日光温室层架式叶菜基质栽培技术*

张雨翔，赵永华，许玉坤，温祥珍，李亚灵（山西农业大学，山西太谷 030801）

随着人口日益增长、城镇化进程加快，农业生产用地日益缩减，人们对单位面积产量要求更高，利用立体栽培不仅可以提高单位面积的蔬菜产量，而且有效利用温室的空间[1-2]。尤其是叶菜，日常需求量大，含水分多，不适于长距离运输，因此植物工厂就成为叶菜生产的首选，受到世界各国的高度重视，然而植物工厂建设成本、设备成本和运行成本很高，限制了其走向更广阔的市场[3-4]。日光温室在城市近郊发展很快，在温室中利用立体栽培优势进行层架式栽培可以显著降低生产成本，提高单位面积产量，使生产者获取更大收益。

层架式立体栽培是利用多层栽培架进行作物栽培，该模式较传统平面栽培模式可以提高单位面积产量4～6倍，有效提高土地和自然资源利用率，同时便于人工管理和实现机械化[5-6]。栽培类型主要有营养液栽培和基质栽培两种类型。目前大多数层架式立体栽培选用的都是比较流行的营养液栽培，但营养液配制起来操作困难，成本也较高，有时由于停水停电造成很大损失。基质栽培是指用固体基质固定植物根系，吸收水分和营养的无土栽培方式[7]，成本较低，现已被逐步推广[8]。

作者团队就层架式立体基质栽培在基质铺设厚度、基质配比和追肥等环节进行了一系列试验，总结出了一套日光温室叶用莴苣层架式立体基质培技术，现介绍如下，供大家参考。

栽培层架制作

栽培层架主要由30 mm×50 mm的多功能角钢组装而成，长1.5 m、宽0.5 m、高1.5 m，共分4层，自上到下依次为1、2、3、4层，层间距均为0.45 m，最下层距地面0.15 m，连接处用螺丝进行固定，各层间用铁片支撑（图1）。为了提高承重能力和减少水分流失，在各层间铺设纱窗和黑膜。

图1 立体层架图

层架基质栽培技术

基质铺设厚度

立体栽培模式选用基质栽培时，不仅要选用轻型基质，而且基质铺设的厚度也很重要，既要考虑栽培架的承重能力，还要顾及根系环境的稳定性。基质太厚，对立体栽培架的承重要求高，进行工厂化生产的设备和管理成本都会相应增加。基质太薄，作物根系环境稳定性差，保水保肥性能差，养护成本高[9-10]。

为此课题组就基质厚度进行了试验[10]。以育苗基质与羊粪（3:2）复混基质为主，采用春、夏两季温室栽培，研究了不同基质厚度（6、10、14 cm）对叶用莴苣根系环境和产量的影响。采用 Micrasoft Office Excel 2007软件和SPSS 13.0统计分析软件进行作图和数据分析，主要研究结果如下。

基质厚度影响叶用莴苣的根系环境

随机选取4天典型的阴、晴天作代表，采用多路温度仪测量叶用莴苣根系温度，观察叶用莴苣根系温度的日变化。由图2可知，晴天6 cm处理的叶用莴苣根系温度的日较差最大，并且升温和降温都很迅速，而10 cm和14 cm处理的根系温度变化幅度相对较小。阴天时根系温度日变化幅度均较小，10 cm和14 cm处理的根系最低温均高于6 cm处理，具有一定的保温作用。

图2 不同基质厚度处理下根系温度的日变化

对叶用莴苣单株干鲜重的影响

图3为采收后不同基质厚度处理叶用莴苣的单株鲜重和干重。先用电子天秤称量单株鲜质量，然后在通风干燥箱中105℃杀青20 min，75℃下烘至恒重，再用电子天秤称量单株干质量。由图3可以看出，10 cm和14 cm处理的单株鲜重及干重差异不大，但均显著高于6 cm处理。春季试验中，10 cm和14 cm处理的单株鲜重分别比6 cm处理高45.4%、47.8%，达到了100.3 g和102.0 g，且两处理间差异不显著。同时，单株干重与其鲜重保持着相同的变化规律，10 cm和14 cm处理的单株干重差异不显著，均高于6 cm处理。夏季试验与春季试验结果基本一致。

图3 不同基质厚度对叶用莴苣单株鲜重和干重的影响

从上述结果可知，基质厚度10 cm和14 cm处理叶用莴苣的根系环境稳定，生长差异较小，均显著优于基质厚度6 cm处理。综合考虑栽培架承重及成本，认为10 cm厚度的基质适用于叶用莴苣层架式栽培。

