許 丹 胡 偉 羅杰 趙 娟
(1.上海市金山區(qū)金山衛(wèi)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心,上海 金山 201515;2.上海明緣果蔬專業(yè)合作社,上海 金山 201599;3.上海市金山區(qū)蔬菜技術(shù)推廣中心,上海 金山 201599)
塑料大棚和玻璃溫室等農(nóng)業(yè)設(shè)施廣泛應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn),但各種設(shè)施的建造成本、透光性、保溫通風(fēng)等差別較大,設(shè)施內(nèi)的溫度波動幅度對作物的生長發(fā)育以及產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生較大的影響[1]。淺液流水培技術(shù)(Nutrient Film Technique,以下簡稱NFT)是指營養(yǎng)液以淺層流動的形式,從栽培槽較高的一端流向另一端的無土栽培技術(shù)[2]。淺液流水培綠葉菜可有效克服土傳病害,并能實(shí)現(xiàn)全年多茬連續(xù)生產(chǎn),有效增加夏季綠葉菜的供應(yīng)量。2019年10~12月,我們引進(jìn)基于NFT技術(shù)的日光型植物工廠綠葉蔬菜軌道式栽培[3]設(shè)備,分別在玻璃溫室和五連棟塑料大棚內(nèi)種植青菜、生菜等綠葉菜品種,研究不同設(shè)施環(huán)境對蔬菜生長的影響。
供試青菜品種有寒月、040油菜、紫衣,供試生菜品種有奶油紅、花葉紅、巴達(dá)維亞,均為上海地區(qū)主栽綠葉菜品種。日光型植物工廠綠葉蔬菜軌道式栽培設(shè)施[3]包括軌道式栽培床、推盤機(jī)、上菜流水線、下菜流水線、營養(yǎng)液輸液管道、營養(yǎng)液池、水泵、水肥一體化設(shè)施、人工光源育苗溫室、播種機(jī)等,可實(shí)現(xiàn)綠葉菜生產(chǎn)從播種、育苗、移栽、淺水培栽培到采收一條龍工廠化生產(chǎn)。供試營養(yǎng)液含硝酸鈣、尿素、硝酸鉀、螯合鐵粉、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、硫酸鉀、鉬酸鈉、硫酸銅、硼砂、硫酸鋅、硫酸錳等物質(zhì),營養(yǎng)液pH值約為7.0、電導(dǎo)率不超過0.3 mS/cm、氯化鈉含量不超過0.01%。
試驗(yàn)設(shè)在上海明緣果蔬專業(yè)合作社的玻璃溫室和五連棟塑料大棚內(nèi)。兩個設(shè)施內(nèi)均裝有風(fēng)機(jī)、水簾、內(nèi)保溫、電加熱、內(nèi)遮陽、外遮陽等環(huán)境調(diào)控設(shè)備,采用溫濕度傳感器實(shí)時監(jiān)控設(shè)施內(nèi)溫濕度。10月11日,采用播種機(jī)在育苗室內(nèi)自動播種,利用人工光源育苗;出苗后將秧苗移至玻璃溫室內(nèi)的苗床,利用自然光育苗,苗期28 d。11月9日,將各參試綠葉菜品種分別定植在兩個設(shè)施內(nèi)的淺液流水培體系的定植板上,每667 m2栽31 136株。每個品種為1個處理,小區(qū)面積64 m2,重復(fù)3次。2019年10~12月氣溫較低,各綠葉菜品種生長良好,基本未發(fā)生病害,蟲害很少,采用綠色防控措施和生物農(nóng)藥防治病蟲害(以防為主)。11月初開啟內(nèi)保溫,每天上午開動風(fēng)機(jī)30 min;11月中下旬開啟電加熱設(shè)施,溫度設(shè)定為24℃循環(huán)運(yùn)作,營養(yǎng)液實(shí)際溫度高于14℃。小苗期營養(yǎng)液EC值調(diào)至1.8左右,隨著苗齡增大營養(yǎng)液EC值逐漸調(diào)高,采收時營養(yǎng)液EC值調(diào)至2.0。試驗(yàn)期間,未使用水簾等降溫設(shè)備。12月10日統(tǒng)一采收各處理綠葉菜。
