人們對(duì)蔬菜的健康綠色需求，也為我國(guó)菜籃子工程的建設(shè)提供了良好的保障[4，5]。本次試驗(yàn)通過(guò)在不同光源和不同光照方式條件下對(duì)羅生3號(hào)散葉生菜進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，以期找到作物生長(zhǎng)最適宜的光源及光照方式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為北京市農(nóng)科院蔬菜研究中心培育的羅生3號(hào)散葉生菜。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司通州植物工廠人工光栽培車(chē)間進(jìn)行。羅生3號(hào)栽植時(shí)間為2012年5月14日至6月28日，共44 d。具體流程為：經(jīng)過(guò)1 d的催芽露白后，放置在煉苗車(chē)間的綠化苗傳輸帶上進(jìn)行綠化，綠化時(shí)間為14 d，待長(zhǎng)成2片子葉后放入閉鎖育苗室進(jìn)行苗化，苗化時(shí)間為15 d，待長(zhǎng)成4片子葉后放入人工光栽培車(chē)間進(jìn)行定植，定植時(shí)間為14 d，最后進(jìn)行收獲。該試驗(yàn)采用營(yíng)養(yǎng)液膜法育苗，白天溫度24℃，夜間溫度18℃，每天光照16 h，營(yíng)養(yǎng)液EC值為1.2 mS/cm，pH值為6.0，營(yíng)養(yǎng)液供給時(shí)間為每天 5：00～23：00，每 1 h 供液2 min。

該人工光栽培試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)共設(shè)2組。第一組為光源相同、光照方式不同，即定植光源與育苗光源均采用熒光燈照射，光照方式分別采用16 h連續(xù)光照、16 h間歇光照；第二組為光照方式相同，光源不同，即光照方式均采用16 h連續(xù)光照，育苗光源均采用紅藍(lán)光7∶1 LED光源，定植光源分別采用紅藍(lán)光6∶1 LED光源、紅藍(lán)光7∶1 LED光源、熒光燈光源。

每組試驗(yàn)分別設(shè)5次重復(fù)，收獲后采用對(duì)角線取樣法取5株進(jìn)行測(cè)量，主要對(duì)其莖葉質(zhì)量、株高、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，取其平均值，研究不同光源及光照方式對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 相同光源，不同光照方式對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響

由表1可以看出，在定植光源和育苗光源均采用熒光燈的情況下，雖然采用16 h連續(xù)光照的方式平均株高及平均葉片數(shù)要小于16 h間歇光照，但作為生菜食用及觀感方面的重要指標(biāo)——莖葉均質(zhì)量和平均葉面積均高于采用16 h間歇光照方式，這說(shuō)明光源相同時(shí)，采用16 h連續(xù)光照方式，生菜生長(zhǎng)情況要優(yōu)于16 h間歇光照方式的。

2.2 相同光照方式，不同光源對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響

從表2中可以看出，在光照方式均為16 h連續(xù)光照的情況下，莖葉均質(zhì)量依次為：紅藍(lán)光6∶1 LED光源＞紅藍(lán)光7∶1 LED光源＞熒光燈光源；平均株高依次為：熒光燈光源＞紅藍(lán)光7∶1 LED光源＞紅藍(lán)光6∶1 LED光源；平均葉片數(shù)依次為：紅藍(lán)光6∶1 LED光源＞紅藍(lán)光7∶1 LED光源＞熒光燈光源；葉面積大小依次為：紅藍(lán)光7∶1 LED光源＞熒光燈光源＞紅藍(lán)光6∶1 LED光源。這說(shuō)明采用紅藍(lán)光6∶1 LED光源作定植光源比采用紅藍(lán)光7∶1 LED光源和熒光燈光源表現(xiàn)增產(chǎn)，增產(chǎn)率分別為7.09%和70.65%；同時(shí)相比其他2種光源，紅藍(lán)光6∶1 LED光源能夠更好地抑制抽薹現(xiàn)象的發(fā)生，植株株型更加緊湊，葉片數(shù)有所增加。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)在植物工廠人工光栽培車(chē)間進(jìn)行不同光源和不同光照方式對(duì)生菜生長(zhǎng)影響的栽培試驗(yàn)，可以得出以下結(jié)論。

①在光源相同的條件下，采用16 h連續(xù)光照的生菜生長(zhǎng)情況（莖葉均質(zhì)量及葉面積）總體要優(yōu)于采用16 h間歇光照的生菜生長(zhǎng)情況。雖然該處理下，生菜株高與平均葉片數(shù)相對(duì)較弱，但生菜作為食用蔬菜，莖葉均質(zhì)量是其重要的指標(biāo)。綜合考慮，采用16 h連續(xù)光照是生菜生長(zhǎng)得較好的光照方式。

表1 相同光源下不同光照方式對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響

表2 相同光照方式下不同光源對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響

②在16 h連續(xù)光照、育苗光源均采用紅藍(lán)光7∶1 LED光源的條件下，采用紅藍(lán)光6∶1 LED光源作為定植光源的生菜生長(zhǎng)情況（莖葉均質(zhì)量及葉片數(shù)）要優(yōu)于紅藍(lán)光7∶1 LED光源，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于熒光燈光源，且能更好地抑制抽薹現(xiàn)象的發(fā)生，株型更加緊湊，說(shuō)明定植光源采用6∶1紅藍(lán)光的LED光源，育苗光源均采用紅藍(lán)光7∶1 LED光源，16 h連續(xù)光照是生菜生長(zhǎng)的最佳選擇。

植物工廠是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，代表著未來(lái)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，目前，植物工廠內(nèi)的種植仍處于探索階段，本次試驗(yàn)為植物工廠人工光栽培車(chē)間的光源選擇及最適宜光照方式提供了理論依據(jù)，也為幼苗的生長(zhǎng)提供了良好的栽培經(jīng)驗(yàn)。下一步還需進(jìn)一步對(duì)各種蔬菜品種進(jìn)行探索，找到適宜植物工廠內(nèi)不同蔬菜品種生長(zhǎng)的最佳光源及光照方式，為我國(guó)菜籃子工程的建設(shè)提供強(qiáng)有力的保障。

[1]汪清，謝志堅(jiān)，余玉平，等.無(wú)公害生菜栽培技術(shù)[J].現(xiàn)代園藝，2011（3）：30-31.

[2]劉慧超，盧欽燦，肖衛(wèi)強(qiáng).水培生菜關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)園藝文摘，2009（2）：68-69.

[3]張曉慧，周增產(chǎn)，王峻峰，等.植物工廠——開(kāi)創(chuàng)種植業(yè)奇跡的先鋒[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)（溫室園藝），2010（1）：49-50.

[4]陳晨.“煞有介事”的植物工廠[J].中國(guó)科技財(cái)富，2011（11）：10-11.

[5]龍智強(qiáng)，周增產(chǎn)，卜云龍，等.植物工廠人工環(huán)境控制栽培室的設(shè)計(jì)研究[J].北方園藝，2010（15）：85-88.