趙娟 陳紅輝 殷伯賢

（上海市金山區(qū)蔬菜技術(shù)推廣中心，上海金山 201599）

·設(shè)施設(shè)備·

生菜Imec膜栽培技術(shù)探索*

趙娟 陳紅輝 殷伯賢

（上海市金山區(qū)蔬菜技術(shù)推廣中心，上海金山 201599）

Imec膜是一種特殊納米凝水膜，由日本MebioL株式會(huì)社研發(fā)。膜耕法栽培即在納米膜上種植綠葉菜（蔬菜完全脫離土壤），是一種低成本、安全且具有高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的蔬菜種植系統(tǒng)。通過(guò)應(yīng)用單向滲透膜，作物種植過(guò)程可避免土壤污染，生產(chǎn)出的綠葉菜清潔衛(wèi)生、無(wú)污染、無(wú)公害、品質(zhì)好。本文重點(diǎn)介紹了Imec膜應(yīng)用于生菜栽培的技術(shù)規(guī)程。

Imec膜；膜耕法；生菜

2013年我國(guó)從日本早稻田大學(xué)引入Imec［1］膜栽培番茄技術(shù)。Imec是一種單向滲透膜，它的特性主要體現(xiàn)在液流的方向性和通透性上，液流只能從一個(gè)方向向另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)而不能返回，液體流動(dòng)時(shí)，該膜可使生物小分子（主要指無(wú)機(jī)物、02、CO2、離子狀態(tài)的化合物等）隨水流方向運(yùn)動(dòng)。通過(guò)Imec膜調(diào)整水分供應(yīng)，不僅可以提高水分利用率，還可提高作物的營(yíng)養(yǎng)水平，生產(chǎn)高品質(zhì)蔬菜。為了研究Imec膜應(yīng)用于生菜栽培的效果，我們進(jìn)行了本試驗(yàn)，現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試生菜品種為意大利耐抽薹散葉生菜。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 育苗

2017年2～7月試驗(yàn)設(shè)在上海明緣果蔬專(zhuān)業(yè)合作社五連棟大棚內(nèi)，2月28日播種生菜，采用128孔穴盤(pán)育苗。用基質(zhì)和珍珠巖按一定比例混合配置營(yíng)養(yǎng)土，苗期灌水采用EC濃度為0.5ds?m-1左右的液肥。散葉生菜壯苗標(biāo)準(zhǔn)：株高7～9cm，3～5片真葉，種苗根系白色有活力，苗齡40～45d。

1.2.2 膜栽培種植槽的設(shè)計(jì)安裝［2～3］

膜栽培體系種植槽安裝如圖1、圖2所示，具體安裝步驟如下。整平地面，壘3層磚（240mm×115mm× 53mm）建設(shè)苗床，苗床寬80cm、長(zhǎng)37m，種植槽寬60cm，8m×40m小棚筑4個(gè)種植畦。第1層磚壘好后，種植槽內(nèi)填充6cm厚礱糠，冬季低溫期間礱糠具有一定的保溫效果。礱糠上鋪1層地布，用地膜釘固定，整個(gè)大棚全部鋪滿。在地布上面鋪1層防水塑料膜，其兩端需超過(guò)種植槽寬度，多余的部分翻過(guò)第2層磚折到種植槽外面。將膜下滴灌帶（點(diǎn)滴閥間隔30mm，每畦設(shè)123個(gè)滴灌液出口）插入種植槽前端的連接口，末端用終端零件塞住。在苗畦中間部位，膜下安裝1條滴管。無(wú)紡布鋪在苗床上，下面是膜下滴灌帶，注意無(wú)紡布不可超出種植槽范圍。將納米凝水膜鋪在無(wú)紡布上面，兩端應(yīng)超過(guò)種植槽。準(zhǔn)備種植基質(zhì)，將凝水膠混入自來(lái)水，然后均勻撒在種植基質(zhì)上，混合密度為2g/L。將種植土均勻撒在納米膜上，厚度2～2.5cm，該種植土均勻混入0.2%（2g/L）～0.4%（4g/L）的保濕膠漿。覆蓋黑白膜，在定植穴位置用小刀割開(kāi)10cm左右寬的裂口。將上部滴管帶連接到田壟端部的連接口，末端用終端零件塞住。將一出四滴箭插入每個(gè)定植孔。膜上通過(guò)一出四滴箭套裝進(jìn)行澆水施肥，單個(gè)滴箭流速16.67mL/min，每行流速4.0mL/min；下滴管通過(guò)滴管帶進(jìn)行灌溉，單個(gè)滴孔流速66.67mL/min，每行有123個(gè)滴孔，流速8.2L/min。

