日光型植物工厂NFT水培耐热生菜品种筛选试验.pdf

SHANGHAIVEGETABLES 上海蔬菜 摘 要 为 实 现 夏 季 日 光 型 植 物 工 厂 生 菜 的 安 全 优 质 生 产 作 者 对19 个 生 菜 品 种 开 展 了 比 较 试 验 以 期 筛 选 出 适 合 日 光 型 植 物 工 厂7 8 月 栽 培 的 生 菜 品 种 试 验 结 果 表 明 花 叶 类 型 中 的Leafa 3 品 种 表 现 最 好 其 高 温 胁 迫 下 表 现 为 抽 薹 较 晚 干 烧 心 发 生 率 较 低 产 量 相 对 较 高 可 满 足NFT 轨 道 式 栽 培 的 要 求 较 适 宜 夏 季 在 日 光 型 植 物 工 厂 大 面 积 栽 培 关 键 词 生 菜 日 光 型 植 物 工 厂 NFT 水 培 品 种 筛 选 植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统 是解决未来农业安 全生产的重要手段之一 日光型植物工厂以其前期投资 生产运营成本相对不高等优势 成为近年植物工 厂发展的主要趋势 生菜是日光型植物工厂营养液膜栽培 N u t r i e n t F i l m T e c h n i g u e NFT 的主要作物种类之 一 此模式生产的生菜安全新鲜 口感甜脆 受到广大消费者的喜爱 但是日光型植物工厂温室内的环境依 然随外界气温变化而变化 尤其在夏季高温条件下 即使打开遮阳网 配合湿帘 风机等降温手段 温室内气 温也依然在30 以上 有时甚至超过35 生菜性喜冷凉 当环境温度超过30 时 则会出现生长障碍 而 且长期开启遮阳网常导致温室内光照不足 生菜极易发生先期抽薹 影响品质 产量及经济效益 高温危害 还会引起蔬菜钙吸收障碍 导致其生理缺钙 出现干烧心现象 1 干烧心是一种由于钙素缺乏引起的生理性 病害 严重影响生菜的外观品质 口感和商品价值 据统计 该病约60 由遗传因素决定 40 由环境因素 造成 2 相关研究显示 温度越高 高温胁迫越严重 生菜相对电导率越高 3 因此 为了实现生菜周年高效 生产 除了尽量控制生产环境外 还需选用在高温条件下抽薹晚 商品性好且高产的生菜品种 为此 我们 于2018年开展了不同生菜品种的比较试验 以期筛选出较适合日光型植物工厂7 8月栽培的生菜品种 1 材 料 与 方 法 1 1 试 验 材 料 供试生菜有花叶生菜 奶油生菜 罗莎生菜 罗马生菜 翡翠生菜5种类型19个品种 其中花叶生菜有6个 品种 Leafa 1 Leafa 6 奶油生菜有4个品种 Leafa 7 Leafa 10 罗莎生菜有6个品种 Leafa 11 Leafa 16 罗马生菜有1个品种 Leafa 17 翡翠生菜有2个品种 Leafa 18 Leafa 19 种子分别由北京鼎丰农业种子 公司 荷兰瑞克斯旺种子公司 上海惠和种业有限公司 香港高华种子有限公司等提供 1 2 试 验 方 法 试验于2018年6 7月设在上海绿立方农业发展有限公司崇明基地日光型蔬菜工厂 试验温室配备湿 帘 风机 遮阳网等设施 采用基质育苗 用白泥炭 珍珠岩按9 1 体积比 混合均匀作基质 6月20日将种 子播于288孔穴盘 自然光育苗 苗期16d 7月6日定植 种植于日光型植物工厂NFT轨道式栽培床的种植 盘 每个品种定植9盘 72株 株行距为10cm 10cm 营养液采用绿立方生菜配方 EC值1 5ms cm pH值 6 0左右 定植后进行营养液降温处理 保持供液端营养液温度22 回液端营养液温度不超过25 4 7月 26日调查各参试生菜品种的抽薹率 干烧心发生率及产量 良 种 选 育 日 光 型 植 物 工 厂 N F T 水 培 耐 热 生 菜 品 种 筛 选 试 验 张 样 平 季 一 鸣 刘 康 朱 志 勇 上海绿立方农业发展有限公司 上海 浦东新区 201203 基 金 项 目 上 海 市 科 技 兴 农 推 广 项 目 绿 叶 蔬 菜 产 销 智 能 化 控 制 技 术 示 范 应 用 农 科 推 字 2018 第3 1 号 2020 1 15 17 15 SHANGHAIVEGETABLES 上海蔬菜 2 结 果 与 分 析 2 1 试 验 期 间 气 温 变 化 2018年7月试验期间温室内气温变化见图1 由图1可知 7月份温室内白天平均气温 34 7 晚间25 2 白天最高温度低于30 的有2d 最高温超过30 的有29d 该温度条 件下生菜发生抽薹 出现干烧心等症状的概率 非常高 2 2 各 参 试 生 菜 品 种 对 植 株 性 状 产 量 抽 薹 性 和 干 烧 心 发 生 率 的 影 响 各参试生菜品种的植株性状 产量 抽薹性和干烧心发生率见表1 表 1 各 参 试 生 菜 品 种 的 植 株 性 状 抽 薹 性 和 干 烧 心 发 生 率 类型 花叶生菜 奶油生菜 罗莎生菜 罗马生菜 翡翠生菜 品种 Leafa 1 Leafa 2 Leafa 3 Leafa 4 Leafa 5 Leafa 6 Leafa 7 Leafa 8 Leafa 9 Leafa 10 Leafa 11 Leafa 12 Leafa 13 Leafa 14 Leafa 15 Leafa 16 Leafa 17 Leafa 18 Leafa 19 株高 cm 16 5 15 0 13 0 24 0 24 0 21 5 14 