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中国农学通报 ChineseAgriculturalScienceBulletin 中国农学通报 2023 39 22 40 46 ChineseAgriculturalScienceBulletin 基金项目 北京农业职业学院科技创新项目 京郊典型设施蔬菜滴灌水肥高效利用及调控技术研究 XY YF 22 07 第 一 作 者 简 介 温 江 丽 女 1984 年 出 生 河 北 邯 郸 人 高 级 工 程 师 博 士 研 究 方 向 为 设 施 农 业 水 肥 高 效 利 用 通 信 地 址 102442 北 京 市 房 山 区 长 阳 镇稻田南里5 号 北京农业职业学院水建系 Tel 010 89909312 E mail Wenjl07 通 信 作 者 张 涛 男 1985 年 出 生 河 北 定 州 人 高 级 工 程 师 硕 士 研 究 方 向 为 农 业 水 肥 高 效 利 用 通 信 地 址 100176 北 京 市 大 兴 区 亦 庄 镇 三 海 子 东 路临1 号 北京市南水北调环线管理处 E mail zhangtao8510 收稿日期 2022 07 28 修回日期 2022 10 08 不同设施环境下番茄和黄瓜幼苗生长特性和水分利用效率 温江丽 1 郭文忠 2 焦有权 1 张 涛 3 4 吴小苏 1 1 北京农业职业学院水利与建筑工程系 北京102442 2 北京市农林科学院智能装备技术研究中心 北京100097 3 北京市南水北调环线管理处 北京100176 4 北京市河湖流域管理事务中心 北京102600 摘 要 为 探 究 不 同 设 施 环 境 对 蔬 菜 幼 苗 的 影 响 以 日 光 温 室 和 植 物 工 厂 条 件 下 番 茄 和 黄 瓜 穴 盘 育 苗 为 试验材料 开展不同设施环境对番茄和 黄瓜幼苗生长和水分利用效 率的影响研究 试验表明 日光温室 条 件 下 番 茄 幼 苗 株 高 茎 粗 叶 面 积 和 耗 水 量 均 高 于 植 物 工 厂 处 理 不 同 处 理 番 茄 幼 苗 地 上 干 质 量 差 异 不明显 日光温室条件下黄瓜幼苗株 高 茎粗 地上干质量和耗水量均高于 植物工厂处理 与日光温室 相 比 植 物 工 厂 显 著 提 高 了 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 地 下 干 质 量 壮 苗 指 数 和 水 分 利 用 效 率 由 此 可 见 植 物 工 厂在实现高效节水的同时能够生产优质壮苗 建议在植物工厂条件下开展蔬菜育苗工作 关键词 设施环境 番茄 黄瓜 幼苗 水分利用率 中图分类号 S626 9 文献标志码 A 论文编号 casb2022 0618 Growth Characteristics and Water Use Efficiency of Tomato and Cucumber Seedlings in Different Facilities WEN Jiangli 1 GUO Wenzhong 2 JIAO Youquan 1 ZHANG Tao 3 4 WU Xiaosu 1 1 Department of Water Conservancy and Construction Engineering Beijing Vocational College of Agriculture Beijing 102442 2 Intelligent Equipment Technology Research Center of Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences Beijing 100097 3 Circle Line Management of Beijing South to North Water Diversion Project Beijing 100176 4 Beijing River and Lake Basin Management Center Beijing 102600 Abstract To explore the effect of different facility environments on vegetable seedlings with tomato and cucumber plug seedlin gs in s olar greenhouse and plant factory as experimental materials the