10月11日~12月10日,采用溫濕度傳感器每15 min采集1次玻璃溫室、塑料大棚以及室外的溫濕度數(shù)據(jù),求取平均值和極值進(jìn)行分析。定植后17 d、27 d,采用隨機(jī)取樣法取樣,分別測量兩個設(shè)施內(nèi)6種綠葉菜的株高、葉片數(shù)和開展度等生長性狀;采收期測量株高、葉片數(shù)、開展度、最大葉的長和寬,取單株稱重,測產(chǎn),同時觀察葉片顏色、光澤度等商品性狀。生菜、青菜的各性狀指標(biāo)分別取其3個品種的均值,重復(fù)3次。試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 18.0軟件進(jìn)行分析。
試驗(yàn)期間不同設(shè)施內(nèi)及室外的溫濕度見表1。
由表1可知,試驗(yàn)期間室外最低溫度為-1.6℃,玻璃溫室內(nèi)的最低溫度較室外高2.9℃,塑料大棚內(nèi)的最低溫度較室外高2℃;室外最高溫度為32.8℃,玻璃溫室內(nèi)的最高溫度較室外低2.3℃,塑料大棚內(nèi)的最高溫度較室外高6.2℃;室外平均溫度為8.4℃,玻璃溫室內(nèi)的平均溫度較室外高4.1℃,塑料大棚內(nèi)的平均溫度較室外高4.7℃。室外平均相對濕度為85.8%,玻璃溫室內(nèi)的平均相對濕度較室外高5.6%,塑料大棚內(nèi)的平均相對濕度較室外高7.5%。與玻璃溫室相比,塑料大棚內(nèi)的最低濕度降低6.4%,平均濕度提高2.1%。由此可見,在秋冬低溫季節(jié),塑料大棚內(nèi)的溫度變化幅度較玻璃溫室大,低溫期保溫效果較差,高溫期散熱慢、降溫效果較差;塑料大棚內(nèi)的相對濕度變化幅度也較玻璃溫室大,平均濕度較高。
不同設(shè)施環(huán)境對生菜植株性狀的影響見表2。
表2 不同設(shè)施環(huán)境對生菜植株性狀的影響
由表2可知,定植后17 d,玻璃溫室內(nèi)的生菜植株較塑料大棚高10.1%、葉片多19.2%,開展度也相對較大;定植后27 d,塑料大棚內(nèi)生菜的株高、葉片數(shù)均明顯增加,且超過玻璃溫室;采收期,玻璃溫室內(nèi)的生菜生長優(yōu)勢凸顯,整體上看,生菜的株高、葉片數(shù)和開展度均高于塑料大棚。
不同設(shè)施環(huán)境對青菜植株性狀的影響見表3。
表3 不同設(shè)施環(huán)境對青菜植株性狀的影響
由表3可知,整個生育期,玻璃溫室和塑料大棚內(nèi)青菜的株高差異不明顯,玻璃溫室內(nèi)青菜的開展度大于塑料大棚;定植后17 d,玻璃溫室內(nèi)青菜的葉片較多;定植后27 d,塑料大棚內(nèi)青菜的葉片略多;采收期,玻璃溫室內(nèi)青菜的葉片數(shù)量多于塑料大棚。
不同設(shè)施環(huán)境對生菜、青菜商品性狀的影響見圖1、圖2。
圖1 塑料大棚環(huán)境對生菜和青菜商品性狀的影響
圖2 玻璃溫室環(huán)境對生菜和青菜商品性狀的影響
由圖1、圖2可以看出,與塑料大棚相比,玻璃溫室內(nèi)奶油紅、花葉紅生菜的葉片顏色較淺。秋冬低溫期,玻璃溫室內(nèi)采光好、溫度高,生菜生長速度快、植株高大,尤其是綠生菜優(yōu)勢明顯。但由于玻璃阻隔了紫外線,紅色生菜著色不好、商品性差。兩種設(shè)施環(huán)境下青菜的生長差異較小,其中玻璃溫室內(nèi)的紫衣青菜品種同樣存在著色不足的問題。
不同設(shè)施環(huán)境對生菜和青菜產(chǎn)量的影響見表4。
由表4可知,玻璃溫室生菜和青菜的產(chǎn)量均高于塑料大棚,分別比塑料大棚高25.2%、26.2%,增產(chǎn)效果明顯。
試驗(yàn)結(jié)果表明,玻璃溫室較塑料大棚保溫性能更好,尤其在低溫期保溫效果明顯增強(qiáng),且濕度稍有降低,溫濕度變化幅度明顯縮小,內(nèi)部環(huán)境更為穩(wěn)定。在玻璃溫室內(nèi)栽培的生菜植株較高,產(chǎn)量較塑料大棚增加25.2%;在玻璃溫室內(nèi)栽培的青菜株型好、商品性佳,產(chǎn)量較塑料大棚增加26.2%。由于玻璃阻隔了紫外線,紅色生菜和紫色青菜等需要著色的綠葉菜在玻璃溫室內(nèi)不能完成轉(zhuǎn)色,在塑料大棚內(nèi)則能很好著色,因此需要著色的綠葉菜建議在塑料大棚內(nèi)種植。