圖1 膜栽培種植槽

圖2 膜耕法種植生菜種植槽建設(shè)過(guò)程

1.2.3 定植

4月15日從定植孔插入生菜，然后用手將定植槽內(nèi)基質(zhì)挖開(kāi)露出反滲透膜，將種苗平放在挖好的基質(zhì)洞內(nèi)，并保證植株根部能夠接觸到反滲透膜，放好后不可再隨意移動(dòng)。每畦定植3行，間距20cm。

1.2.4 水肥管理

生菜全生育期灌溉營(yíng)養(yǎng)液，補(bǔ)充肥料和水分。首先根據(jù)表1配置Tony’s Farm液體肥料濃縮液（原液10倍稀釋液）。1號(hào)液EC值為10.22ms/cm，pH值5.62，呈偏酸性；2號(hào)液EC值6.04ms/cm，pH值7.25，呈中性。然后根據(jù)生菜不同生長(zhǎng)時(shí)期調(diào)配不同的稀釋倍數(shù)，具體調(diào)配如表2所示。定植后3d內(nèi)為定根期，只澆水，不添加肥料，上部滴灌2min/d，下部滴灌3min/d。

表1 Tony’s Farm液體肥料濃縮液（原液10倍稀釋液）調(diào)制配方

表2 營(yíng)養(yǎng)液施肥計(jì)劃

注意：由于肥料會(huì)揚(yáng)起粉塵，操作時(shí)需戴口罩；肥料若吸收了空氣中的水分，會(huì)非常難溶于水，肥料調(diào)好后應(yīng)立即裝袋密封；分別配置和存放1號(hào)液肥、2號(hào)液肥，防止混合后產(chǎn)生沉淀；調(diào)配前將1號(hào)液肥和2號(hào)液肥等體積混合。

1.2.5 病蟲(chóng)害防治

生菜抗病性較強(qiáng)，且膜耕法栽培可防止病菌侵染植株，因此本試驗(yàn)僅采用防蟲(chóng)網(wǎng)、殺蟲(chóng)燈等防控蟲(chóng)害，未進(jìn)行化學(xué)防治。

1.3 調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法

（1）滴灌流速測(cè)定：采用比例施肥器進(jìn)行水肥一體化灌溉，苗床安裝有上下兩排滴管，上滴管采用一出四滴箭灌溉方式，下滴管采用滴孔灌溉方式。肥料桶接入施肥系統(tǒng)到肥料進(jìn)入植物根部需一段時(shí)間，測(cè)定這個(gè)間隔期；將一定體積的肥料液接入施肥器，設(shè)定稀釋倍數(shù)為100倍，打開(kāi)一條上滴灌帶開(kāi)關(guān)，測(cè)定一定時(shí)間之后流出的肥料液。（2）不同稀釋倍數(shù)營(yíng)養(yǎng)液的EC值：根據(jù)Tony’s Farm液體肥料配方配制原液，用灌溉水進(jìn)行梯度稀釋?zhuān)瑴y(cè)定EC值和pH值。（3）生菜生長(zhǎng)性狀測(cè)定：采收期測(cè)定生菜植株的高度、開(kāi)展度、葉片數(shù)、單株重等指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)667m2產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 滴灌流速測(cè)定

營(yíng)養(yǎng)液流入植物根部時(shí)間需28～30s，上滴灌每個(gè)滴箭的流速為205滴/min。通過(guò)接取單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)滴箭頭的營(yíng)養(yǎng)液流量，計(jì)算上滴灌實(shí)際滴箭流速，重復(fù)測(cè)定6次。結(jié)果顯示，上滴灌流速為16.96mL/min。

通過(guò)測(cè)定接入施肥器的10倍母液在單位時(shí)間內(nèi)的流失量，測(cè)定在施肥器調(diào)節(jié)為稀釋100倍時(shí)10倍原液的單畦損耗速度，并計(jì)算出下滴管每個(gè)滴孔的流速，重復(fù)測(cè)定6次。結(jié)果顯示，下滴灌單畦營(yíng)養(yǎng)液原液流速為79.88mL/min，下滴灌單個(gè)滴孔流速為66.72mL/min。