research on the growth and water use efficiency of tomato and cucumber seedlings in different facility environments was carried out The experiment showed that the plant height stem diameter leaf area and water consumption of tomato seedlings in solar greenhouse were higher than those in plant factory There was no significant difference in aboveground dry weight of tomato seedlings under different treatments The plant height stem diameter aboveground dry weight and water consumption of cucumber seedlings in solar greenhouse were higher than those in plant factory Compared wit h s olar greenhouse plant factory significantly increased the underground dry weight strong seedling index and water use efficiency of tomato and cucumber seedlings It can be seen th at p lant factory can produce high quality and strong seedlings while achieving high efficiency and water saving It is recommended to carry out vegetable seedling cultivation under plant factory conditions Keywords facility environment tomato cucumber seedling water use efficiency0 引言 集约化育苗是设施蔬菜生长过程中的重要环节之 一 可 以 节 约 种 量 有 效 控 制 病 虫 害 的 发 生 是 提 高 蔬 菜 生 产 整 体 效 益 的 关 键 性 技 术 措 施 1 秧 苗 质 量 对 蔬 菜的生长 产量 品质和种植效益影响很大 2 3 穴盘育 苗 具 有 省 工 节 能 省 时 和 适 于 机 械 化 生 长 等 优 点 在 蔬 菜 集 约 化 育 苗 中 应 用 广 泛 4 穴 盘 育 苗 多 采 用 无 土 栽 培 基 质 已 有 很 多 研 究 栽 培 基 质 对 幼 苗 生 长 影 响 的 报 道 5 7 穴 盘 育 苗 中 单 个 孔 穴 体 积 小 作 物 根 系 生 长 空 间 受 限 基 质 持 水 性 较 差 幼 苗 生 长 速 度 快 蒸 腾 耗 水 量 大 基 质 的 水 分 状 况 对 蔬 菜 壮 苗 培 育 至 关 重 要 8 已 有 研 究 表 明 无 土 基 质 水 分 蒸 发 量 与 日 均 温 度 空 气 湿 度 等 相 关 9 另 外 不 适 宜 的 环 境 条 件 还 会 导 致 蔬 菜 秧 苗 质 量 下 降 或 生 长 发 育 不 良 10 因 此 在 合适的设施环境条件下进行育苗显得尤为重要 目前 日光温室育苗技术广泛应用于蔬菜生产中 日 光 温 室 具 有 保 温 性 能 好 建 造 成 本 低 和 能 耗 低 等 优 点 但 是 存 在 环 境 综 合 调 控 能 力 较 差 等 问 题 日 光 温 室 的 育 苗 质 量 优 劣 与 气 象 环 境 条 件 关 系 密 切 特 别 是 灾 害 性 天 气 对 于 设 施 温 室 的 秧 苗 质 量 数 量 和 经 济 效 益 影 响 较 大 11 植 物 工 厂 是 一 种 集 约 化 程 度 高 环 境 控制能力强 生长效率高的种苗生产方式 能够实现对 环 境 因 子 的 自 动 和 智 能 控 制 可 以 实 现 周 年 连 续 生 产 12 13 这种新型生产方式对于缓解人口和环境压力 保 障 菜 篮 子 安 全 提 升 设 施 农 业 产 能 升 级 都 具 有 重 要 意 义 已 有 多 项 关 于 日 光 温 室 蔬 菜 育 