基质配比

基质的好坏直接影响蔬菜的生长与品质。泥炭是世界公认的优良的栽培基质，且属于轻型基质，适用于层架式栽培，但其成本高且不可再生，而且养分不能满足植株的生长[11]。因此，来源广泛、价格低廉且肥效较高的农业废弃物开始被农户重视。农业废弃物是种植业废弃物、农产品加工废弃物、畜禽粪便和农村居民生活废弃物的总称，通过一定的处理，农业废弃物可以变废为宝，成为良好的栽培基质[4]。

为此课题组选用泥炭与当地易取且价格低廉的农家肥（羊粪、牛粪）做基质原料，将泥炭与羊粪、牛粪按不同体积比混合，设计了7个处理，以纯泥炭作为对照组，各处理的基质配方见表1。定植前按体积比将基质均匀混合，铺设在栽培床上，基质铺设厚度为10 cm。一个配方用于一个栽培架，主要分析不同的基质配方对叶用莴苣生长的影响，力求寻找适宜叶用莴苣生长且成本较低的基质配方。

表1 不同有机基质的配方（体积比）

表2为栽培结束后不同基质配方处理各栽培层的叶用莴苣地上部单株干、鲜重。由表2可知，地上部单株鲜重（4个栽培层的平均值）以T3、T5、T7的处理较高，分别比纯泥炭CK高10.41%、3.25%、0.22%，其他处理均低于CK。地上部单株干重以T3与T5处理较大，分别比CK高33.21%、35.42%，其他处理间差异不显著。

表2 不同基质配方下各层架的地上部单株干重与鲜重

由此可见有机肥可以部分替代泥炭，不仅降低成本，还可以提高叶用莴苣的产量，以泥炭:羊粪:牛粪=3:1:1效果最佳。

追肥量

在试验过程中发现，无论哪种基质配比，在叶用莴苣生长后期都发生了缺肥现象。为此，课题组在筛选出的基质配方（泥炭:羊粪:牛粪=3:1:1）基础上进行了不同追肥量的试验，把总追肥量等分成3个梯度，设计成3个处理（高施肥量组F1、中施肥量组F2、低施肥量组F3），以不施肥组F0作为对照组。第1次统一追总量的2/3，第2次追1/3，定植18天后进行第1次追肥，28天后进行第2次追肥，每次按0.5%的浓度稀释后，用量杯按体积均分准确追肥于每株叶用莴苣的根部。每个处理的追肥量见表3，追肥量为一个架子的量（体积为0.3 m3）。定植前提前按体积比将基质均匀混合，铺设在栽培床上，基质铺设厚度为10 cm。一个处理用于一个栽培架，每个栽培架定植120株叶用莴苣。

表3 不同处理的追肥量

表4为定植28天与38天（采收时）不同追肥量处理下各栽培层叶用莴苣的地上部单株干、鲜重。由表可知，地上部单株鲜重在28天与38天时表现出的结果一致，各栽培层的结果也大致相同，F1＞F2＞F3＞F0，追肥能显著提高叶用莴苣地上部的单株鲜重，随着追肥量的增加，单株鲜重也在增加。同时，单株干重与其鲜重保持着相同的变化规律，单株干重随着追肥量的增加也在增加。

表4 不同追肥量处理下各栽培层的地上部单株干重与鲜重

试验表明，基质中增加有机肥的配方并不能完全满足叶用莴苣快速生长期的养分需求，中后期追施氮、钾肥能提高叶用莴苣的产量。同时得出在泥炭:羊粪:牛粪=3:1:1配方的基础上，定植18天、28天后，分别追50 g/m3尿素+48 g/m3硫酸钾、25 g/m3尿素+24 g/m3硫酸钾时更能促进叶用莴苣的生长。

总结

日光温室中叶用莴苣的层架式栽培，可以充分利用温室后墙和地面，增加栽培面积，提高土地利用率和叶菜产量，同时能够降低运行成本，获取更高的经济效益，但是层架式栽培的基质厚度、基质配比以及追肥量显著影响叶用莴苣的生产效果。研究证明基质厚度为10 cm，基质体积比配比为泥炭:羊粪:牛粪=3:1:1，且在定植18天追50 g/m3尿素+48 g/m3硫酸钾，定植28天后，追25 g/m3尿素+24 g/m3硫酸钾更能促进叶用莴苣的生长，提高单位面积产量，得到更大效益，希望能够为农户提供技术上的参考。