8 15 5 13 8 10 0 14 0 17 0 18 0 15 0 16 0 26 0 21 0 18 0 14 0 幅宽 cm 26 5 20 5 21 5 28 0 24 0 28 5 18 6 19 0 21 0 13 0 20 0 19 0 17 0 17 0 20 0 24 0 23 0 12 2 12 6 单株鲜重 g 30 26 25 24 20 29 26 30 29 17 12 15 15 19 18 18 41 12 17 抽薹性等级 2 2 4 1 1 1 2 2 3 3 3 2 2 4 2 1 2 1 4 干烧心发生率 20 5 5 100 20 100 0 0 10 0 50 50 50 0 10 10 80 0 0 注 抽 薹 性 分5 个 级 别 从 早 到 晚 按1 5 递 增 由表1可知 罗莎生菜 Leafa 16 花叶生菜 Leafa 4 Leafa 5 Leafa 6 以及罗马生菜 Leafa 17 株型较 大 其株高 幅宽均在20cm以上 Leafa 1 Leafa 2 Leafa 6 Leafa 7 Leafa 8 Leafa 9 Leafa 17等7个品种 的单株鲜重大于25g 尤其是Leafa 17 单株鲜重达41g 明显高于其他品种 与Leafa 16等5个较大株型品 种相比 Leafa 1 Leafa 2 Leafa 3 Leafa 7 Leafa 8 Leafa 9等6个品种的株型较小 但单株产量却高于前 者 说明该6个品种株型较紧凑 在高温胁迫下仍能表现出较高的单株鲜重 而Leafa 16等5个较大株型品 种的株型较松散 各参试生菜品种的抽薹性在3级 偏晚 以上的有Leafa 3 leafa 9 leafa 10 leafa 11 leafa 14 leafa 19等6个品种 其中leafa 3 leafa 14 leafa 19品种的抽薹性为4级 发生抽薹较晚 其他参试生 菜品种抽薹较早 高温胁迫下Leafa 2 Leafa 3 Leafa 7 Leafa 8 Leafa 10 Leafa 14 Leafa 18 Leafa 19等 图 1 试 验 期 间 温 室 内 气 温 0 5 10 15 20 25 30 35 40 7 1 7 6 7 11 7 16 7 21 7 26 7 31 最高温度 最低温度 温度 日期 M D 2020 1 16 17 16 SHANGHAIVEGETABLES 上海蔬菜 8个生菜品种的干烧心发生率较低 5 其他参试生菜品种干烧心发生率较高 在夏季栽培风险较大 3 小 结 生菜喜冷凉 不耐高温 适宜生长温度为15 25 较适宜温度为18 22 超过30 则生长不良 5 试 验结果表明 19个参试生菜品种中 Leafa 1 Leafa 2 Leafa 6 Leafa 7 Leafa 8 Leafa 9 Leafa 17品种在高 温胁迫下单株鲜重较重 高于25g leafa 3 leafa 14 leafa 19品种发生抽薹较晚 抽薹性为4级 Leafa 2 Leafa 3 Leafa 7 Leafa 8 Leafa 10 Leafa 14 Leafa 18 Leafa 19品种的干烧心发生率较低 5 综合比 较可知 花叶类型中的Leafa 3品种表现最好 抽薹较晚 干烧心发生率较低 单株重较重 可满足NFT轨道 式栽培的要求 较适宜夏季在日光型植物工厂大面积栽培 4 生 产 验 证 2019年上海绿立方农业发展有限公司在上海崇明 金山 孙桥3个生产基地开展Leafa 3生菜批量生产 试验 以Leafa 1品种作对照 验证上述试验结果 2019年5月6日播种 5月27日定植 6月21日取8个样品 调查植株中心柱薹长和产量等指标 各参试生菜品种植株的中心柱薹长见表2 表 2 各 参 试 生 菜 品 种 植 株 的 中 心 柱 薹 长 品种 leafa 1 ck leafa 3 样品1 cm 8 5 4 0 样品2 cm 8 0 4 0 样品3 cm 7 5 3 8 样品4 cm 6 5 3 5 样品5 cm 8 0 3 3 样品6 cm 7 0 3 0 样品7 cm 6 4 2 8 样品8 cm 7 5 2 2 平均中心柱薹长 cm 7 425 3 325 由表2可知 Leafa 3生菜品种平均中心柱薹长3 325cm 比Leafa 1品种 7 425cm 短4 1cm 仅为Leafa 1 品种的44 78 差异显著 虽然生产试验显示 Leafa 3平均单株重为45 13g 比Leafa 1品种 49 25g 轻 4 12g 但若定植后30d采收 Leafa 3品种的单株重可达50g以上 而Leafa 1品种完全失去商品性 无商品 价值 参 考 文 献 1 周卫 汪洪 植物钙吸收 转运及代谢的生理和分子机制 J 植物学通报 2007 24 6 762 778 2 石姜超 大白菜干烧心病抗性遗传与分子标记 D 西北农林科技大学 2012 3 刘雪娟 谷建田 范双喜 等 散叶莴苣幼苗高温胁迫下生理生化变化的研究 J 北京农学院学报 2006 4 11 15 4 李蔚 滕云飞 雷喜红 等 深液流水培 DFT 生菜高效栽培技术 J 农业工程技术 2018 38 28 18 20 5 张样平 常丽英 黄丹枫 等 日光型植物工厂绿叶蔬菜轨道式高效栽培与效益分析 J 中国蔬菜 2019 9 89 92 2020 1 17 17