苗 14 16 和 植 物 工 厂蔬菜育苗 17 19 的相关研究 但是 关于不同设施环境 对蔬菜育苗效果的影响鲜有报道 番 茄 和 黄 瓜 是 国 内 普 遍 栽 培 的 重 要 蔬 菜 在 蔬 菜 周 年 供 应 中 起 着 至 关 重 要 的 作 用 7 20 在 生 产 过 程 中 多 采 用 穴 盘 育 苗 的 方 式 而 育 苗 的 环 境 状 况 关 系 到 能 否 培 育 健 壮 的 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 笔 者 针 对 日 光 温 室 和 植 物 工 厂 条 件 下 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 生 长 发 育 和 水 分 利 用 效 率 进 行 研 究 旨 在 确 定 适 合 蔬 菜 幼 苗 的 最 佳 设 施 环 境 1 材料与方法 1 1 供试材料 供 试 番 茄 品 种 为 京 番402 该 品 种 为 粉 果 番 茄 杂交种 对病害综合抗性较好 耐热性好 供试黄瓜品 种 为 京 研118 该 品 种 为 华 北 密 刺 型 黄 瓜 一 代 杂 种 抗 霜 霉 病 白 粉 病 和CMV 耐 低 温 弱 光 番 茄 和 黄 瓜 种子均购自北京市农林科学院蔬菜中心 供试基质为 育 苗 专 用 基 质 基 质 容 重 为0 35g cm 3 基 质 持 水 孔 隙 度为59 4 pH6 36 EC0 48ms cm 1 2 试验设计与方法 试 验 于2022 年3 4 月 在 北 京 市 农 林 科 学 院 内 进 行 在日光温室和植物工厂分别布置番茄和黄瓜幼苗 试 验 日 光 温 室 采 用 自 然 光 日 平 均 温 度 为19 7 夜 间 最 低 温 度 为9 6 平 均 太 阳 辐 射 为57 9W m 2 植 物 工 厂 试 验 光 源 为LED 植 物 光 调 控 系 统 采 用 多 层 育 苗架 在植物顶部垂直悬挂光源 白天和夜间平均气温 分 别 设 置 为23 和17 相 对 湿 度 设 为80 光 强 设 定 为200 mol m 2 s 番 茄 和 黄 瓜 育 苗 采 用72 孔 穴 盘 每 种 设 施 环 境 处 理 分 别 设 置5 个 番 茄 和5 个 黄 瓜 穴 盘 每 个 处 理5 次 重 复 3 月23 日 对 番 茄 和 黄 瓜 进 行 播 种 播 种 后 每 天 检 查基质含水量状况 并进行灌溉 使基质保持在适合种 子 发 芽 的 状 态 播 种 后 第9d 黄 瓜 和 番 茄 幼 苗 子 叶 均 展开后 分别开始浇灌番茄和黄瓜山崎营养液 幼苗生 育 期 内 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 日 光 温 室 和 植 物 工 厂 处 理 灌 溉制度相同 1 3 测定内容与方法 1 3 1 生长指标 从播种日起第9d 开始 日光温室和植 物 工 厂 处 理 各 选 择 长 势 均 匀 的5 株 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 做 好 标 记 每 隔2d 测 定 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 的 株 高 和 茎 粗 用 直 尺 测 量 幼 苗 株 高 茎 基 部 到 顶 端 生 长 点 的 距 离 用 游 标 卡 尺 测 量 茎 粗 距 子 叶1 cm 的 茎 部 直 径 从 播 种 日 起 第15d 开 始 每 隔4d 利 用LI 3000 便 携 式 叶 面 积 仪 测 量 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 叶 面 积 采 用1 10000 天 平测量幼苗地上和地下干质量 生长指标测定结束时 间为播种后第33d 壮 苗指 数 茎粗 株 高 全株 干重 1 1 3 2 幼 苗 水 分 利 用 效 率 在 试 验 期 间 每 天 用 电 子 秤 测定设定每个穴盘的幼苗质量用来计算幼苗耗水量 水分 利用效 率 幼苗植 株干 质量 幼苗 耗水 量 2 1 3 3 数 据 处 理 试 验 数 据 采 用Excel 2010 进 行 整 理 Duncan 法 P 0 05 作 为 显 著 性 水 平 进 行 多 重 比 较 用SPSS16 0 软件进行方差分析 2 结果与分析 2 1 不同设施环境对番茄和黄瓜幼苗生长发育的影响 2 1 1 株 高 由 图1 可 知 不 同 蔬 菜 幼 苗 株 高 均 随 植 株 生 长 