温室叶菜高效栽培模式

1、温室叶菜高效栽培模式毕研飞魏斌孟颖唐政辉钱春桃杜南山江苏常熟国家农业科技园区管理委员会南农大（常 熟）新农村发展研究院有限公司常熟市农业科技发展有限公司南京农业大学摘要：为降低叶菜生产劳动强度，提高温室单位面积使用效率和产品质量安全，江苏 常熟国家农业科技园区结合区域环境特点、市场实际需要和牛产技术要求，通过 与科研院校和企业进行产学研合作，重点对国内外近年温室发展领域的最新技 术成果进行引进消化集成，包括人工光型密闭式工厂化育苗、平滑式移动栽培、 营养液温度调控、营养液模块化管理和蔬菜品质调控等技术，总结岀1套温室叶 菜高产、优质栽培模式及配套栽培技术。作者简介：毕研飞（1988-），男，江

2、苏常熟人，农艺师，主要从事设施蔬菜栽 培研究。基金：江苏省科技项冃“苏南特色精品蔬菜产业可持续发展关键技术集成创新示 范” （be2015321）目前叶菜设施栽培模式主要包括塑料大棚和人工光利用型温室（或人工光利用 型植物工厂）。塑料大棚是在半封闭的温室环境下，利用太阳光或者短期人工补 光进行植物工厂化生产的方式，室内环境调控能力不足，制约了工厂化优质高 效育苗，很难实现周年连续生产。人工光利用型温室（或人工光利用型植物工厂） 则是在完全密闭的环境下采用人工光源与营养液栽培技术进行植物工厂化生产 的方式，初期投入大、运行成本高，制约了其规模化推广应用。为降低温室投资运行成木和牛产劳动强度，充分

3、提高温室单位面积使用效率和 产品质量安全，江苏常熟国家农业科技园区结合区域环境特点、市场实际需要和 生产技术要求，通过与江苏省农业科学院、南京农业大学、无锡菱阳生态农业设 施科技有限公司、常熟市农业科技发展有限公司和常熟市佳盛农业科技发展有限 公司等科研院校和企业进行产学研合作，整合人才、技术、品种和产业优势，重 点对国内外近年温室发展领域的最新技术成果进行引进消化集成，包括人工光 型密闭式工厂化育苗、平滑式移动栽培、营养液温度调控、营养液模块化管理和 蔬菜品质调控等技术，总结出1套“人工光育苗系统+自然光栽培系统”的叶菜 高产、优质栽培模式及配套栽培技术（图2）。图2自然光栽培系统下载原图人

4、工光型密闭式工厂化育苗系统针对目前国内蔬菜育苗设施简陋、防寒保温性差、育苗技术水平较低、幼苗管理 费工费时、病虫害防治不足等弊端，引进了人工光型密闭式工厂化育苗系统（图 3）,精确调控育苗过程中的光照、温度和湿度等环境因子，提高育苗质量，实 现周年连续集约化育苗，缩短生产周期。图3人工光型密闭式工厂化育苗系统下载原图以绝热壁板为主要材质的育苗箱可以将系统内外的物质和热能的交换控制在最 小限度范围内，降低环境因子调控的能源消耗。利用plc控制理论及空调机组对 育苗系统内的光照、温度、相对湿度、co?浓度等环境因子进行自动控制和调节。 根据不同作物幼苗各自的生长习性，调控出适宜幼苗发育的最佳环境。

5、系统内釆 用多层栽培架，提高育苗室空间的利用率。优质的种苗是设施植物生长发冇和产量品质形成的必要前提，目前荷兰和h本 等发达国家已普遍采用人工光型密闭式工厂化育苗系统。与塑料大棚育苗系统相 比，密闭式工厂化育苗系统具有显著优点：（1）系统封闭性极好，换气次数少， 将系统内外的物质（水蒸气、co?等）和热能的交换降低到最小限度，降低用于 环境调控的能耗；（2）营养液使用循环供液系统，没有多余的营养液向外排出， 清洁环保；（3）种子发芽率高、出苗整齐、叶片肥厚、茎杆茁壮、根系发达、抗 逆性强，有助于提高后期作物品质；（4）采用多层立体培养架，提高空间利用 率；（5）可以高精确调控育苗过程中的光照、

