全人工光型植物工厂烟草栽培技术

李万元 刘艳娇 毛世强 李玉江

摘要 烟草具有可高效表达外源基因的特性，使其成为许多科学研究的材料，被称为“植物王国的小白鼠”。植物工厂代表了现代农业发展的方向，具有不受或较少受外界自然环境因素影响的特点，可实现作物周年连续性生产。本文总结全人工光型植物工厂烟草栽培技术，包括育苗盘及水培槽消毒、营养液配制及循环、播种育苗、定植、后期管理等方面内容。

关键词 烟草；全人工光型植物工厂；栽培技术

中图分类号 S572 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2018）22-0019-02

Abstract Because of high efficient expression of exogenous genes，tobacco has become the material of many scientific researches，and thus called "the laboratory mouse of plant world".Plant factory is not or less affected by external natural environment factors，can realize annual continuous crop production，which is the direction of modern agriculture development. This paper summarized the cultivation techniques of tobacco in all artificial light plant factory，including disinfection of seedling tray and hydroponic tank，preparation and circulation of nutrient solution，sowing and seedling raising，planting，and post-management.

Key words tobacco；all artificial light plant factory；cultivation technique

全人工光型植物工厂作为现代农业发展的高级阶段，是科学技术发展到一定阶段的必然产物，是农业与工业紧密结合的具体表现。作物可在植物工厂中进行周年性连续生产，且由于植物工厂中可对光照、温度、湿度、CO2浓度以及营养液环境条件进行智能控制，通过调节外在环境条件可加快植物生长周期，从而缩短生产及研发周期。同时，由于全人工光型植物工厂通过营养液循环供给植物生长所需养分，属于室内半密闭式生产管理，能有效阻隔虫害的发生，同时通过对育苗盘及水培槽的消毒即可有效防治植物病害，生产的产品具有干净卫生、无污染、无农药残留等特点。

烟草具有容易被侵染、可高效表达外源基因的特点，因而许多植物学知识研究如光周期、植物营养、光合作用、光呼吸、有机代谢以及有关病毒和转基因研究等均以其为科研生物材料，同时在生物分子及医药行业常被用作生物反应器合成高附加值产品。烟草作为容易被外界微生物“入侵”的植物，也就意味着更容易被感染，成活率会大幅度下降。为有效解决该问题，同时实现周年性批量生产，植物工厂与烟草生产的结合十分必要。现对全人工光型植物工厂烟草栽培技术进行总结，以期为该技术的推广提供参考。

1 育苗盘及水培槽消毒

育苗盘及水培槽每次使用前必须进行消毒处理，可选用1%～2%漂白粉或10%～15%次氯酸钠溶液或1%～2%福尔马林溶液将育苗盘浸泡24 h左右后用清水冲洗干净；也可选用浓度较高的次氯酸钠溶液对育苗盘及水培槽进行喷洒消毒后用清水冲洗干净，更节省时间。

2 营养液配制及循环

营养液可选用改良的Hoagland′s配方，利用硝酸将pH值调节至5.8～6.2，避免使用金属容器配制营养液，防止发生化学反应，导致容器被腐蚀，同时注意水溶液的避光，防止绿藻见光大量滋生。营养液容器内应放置增氧设备，以增加水中的含氧量。为减少耗电量，营养液可通过调节定时开关装置进行定时循环，每循环0.5 h，关闭2～3 h。

3 播种育苗

3.1 种子消毒

烟草种子在浸种前需要进行消毒处理，以消灭附着在种皮上的炭疽病和各种细菌病的病原菌，起到防病保苗的效果。烟草种子较小，可用种子袋包裹后置于1%硫酸铜溶液或1%次氯酸钠溶液中浸泡15 min，或置于75%酒精中浸泡5 min后取出，用无菌水清洗2～3次即可[1]。

3.2 浸种催芽

将消过毒的种子置于白色布袋或种子袋中，放置在盛有20～30 ℃清水的容器之中，浸泡6～10 h后取出揉搓，去除种子表皮角质和胶质后清水冲洗，继续浸泡12～24 h，待种子吸饱水即可取出。浸种完成后取出种子用湿毛巾包裹置于催芽箱内（或平底穴盘中，加盖塑料罩保温保湿）催芽，温度设置为25 ℃，每隔8～12 h湿润毛巾并翻动种子补充水分、氧气1次。60～72 h种子露白后即可播种。

3.3 播种

为有效减少病害发生及节省后期洗苗移栽环节时间，选择将露白种子播在水培育苗海绵中，海绵放置在常规无孔育苗穴盘之中，穴盘内清水水位高度保持在1.0～1.5 cm（保持海绵吸水到种子所在位置高度）之间，加盖塑料罩，温度保持在25～28 ℃之间，每隔12～24 h及时补水通风，可将塑料罩揭开进行手动喷洒温水，放置于LED植物灯下25～35 cm，光照强度为1.2万～1.6万lx）。3～5 d后2片子叶完全展开，烟草苗进入自养阶段，此时可从穴盘底部浇1/5改良的Hoagland′s配方营养液。大十字期，露出海绵的根系长度达3～5 cm即可移栽定植[2]。

4 定植

将每块水培育苗海绵块直接移栽定植到相应水槽穴孔之中，定植时水槽水位调节到海绵浸入水中0.5 cm左右位置，过高则容易淹没烟草茎基部，造成烟草生长点长期缺氧，出现烂茎及烂根现象；过低则容易导致海绵吸水不足，同时根系活力弱、吸水能力差，造成吸水不足干旱致死，水位保持该高度持续3 d。烟草植株新根露出并进行伸长即可缓慢下调水位至距离海绵0.5～2.0 cm处，以利于根系的下扎伸长、侧根的发生，从而形成茂密的根系，保证上方植株充分的水分及养分供应；同时后期植株根系需氧量逐渐增大，也利于侧根从空气中吸收氧气。

5 后期管理

定植后使用改良的Hoagland′s配方配制营养液，EC值保持在1 500～2 100 uS/cm之间，pH值保持在5.8～6.2之间，营养液每月定期更换1次；LED植物灯光照强度维持在1.2万～1.6万lx，环境温度白天维持在28 ℃左右，夜间维持在20 ℃左右；相对湿度维持在50%～70%之间，注意及时通风换气[3-4]。

由于植物工厂种植的烟草材料主要用于科研及医药用途，不推荐药物防治病虫害，日常操作严格按照无菌操作要求实施，如发生病虫害可及时将病株及周围可能感染的植株清除并重新更换营养液，注意通风换气，室内进行消毒灭菌操作。

6 参考文献

[1] 荣湘民，李元沅，陈忠文，等.烟草专用肥配方的初步研究[J].湖南农业科学，1996（3）：38-39.

[2] 王进.探析烟草种植技术[J].福建农业，2015（2）：73.

[3] 姜仕豪，党康，章永泰，等.光照强度、温度和连续光照对水培生菜硝酸鹽积累的影响[J].长江蔬菜，2014（12）：36-39.

[4] 孟霖，徐宜民，宋文静，等.红蓝单色光对水培烟草幼苗生长发育及生理特性的影响[J].中国烟草学报，2015，21（5）：55-61.