而 逐 渐 增 大 不 同 设 施 环 境 条 件 下 整 个 幼 苗 时 期 日 光 温 室 处 理 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 株 高 均 高 于 植 物 工 厂 处 理 且 不 同 设 施 环 境 的 幼 苗 株 高 差 异 性 随 生 育 期 的 进 行 越 来 越 显 著 在 幼 苗 成 苗 期 播 后33d 日 光 温 室 处 理 的 番 茄 黄 瓜 幼 苗 株 高 分 别 为25 70 17 40cm 温 江 丽 等 不 同 设 施 环 境 下 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 生 长 特 性 和 水 分 利 用 效 率 41中国农学通报 分 别 较 植 物 工 厂 处 理 提 高 了181 55 134 06 以 播 后 天 数 为 自 变 量 x 以 播 后 第 xd 幼 苗 平 均 株 高 为 因 变 量 y 日 光 温 室 处 理 的 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 的 株 高 与 播 后 天 数 可 用 指 数 函 数 表 示 而 植 物 工 厂 处 理 的 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 株 高 与 播 后 天 数 可 用 线 性 函 数 表 示 不 同 函 数 相关系数均达到显著性水平 表1 2 1 2 茎粗 不同蔬菜幼苗茎粗均随作物生育期的进行 而 逐 渐 增 大 图2 在 播 后25 d 之 内 不 同 设 施 环 境 处理番茄幼苗差异较小 例如 播后23d 日光温室和植 物 工 厂 处 理 番 茄 幼 苗 的 茎 粗 分 别 为2 22 2 28mm 随 着 生 育 期 的 进 行 日 光 温 室 处 理 番 茄 幼 苗 茎 粗 大 于 植 物工厂处理 例如 播后33d 日光温室处理番茄幼苗的 茎 粗 为3 90 mm 较 植 物 工 厂 处 理 增 加8 95 不 同 设 施环境处理番茄茎粗在生育期内差异均不显著 在 播 后19d 之 内 不 同 处 理 黄 瓜 幼 苗 茎 粗 差 异 较 小 随着植株的生长 播后19d 之后 日光温室处理黄 瓜幼苗的茎粗显著高于植物工厂处理 例如 在黄瓜成 苗 期 播 后33 d 日 光 温 室 处 理 的 黄 瓜 幼 苗 茎 粗 为 5 35mm 较植物工厂处理提高了13 60 以 播 后 天 数 为 自 变 量 x 以 播 后 第 x d 幼 苗 平 均 茎 粗 为 因 变 量 y 不 同 设 施 环 境 处 理 的 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 的 茎 粗 与 播 后 天 数 均 可 用 线 性 函 数 来 表 示 不 同 函 数 相 关 系 数 均 达 到 显 著 性 水 平 表2 由 表2 可 知 日 光温室条件下番茄和黄瓜幼苗茎粗与播后天数的线性 函数斜率大于植物工厂条件下线性函数斜率 例如 日 光温室和植物工厂处理番茄茎粗与播后天数的线性函 图 1 不同设施环境对番茄和黄瓜幼苗株高的影响 番 茄 播 后 天 数 株 高 日 光 温 室 植 物 工 厂 指 数 日 光 温 室 线 性 植 物 工 厂 黄 瓜 播 后 天 数 株 高 日 光 温 室 植 物 工 厂 指 数 日 光 温 室 线 性 植 物 工 厂 图 2 不同设施环境对番茄和黄瓜幼苗茎粗的影响 番 茄 播 后 天 数 茎 粗 日 光 温 室 植 物 工 厂 线 性 日 光 温 室 线 性 植 物 工 厂 黄 瓜 播 后 天 数 茎 粗 日 光 温 室 植 物 工 厂 线 性 日 光 温 室 线 性 植 物 工 厂 表 1 不同处理下番茄和黄瓜幼苗株高与播后天数的函数式 作物 番茄 黄瓜 处理 日光温室 植物工厂 日光温室 植物工厂 函数式 y 1 1389e 0 0921x y 0 3353x 0 7485 y 1 42e 0 0737x y 0 1544x 0 4346 R 2 0 9943 0 9752 0 9913 0 9622 42数 斜 率 分 别 为0 1620 和0 1388 说 明 在 日 光 温 室 环 境 下番茄和黄瓜幼苗茎粗随播后天数增长速度大于植物 工厂环境下的增长速度 2 1 3 叶 面 积 图3 给 出 了 不 同 设 施 环 境 下 作 物 幼 苗 叶 面 积 的 动 态 变 化 在 播 后21d 之 内 不 同 设 施 环 境 处 理番茄幼苗叶面积差异较小 例如 