2.2 不同稀釋倍數(shù)營(yíng)養(yǎng)液的EC值

根據(jù)Tony’s Farm液體肥料配方配置10倍稀釋的原液，接入五連棟大棚施肥器，用灌溉水進(jìn)行稀釋?zhuān){(diào)配成原液含量分別為0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、7.8%、10%的稀釋液，收集稀釋后的營(yíng)養(yǎng)液，分別測(cè)定對(duì)應(yīng)的EC值和pH值，同時(shí)測(cè)定不加肥料的灌溉水的EC值和pH值。用SPSS軟件進(jìn)行線性回歸分析，結(jié)果顯示營(yíng)養(yǎng)液稀釋倍數(shù)與營(yíng)養(yǎng)液EC值回歸方程顯著性檢驗(yàn)的概率為0，小于顯著性水平0.05，線性關(guān)系顯著，最后的模型結(jié)果是：營(yíng)養(yǎng)液EC值（μs/cm）=1788.967-0.620×稀釋倍數(shù)。

2.3 生菜的生長(zhǎng)性狀

觀察Imec膜上生菜根系的生長(zhǎng)情況如圖3所示，生菜毛細(xì)根生長(zhǎng)旺盛，表明植株生長(zhǎng)狀況良好。膜耕法栽培意大利耐抽薹生菜，采收期為6月5日，生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，株高20cm，開(kāi)展度30cm×28cm，葉片數(shù)21片，最大葉長(zhǎng)15.94cm、寬16.17cm，葉柄長(zhǎng)7.82cm、寬3.55cm，葉柄重1.03g，單株重99.5g，667m2產(chǎn)量621.9kg。

圖3 膜栽培生菜毛細(xì)根

3 小結(jié)

本研究引進(jìn)的Imec膜是一種單向滲透膜，它讓水分和營(yíng)養(yǎng)成分透過(guò)，阻隔細(xì)菌、病毒等生物大分子侵染作物。膜栽培條件下，使用從無(wú)孔性親水性膜的下表面?zhèn)认蛟撃す┙o水或營(yíng)養(yǎng)液的供給單元，并采用饑餓栽培方式（盡量減少水分供給），膜上種植的植物需要通過(guò)滲透壓的作用透過(guò)膜吸收水分和營(yíng)養(yǎng)，迫使植株提高自身滲透壓，有利于綠葉菜營(yíng)養(yǎng)成分的提高和積累。本研究將Imec膜應(yīng)用于散葉生菜種植，得到如下結(jié)論：使用具有特殊結(jié)構(gòu)的Imec膜進(jìn)行栽培，基質(zhì)厚度雖然只有2～2.5cm，但散葉生菜單棵重依然可達(dá)100g左右，最大葉重5.4g，說(shuō)明Imec膜栽培生菜可以滿足散葉生菜正常生長(zhǎng)所需的各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)和水分條件［4］。

Imec膜栽培生菜能在保證產(chǎn)量的同時(shí)，不使用化學(xué)農(nóng)藥，蔬菜產(chǎn)品安全無(wú)污染，質(zhì)量好，符合市民需求，提高了生菜生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，Imec膜栽培技術(shù)，不會(huì)發(fā)生土壤連作障礙，有利于蔬菜生產(chǎn)的健康可持續(xù)發(fā)展。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，正逐漸形成一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)體系，這需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究，不斷提高其質(zhì)量和水平。目前，Imec膜栽培技術(shù)在綠葉菜上的應(yīng)用時(shí)間很短、面積不大、研究不深，還需要進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)更多配套的栽培管理技術(shù)來(lái)支撐。

［1］YUICHI Mori.New agro-technoLogy（Imec）by hydrogeL membrane［J］.Reactive and FunctionaL PoLymers，2013，7（73）：936～938.

［2］岡本昭弘，藤井學(xué)，吉岡浩，等.植物栽培系統(tǒng)［P］.中國(guó)專(zhuān)利：CN102498889A，2012-06-20.

［3］森有一，岡本昭弘，漥田真紀(jì)子，等.栽培植物用的器具及植物栽培方法［P］.中國(guó)專(zhuān)利：CN1750751A，2006-03-22.

［4］梁勇，卜崇興，郭世榮，等.不同營(yíng)養(yǎng)液濃度處理下Hymec膜栽培生菜的試驗(yàn)研究［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2007（2）：50～52.

上海市種業(yè)發(fā)展項(xiàng)目，滬農(nóng)科種字（2015）第23號(hào)。