6、温度和湿度等环境因子，实现周年 连续育苗，缩短生产周期；（6）劳动强度低，幼苗管理方便，可以显著降低人 工成本。茬口安排采用人工光型密闭式育苗系统，可显著缩短叶菜的育苗周期，提高生产的计划 性，可根据市场需求，进行连续多茬栽培。以菠菜和生菜为例，菠菜育苗周期在 68天，1年可种植19茬左右;生菜育苗周期在1416天，1年可种植13茬左右。自然光栽培系统采用营养液膜技术（nft），叶菜被种植在c2 cm深的不停循环流动的浅层营养 液中。在塑料大棚生产管理的基础上集成应用了平滑式移动栽培、营养液温度调 控、营养液模块化管理和蔬菜品质调控等技术，显著提高了温室自然光栽培系统 的生产效率。平滑式移动栽

7、培技术移动栽培苗床（图4）既方便叶菜的生产作业，又可以充分利用温室空间。苗床 的边框采用优质的热镀锌铝合金支架和管架，能够在温室的高温高湿环境中长 期使用。苗床可以借助螺栓进行高度（010cni）调节，而且具有防翻限位装置。 任意两个苗床间可产生0. 5 m左右的作业通道，温室土地利用率可以提高30%以图4移动栽培苗床剖面图下载原图营养液温度调控和模块化管理技术营养液温度是影响水培植物根系吸收养分的重要环境因素，对植物的水分代谢、 矿物质吸收、激素代谢、生长发育以及光合作用等具有显著影响。把营养液温度 控制在植物根区适宜的温度范围内，对于发挥栽培植物的生产潜力，实现高效 栽培，有着十分重要的作

8、用。水培营养液若不采取控温措施，夏季因气温升高会 引起营养液液温的升高，最高吋可达30°c以上，高温将显著降低营养液中溶解 氧的含量，同时增强根系的呼吸作用，加速根系老化;冬季根区温度偏低，植物 的净同化速率降低，抑制植株的生长发育。目前，在塑料大棚生产中，夏季降低营养液温度的措施主要有利用地下水、向营 养液中加冰袋、机械压缩式制冷。但是，采用地下水，需要有充足的地下水源， 并易于造成水资源的浪费；向营养液中添加冰袋的方法，即费吋又费力，而口效 果不好;机械压缩式制冷不易满足植物工厂栽培生产的需要。在冬季，则主要采 用电加热直接加热营养液或把电热丝铺丁栽培槽下提高根部温度。但通过在营

9、养 液罐内直接用电热管加温，经过一段时间的加热后，加热棒的表面会出现5、 mg离子的结垢，从而影响营养液的成分稳定，另外能源消耗较大，增加了设施 生产的运行成本。该模式采用冷热水循环温控技术（图5）,种植区域每个栽培单元采用独立的子 液罐，罐内配备单独的冷热水循环控温盘管，借助燃气热水锅炉或冷水机组对 盘管内部循环水进行加热或制冷。通过冷热水温度、流量和流速的设定，使得营 养液温度保持在根区适宜的温度范围内，可以在降低能源消耗的基础上，实现 营养液的温度调控，充分发挥栽培品种的生产潜力，提高温室栽培的经济效益。 另外根据生产需要，把设施区域分成若干个相对独立的种植单元，应用营养液 模块化管理技

10、术对每个单元进行营养液成分和浓度的精确管理。一方面可以根据 不同蔬菜品种选择不同的营养液，提高栽培品种的多样性，有利于计划生产， 另一方而也可以有效地防止病菌的扩散。蔬菜品质调控技术图5营养液温度调控和模块化管理系统概要图下载原图在蔬菜收获前24天，将营养液替换成无氮营养液、清水或含有一定量渗调离子 的水溶液，通过处理达到降低水培蔬菜硝酸盐含量，提高营养品质的目的。另外, 针对病虫源进入设施的主要途径，制定减少病虫源携带进入的操作规程，减少 病虫源进入风险，结合绿色防控技术的利用，形成高效的病虫害防控体系，提 高蔬菜产品的安全性。经济效益以江苏常熟国家农业科技园区为例（17 m的人工光育苗系统配套2400 m的玻璃 温室栽培系统），1年可育优质渡菜种苗150万株或生菜种苗80万株左右，与 塑料大棚育苗相比，单位土地的利用效率可提高20倍以上。叶菜年产量达5万 kg以上，单位面积产量提高50%以上，节约劳动成本70%以上，经济效益提高3 倍以上。社会效益该栽培模式是以现有温室为基础，建立结合密闭式育苗系统的自然光型植物工 厂，一方面有助于解决现有温室利用率较低的