播后21d 日光温室 和 植 物 工 厂 处 理 番 茄 幼 苗 的 叶 面 积 分 别 为27 24 和 28 24cm 2 随 着 植 株 的 生 长 日 光 温 室 处 理 番 茄 幼 苗 叶面积显著高于植物工厂处理 例如 播后33d 日光温 室 处 理 番 茄 幼 苗 的 叶 面 积 为167 39 cm 2 较 植 物 工 厂 处理增加了24 57 在 播 后19d 之 内 不 同 处 理 黄 瓜 幼 苗 叶 面 积 差 异 较小 随着植株的生长 日光温室处理黄瓜幼苗的叶面 积 显 著 低 于 植 物 工 厂 处 理 例 如 在 黄 瓜 成 苗 期 播 后 33d 日 光 温 室 处 理 的 黄 瓜 幼 苗 叶 面 积 为206 27cm 2 较植物工厂处理降低12 59 以 播 后 天 数 为 自 变 量 x 以 播 后 第 x d 幼 苗 平 均 叶 面 积 为 因 变 量 y 不 同 设 施 环 境 处 理 的 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 的 叶 面 积 与 播 后 天 数 均 可 用 指 数 函 数 来 表 示 不 同函数相关系数均达到显著性水平 表3 2 1 4 植 株 干 质 量 在 播 后31d 之 内 植 物 工 厂 处 理 番 茄 幼 苗 地 上 植 株 干 质 量 略 大 于 日 光 温 室 处 理 总 体 差 异 不 明 显 图4 例 如 播 后11 d 日 光 温 室 植 物 工 厂 图 3 不同设施环境对番茄和黄瓜幼苗叶面积的影响 图 4 不同设施环境对番茄幼苗植株干质量的影响 番 茄 播 后 天 数 叶 面 积 日 光 温 室 植 物 工 厂 指 数 日 光 温 室 指 数 植 物 工 厂 黄 瓜 播 后 天 数 叶 面 积 日 光 温 室 植 物 工 厂 指 数 日 光 温 室 指 数 植 物 工 厂 地 上 干 质 量 播 后 天 数 地 上 干 质 量 日 光 温 室 植 物 工 厂 指 数 日 光 温 室 指 数 植 物 工 厂 地 下 干 质 量 播 后 天 数 地 下 干 质 量 日 光 温 室 植 物 工 厂 指 数 日 光 温 室 指 数 植 物 工 厂 表 2 不同处理下番茄和黄瓜幼苗茎粗与播后天数的函数式 作物 番茄 黄瓜 处理 日光温室 植物工厂 日光温室 植物工厂 函数式 y 0 1620 x 1 4337 y 0 1388x 0 9685 y 0 1838x 0 5819 y 0 1384x 0 0546 R 2 0 9914 0 9922 0 9878 0 9888 表 3 不同处理下番茄和黄瓜幼苗叶面积与播后天数的函数式 作物 番茄 黄瓜 处理 日光温室 植物工厂 日光温室 植物工厂 函数式 y 0 6446e 0 1759x y 1 5267e 0 1390 x y 2 5368e 0 1316x y 1 2598e 0 1655x R 2 0 9754 0 9939 0 9785 0 9668 温 江 丽 等 不 同 设 施 环 境 下 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 生 长 特 性 和 水 分 利 用 效 率 43中国农学通报 处 理 番 茄 幼 苗 的 地 上 干 质 量 分 别 为0 430 0 433g 播 后15d 开 始 植 物 工 厂 处 理 番 茄 幼 苗 地 下 干 质 量 明 显 高 于 日 光 温 室 处 理 且 差 异 越 来 越 显 著 例 如 播 后27d 日 光 温 室 处 理 番 茄 幼 苗 的 地 下 干 质 量 为0 016g 较 植 物工厂处理降低38 46 在 幼 苗 生 育 期 内 日 光 温 室 处 理 黄 瓜 幼 苗 地 上 干 质 量 均 大 于 植 物 工 厂 处 理 图5 例 如 播 后31d 日 光 温 室 黄 瓜 幼 苗 的 地 上 干 质 量 为0 630g 较 植 物 工 厂 处 理 增 加8 52 播 后15 d 之 内 日 光 温 室 处 理 黄 瓜 幼 苗 地 下 干 质 量 高 于 植 物 工 厂 处 理 但 是 随 着 植 株 的 生 长 日 光 温 室 处 理 黄 瓜 幼 苗 地 下 干 质 量 逐 渐 低 于 植 物 工 厂 处 理 且 差 异 越 来 越 明 显 例 如 播 后31d 植 物 工 厂 黄 瓜 幼 苗 的 地 下 干 质 量 为0 095g 较 日 光 温 室 处 理 增加13 20 以 播 后 天 数 为 自 变 量 x 以 播 后 第 x d 幼 苗 植 株 干 质 量 为 因 变 量 y 不 同 设 施 