日光型植物工厂NFT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）

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（Nutrient Film Technigue，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16 d。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10 cm×10 cm。营养液采用绿立方生菜配方，EC 值1.5 ms/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。

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2 d，最高温超过30 ℃的有29 d。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。

图1 试验期间温室内气温

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

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20 cm 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25 g，尤其是Leafa-17，单株鲜重达41 g，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25 g）；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

由表2可知，Leafa-3生菜品种平均中心柱薹长3.325 cm，比Leafa-1品种（7.425 cm）短4.1 cm，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45.13 g，比Leafa-1 品种（49.25 g）轻4.12 g，但若定植后30 d 采收，Leafa-3 品种的单株重可达50 g 以上，而Leafa-1 品种完全失去商品性，无商品价值。