连栋玻璃温室NFT水培生菜栽培技术

张 超，徐 丹，刘康妮，陈宇冲，曹冬松（北京极星农业有限公司，北京 100193）

生菜即叶用莴苣，属菊科莴苣属，生长周期短，叶片肥厚，口感脆甜，可生食，营养价值高，富含多种维生素、膳食纤维、蛋白质等，原产欧洲地中海沿岸，在欧美市场需求量较大，近年来在中国种植规模也不断扩大，深受百姓喜爱[1]。生菜不耐高温，适宜在凉爽的气候下生长，最适宜的温度是15～20℃，在低温条件下，生菜产量高且品质优。当温度长时间超过30℃，会出现生长障碍，极易抽薹开花，严重影响产量、品质和经济效益[2]。生菜不仅适合在土壤中栽培，也可以进行无土栽培，包括基质栽培和水培。水培技术具有提高作物产量与品质、减少劳动力、节水省肥、周年连续生产、安全卫生等优点，已发展成主流的生菜栽培方式之一[3]。水培技术包括营养液膜技术（NFT）、深液流水培技术（DFT）及动态根浮技术（DRFT）等。其中NFT在生菜中应用最广[4]。NFT是把作物种植在浅层流动的营养液中，营养液可循环使用的一种无土栽培方式，近几十年来在全球兴起，中国无土栽培起步较晚，但近年来发展速度很快，许多温室均引进了外国设备进行运营[5]。

现代玻璃温室属于高级设施农业，主要采用现代工业技术实现自动优化温室内环境条件，包括工程技术、机械技术、计算机管理技术、电子技术、现代信息技术等，利用该综合环境控制系统可以直接调节室内光、温、肥、水、气等诸多因子，可以实现不受自然条件约束的全封闭生产，以达到全年均衡生产的目标，使农业生产更加高效[6-9]。

试验温室及栽培系统介绍

生菜栽培试验在文洛式玻璃温室中进行，温室占地面积2000 m2。由于生菜栽培对于加温需求量低，在冬季可以实现用保温代替部分加热，以达到绿色节能的目的。本温室综合运用了透光率和保温率各不相同的顶部双层气候幕布和单层侧墙幕布，从而达到了较为良好的节能保温效果。此外通过配合幕布下的加温管道（图1a），可实现冬季温室内温度保持在12℃以上。为减少春季和冬季寡照天气对生产的影响，本温室内安装了1000 W的高压钠灯人工补光系统（图1a），同时其产生的热量可以减少天然气锅炉的使用。在夏季，由于生菜喜凉，可通过使用顶部循环风机及下部的风筒进行散热（图1b），使室内温度始终保持在25℃以下；为降温增湿，本温室内配备了高压喷雾降温系统；另外在夏季通过喷涂屋顶涂料，进行部分遮阳，能够阻挡红外线进行降温；同时营养液在高温天气下，会启动灌溉液冷却装置，使灌溉液温度低于24℃。栽培槽垂直摆放于栽培架上，液压驱动块卡在栽培槽下部的凹槽内，通过控制器移动驱动块可实现前后移动，方便工人进行采收，并且通过栽培槽末端长短端交错摆放（图1c），避免叶片相互遮挡，实现最大光照利用率和土地利用率。每根栽培槽对应一个出水口且栽培槽摆放时靠近回水端，防止营养液浇到槽外。

图1 试验温室环境及栽培系统

温室内环境信息，如温度、相对湿度（RH）和CO2浓度，由Priva传感器监测并上传（图1d），如有异常能够立即发出警报，及时进行人工调整。灌溉数据（如灌溉量和频率，EC及pH）同样通过温室中Priva传感器监测并上传。光照信息，如即时光照量及光照累积量，则由PAR传感器监测并上传。

生菜品种选择

通过对比发芽率及对各种环境的耐性，选择‘奶油红’‘奶油绿’‘橡叶红’‘橡叶绿’4个品种，均由瑞克斯旺（中国）农业科技有限公司提供。

育苗技术

播种在基地的育苗温室中进行，将35 mm椰糠基质块开口朝上放入72孔穴盘内（图2a），后将其放置在潮汐式育苗床上，浇营养液（EC为1.6 mS/cm，pH为7.4）使基质吸水饱和，将生菜种子播进基质块孔中，每孔1粒。播种完成的穴盘按品种集中摆放，标记品种和播种日期，后用喷壶向播种完成的穴盘表面喷水，至种子包衣浸湿为止，最后用无纺布覆盖保湿，至种子发芽后移除。除椰糠外，花泥也常用作基质（图2b）。每天需巡视基质水分情况，及时浇水，防止基质干燥。育苗区白天温度为22～24℃，夜晚根据外界天气进行加温，并同时启动帘幕保温，夜间温度保持在12～14℃，一般3天即可发芽出苗。