环 境 处 理 的 番 茄 幼 苗 的 地 上 和 地 下 干 物 质 与 播 后 天 数 均 可 用 指 数 函 数 来 表 示 日 光 温 室 和 植 物 工 厂 处 理 的 黄 瓜 幼 苗 的 地 上 干 质 量 与 播 后 天 数 均 可 用 指 数 函 数 来 表 示 而 日 光 温 室 和 植 物 工 厂 处 理 的 黄 瓜 幼 苗 的 地 下 干 质 量 与 播 后 天 数 均 可 用 线 性 函 数 来 表 示 不 同 函 数 相 关 系 数 均 达 到 显 著 性 水 平 表4 植 物 工 厂 番 茄 幼 苗 地 上 和 地 下 干 质 量 随 播 后 天 数 的 增 长 速 度 高 于 日 光 温 室 日 光 温 室 处 理 黄 瓜 幼 苗 地 上 干 质 量 增 长 速 度 高 于 植 物 工 厂 处 理 但 是 植 物 工 厂 处 理 黄 瓜 地 下 干 质 量 与 播 后 天 数 的 线 性 函 数 斜 率 0 0048 大 于 日 光 温 室 条 件 下 线 性 函 数 斜 率 0 0042 说 明 在 植 物 工 厂 条 件 下 黄 瓜 幼 苗 地 下 干 质 量 随 播 后 天 数 增 长 的 速 度 要 大 于 日 光 温 室 条 件 下 的 增 长 速 度 可 见 植 物 工 厂 条 件 下 能 够 提 高 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 的 地 下 干 质 量 促 进 地 下 部 分 的 生 长 2 2 不同设施环境对番茄和黄瓜幼苗壮苗指数的影响 壮 苗 指 数 是 衡 量 蔬 菜 秧 苗 质 量 的 关 键 指 标 21 由 图6 可 见 在 幼 苗 生 长 期 内 植 物 工 厂 处 理 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 壮 苗 指 数 均 高 于 日 光 温 室 处 理 且 差 异 随 着 生 育 期 的 进 行 逐 渐 增 大 例 如 播 后31d 植 物 工 厂 处 理 黄 瓜 幼 苗 的 壮 苗 指 数 为0 733 较 日 光 温 室 处 理 增 加 97 36 以 播 后 天 数 为 自 变 量 x 以 播 后 第 x d 幼 苗 壮 苗 指 数 为 因 变 量 y 不 同 设 施 环 境 处 理 的 番 茄 幼 苗 的 壮 苗 指 数 与 播 后 天 数 均 可 用 指 数 函 数 来 表 示 日 光 温 室 和植物工厂处理黄瓜幼苗壮苗指数与播后天数分别用 线 性 函 数 和 指 数 函 数 来 表 示 不 同 函 数 相 关 系 数 均 达 到显著性水平 表5 2 3 不 同 设 施 环 境 对 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 耗 水 量 和 水 分 利 用效率的影响 日光温室处理番茄和黄瓜幼苗单株耗水量均显著 高 于 植 物 工 厂 处 理 不 同 设 施 环 境 处 理 单 株 干 质 量 差 异 不 显 著 但 是 日 光 温 室 处 理 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 水 分 利 用 效 率 显 著 低 于 植 物 工 厂 处 理 表6 例 如 日 光 温 图 5 不同设施环境对黄瓜幼苗植株干质量的影响 地 上 干 质 量 播 后 天 数 地 上 干 质 量 日 光 温 室 植 物 工 厂 指 数 日 光 温 室 指 数 植 物 工 厂 地 下 干 质 量 播 后 天 数 地 下 干 质 量 日 光 温 室 植 物 工 厂 线 性 日 光 温 室 线 性 植 物 工 厂 表 4 不同处理下番茄和黄瓜幼苗植株干质量与 播后天数的函数式 作物 番茄 黄瓜 植株干质量 地上干质量 地下干质量 地上干质量 地下干质量 处理 日光温室 植物工厂 日光温室 植物工厂 日光温室 植物工厂 日光温室 植物工厂 函数式 y 0 0004e 0 2199x y 0 0007e 0 2061x y 0 0008e 0 1197x y 0 0012e 0 1157x y 0 0116e 0 1307x y 0 0089e 0 1348x y 0 0042 x 0 0427 y 0 0048 x 0 0535 R 2 0 9767 0 9677 0 9020 0 9856 0 9478 0 9660 0 9814 0 9838 44室 处 理 黄 瓜 幼 苗 水 分 利 用 效 率 为1 576g L 较 植 物 工 厂 处 理 降 低43 55 由 此 可 见 在 植 物 工 厂 条 件 下 培 育番茄和黄瓜幼苗 可以显著提高幼苗水分利用效率 降低作物耗水量 具有显著的节水效果 3 结论 植 物 工 厂 是 一 种 环 境 高 度 可 控 的 高 效 生 产 方 式 不 受 自 然 环 境 的 影 响 日 光 温 室 受 自 然 环 境 影 响 较 大 日 光 温 室 条 件 下 进 行 番 茄 和 黄 瓜 育 苗 可 以 促 进 番茄幼苗的株高 茎粗和叶面积增长 植物工厂处理番 茄幼苗地下干质量显著高于日光温室处理 日光温室 促进黄瓜幼苗株高 茎粗和地上干质量的增长 植物工 厂处理黄瓜幼苗叶面积和地下干质量明显高于日光温 室处理 植物工厂条件下番茄和黄瓜幼苗壮苗指数和 水分利用效率均显著高于日光温室处理 在植物工厂 条件下开展蔬菜育苗能够实现节水 提质和增效 4 讨论 蔬 菜 的 综 合 生 产 效 益 与 秧 苗 质 量 好 坏 关 系 密 切 而 育 苗 环 境 的 优 劣 程 度 直 接 影 响 秧 苗 质 量 好 坏 22 影 响 蔬 菜 秧 苗 的 环 境 因 子 有 空 气 温 度 湿 度 光 照 等 只 有 在 科 学 合 理 的 生 长 环 境 条 件 下 才 能 培 育 出 优 质 壮 苗 不同设施环境条件对不同种类蔬菜幼苗生长发育 表 达 的 影 响 不 同 本 研 究 基 于 田 间 试 验 构 建 了 蔬 菜 幼 苗生长发育指标 壮苗指数和播后天数的函数关系 明 确不同设施环境蔬菜幼苗的生长发育规律 本研究表 明 不同设施环境对番茄和黄瓜生长发育 植株干物质 量 壮 苗 指 数 及 水 分 利 用 效 率 影 响 均 显 著 虽 然 日 光 温 室 条 件 下 番 茄 和 黄 瓜 株 高 茎 粗 均 具 有 较 高 的 生 长 趋 势 但 是 植 物 工 厂 条 件 下 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 地 下 干 质 量显著高于日光温室处理 另外 植物工厂环境能够显 著 提 高 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 的 壮 苗 指 数 和 水 分 利 用 效 率 黄 瓜 穴 盘 育 苗 条 件 下 效 果 更 为 显 著 2 种 环 境 条 件 下 番茄幼苗的壮苗指数差异较小 可能是由于番茄幼 苗 对 环 境 的 适 应 性 相 对 较 强 黄 瓜 采 用 植 物 工 厂 育 苗 优 势 明 显 分 析 原 因 是 黄 瓜 幼 苗 对 环 境 条 件 相 对 比 较 敏感 当环境不太理想时幼苗生长状况易受影响 光照和温度是保障蔬菜种苗正常生产的重要环境 因子 日光温室的出现和迅速发展有效缓解了国内冬 季北方蔬菜的供需矛盾 由于其建造和运行成本低 成 为主要的设施农业主体 日光温室蔬菜优质高产种植 技术应用广泛 改善了传统的种植技术 很大程度上提 高 了 蔬 菜 种 植 的 质 量 和 效 率 增 加 了 农 户 的 经 济 收 入 由 于 天 气 因 素 和 设 施 结 构 等 影 响 日 光 温 室 蔬 菜 幼 苗 常 因 不 适 宜 光 照 条 件 而 质 量 下 降 10 弱 光 容 易 导 致蔬菜幼苗徒长 抗逆性下降 23 24 温度过高或过低也 会 影 响 种 苗 的 正 常 生 长 22 植 物 工 厂 采 用LED 光 源 对 植 物 进 行 近 距 离 照 射 能 够 有 效 提 高 光 能 利 用 效 图 6 不同设施环境对番茄和黄瓜幼苗壮苗指数的影响 番 茄 播 后 天 数 壮 苗 指 数 日 光 温 室 植 物 工 厂 指 数 日 光 温 室 指 数 植 物 工 厂 黄 瓜 播 后 天 数 壮 苗 指 数 日 光 温 室 植 物 工 厂 线 性 日 光 温 室 指 数 植 物 工 厂 表 5 不同设施环境下番茄和黄瓜幼苗壮苗指数 与播后天数的函数式 作物 番茄 黄瓜 处理 日光温室 植物工厂 日光温室 植物工厂 函数式 y 0 0013e 0 1422x y 0 0019e 0 1475x y 0 0170 x 0 1587 y 0 0086e 0 1478x R 2 0 9421 0 9901 0 9913 0 9549 表 6 不同设施环境下番茄和黄瓜幼苗的耗水特征分析 注 不同小写字母表示不同处理差异显著 P 0 05 作物 番茄 黄瓜 处理 日光温室 植物工厂 日光温室 植物工厂 单株耗水量 L 0 503a 0 302b 0 450a 0 241b 单株干质量 g 0 476a 0 481a 0 710a 0 672a 水分利用率 g L 0 948b 1 593a 1 576b 2 792a 温 