为节约能源，播种除在育苗温室中，还可以在植物工厂中进行（图2c）。植物工厂是一种通过设施内高精度环境控制，实现作物周年连续生产的高效农业系统[1]。通过人工设置，可以达到种子萌芽和幼苗生长的最佳环境条件。植物工厂使用LED灯,立体栽培苗床，空调加热、降温和通风系统等。白天光照时长为13 h，开灯时温度控制在24℃，夜间关灯后温度为16℃，2～3天后即可出苗。

图2 育苗

栽培管理

生菜移栽

当幼苗长出三叶一心后即达到定植标准（图3），可分批转移至种植区。轻轻拿出基质盘中的生菜苗，直立摆放到栽培孔中，每个品种移栽完成后，标记品种名称、播种日期和移栽日期，移栽完成后再次检查栽培槽与出水口是否对齐。

图3 定植标准

移栽后环境及水肥管理

移栽至种植区后白天温度控制在25℃，夜间降至12℃左右。定植后，生菜的灌溉使用NFT系统，设置25～40 min浇1次，一次3～5 min。营养液的配置是NFT栽培技术的核心，营养液配方以及控制直接影响到作物的生长、产量和品质[9]。可使生菜专业配方，或一般叶菜专用肥，A肥和B肥分开配置，营养液配制的水为干净无污染的RO纯水，配置时需调节EC在1.5 mS/m左右，pH在7.5左右。

绿色生产

温室每两个生长架之间的下部均固定一条黄粘带（图4a）；温室上部配备硫磺熏蒸器消毒杀菌杀虫（图4b）；定期使用次氯酸钠对温室入口地面及生菜仓库进行喷洒消毒处理；严格限制非工作人员进入温室，工作人员需佩戴手套，穿着白大褂，并用酒精消毒后再进入温室并及时关门。

图4 病虫害防治

采收

当单株质量大于140 g时即可进行采收，一般为定植后21～25天。为保证生菜干净卫生，要求采收筐内套袋。采收时将生菜带根取出，根部朝下放进采收筐内，根据生菜大小，每筐摆放9株或12株，最后将套筐袋封口防止失水（图5）。前端生菜采收完成后，利用驱动装置移动栽培槽以便于采收，同时注意检查后面的栽培槽浇水是否正常。采收完成的生菜用平板车运输至冷库储藏，采收完成的栽培槽则放置运槽车上，运送至洗消车间。

图5 工人采收

园区人力管理

生菜栽培共有4～5名工作人员，每周均需进行播种、移栽、采收工作，每个工种集中共同工作，播种及移栽各需1～2天，采收需2～3天。如无特殊情况，周一和周二进行播种和采收工作，周三进行采收和移栽工作，周四进行移栽和冲槽工作，周五进行采收或移栽工作。每日工作内容可根据客户需求量及工作人员人数的不同灵活变通。

清洗种植设备

在种植过程中，栽培槽可以重复循环使用，但每次采收后会有较多断根残留在槽内，阻塞营养液流动，其次，出于卫生考虑，在每茬生菜种植前都需将上一茬作物的残留物清理干净，因此每茬生菜采收结束后都需进行冲槽。首先将栽培槽放置在冲洗架上，槽与槽之间留2～3 cm间距，再将泵车注满水（图6a），启动泵车，用高压喷枪将栽培槽表面及内侧的根须、烂叶、基质等冲洗干净。最后将冲洗干净的栽培槽控水（图6b），后转运到栽培槽摆放区备用。

图6 种植设备

总结

在现代玻璃温室中种植生菜可以实现全年均衡生产，不受到外界天气因素的困扰，不论冬季夏季，在温室内均可保持相同的稳定气候，定植后管理相对简单，不需人工管控，电脑可以自动根据监测的天气情况调整天窗、幕布来为生菜创造最优的生长状态。同时NFT水培模式保证供水的充足性和卫生性。通过从种子、基质等耗材端控制质量，从人员、入口、工具等方面严格消毒，杜绝病虫害，温室中种植的生菜无需用药，更加绿色健康，品质更好。