江 丽 等 不 同 设 施 环 境 下 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 生 长 特 性 和 水 分 利 用 效 率 45中国农学通报 率 25 26 另外 植物工厂是具有高度环境控制的高效农 业生产系统 具有自动化程度高 环境控制能力强和便 于 集 中 管 理 等 优 点 具 有 显 著 的 发 展 潜 力 综 合 上 述 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 生 长 发 育 壮 苗 指 数 和 水 分 利 用 效 率 等因素 建议在植物工厂条件下开展蔬菜育苗 能够满 足培育优质壮苗和提高水分利用效率的要求 虽然植 物 工 厂 具 有 很 多 优 势 以 及 广 泛 的 社 会 需 求 但 在 实 际 推 广 过 程 中 面 临 诸 多 瓶 颈 如 建 设 成 本 过 高 能 耗 大 智 能 化 程 度 较 低 等 突 破 这 些 瓶 颈 是 植 物 工 厂 实 现 可 持 续 发 展 的 关 键 所 在 27 另 外 在 积 极 发 展 与 推 广 日 光 温 室 蔬 菜 种 植 的 同 时 需 将 高 效 节 能 的 现 代 化 蔬 菜 育 苗 技 术 运 用 到 日 光 温 室 中 使 日 光 温 室 育 苗 技 术 得 到进一步优化和发展 促进设施育苗高质量发展 本 试 验 只 分 析 了2 种 设 施 环 境 对 番 茄 和 黄 瓜 幼 苗 生 长 发 育 和 水 分 利 用 效 率 的 影 响 但 对 于 相 同 环 境 下 不同的技术措施如不同的水肥管理模式 基质特性 种 植 密 度 等 对 其 表 达 结 果 的 影 响 尚 未 涉 及 下 一 步 深 入 研究时需增加种植技术参数 水肥管理等因素 力求全 面评价各环境因子对蔬菜幼苗生长发育的影响 参考文献 1 刘明池 季延海 武占会 等 我国蔬菜 育苗产业 现状与发 展趋势 J 中国蔬菜 2018 11 1 7 2 田 雅 楠 曹 玲 玲 赵 立 群 不 同 栽 培 载 体 对 番 茄 黄 瓜 潮 汐 式 育 苗 效 果的影响 J 农业工程技术 2019 39 1 72 74 3 李 雅 旻 郑 胤 建 谭 星 等 不 同 光 质 补 光 对 番 茄 黄 瓜 幼 苗 生 长 的 影响 J 照明工程学报 2016 27 5 68 71 4 尚 庆 茂 尚 庆 茂 博 士 蔬 菜 集 约 化 穴 盘 育 苗 技 术 系 列 讲 座 第 一 讲 概述 J 中国蔬菜 2011 1 46 47 5 卢 坤 李 美 辰 秦 勇 不 同 基 质 配 比 对 黄 瓜 幼 苗 生 长 的 影 响 J 农 业 工程 2020 10 12 102 106 6 线 国 兰 贾 靓 张 伟 伟 等 不 同 基 质 配 比 对 温 室 番 茄 幼 苗 生 长 及 叶 绿素荧光参数的影响 J 蔬菜 2020 2 8 13 7 时 振 宇 陈 健 贾 凯 等 不 同 配 比 基 质 对 黄 瓜 番 茄 幼 苗 生 长 及 品 质的影响 J 天津农业科学 2020 26 1 76 81 90 8 褚 群 董 春 娟 尚 庆 茂 聚 谷 氨 酸 对 番 茄 穴 盘 育 苗 基 质 矿 质 养 分 供 应 及 幼 苗 生 长 发 育 的 影 响 J 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 2016 22 3 855 862 9 李 珊 马 丽 丽 贺 超 兴 等 温 室 栽 培 基 质 耗 水 量 与 环 境 因 子 相 关 性 的研究 J 中国农学通报 2011 27 8 144 149 10 令 狐 伟 刘 厚 诚 宋 世 威 等 LED 绿 光 补 光 对 黄 瓜 和 番 茄 幼 苗 生 长 的影响 J 农业工程技术 2015 28 37 38 11 王 媛 媛 姚 巍 巴 音 才 次 克 等 基 于 日 光 温 室 的 工 业 番 茄 育 苗 气 象 条件分析 J 湖北农业科学 2020 59 21 38 41 12 魏 灵 玲 杨 其 长 刘 水 丽 等 LED 在 设 施 园 艺 中 的 应 用 系 列 一 LED 在 密 闭 式 植 物 苗 工 厂 中 的 应 用 J 农 业 工 程 技 术 温 室 园 艺 2009 5 13 14 13 许 亚 良 刘 新 颖 杨 其 长 植 物 工 厂 秧 苗 繁 育 关 键 技 术 装 备 与 产 业 化 J 农业工程技术 2022 42 4 12 15 14 徐 孝 海 李 健 日 光 温 室 蔬 菜 高 效 育 苗 技 术