張雨翔，趙永華，許玉坤，溫祥珍，李亞靈（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，山西太谷 030801）

隨著人口日益增長、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地日益縮減，人們對(duì)單位面積產(chǎn)量要求更高，利用立體栽培不僅可以提高單位面積的蔬菜產(chǎn)量，而且有效利用溫室的空間[1-2]。尤其是葉菜，日常需求量大，含水分多，不適于長距離運(yùn)輸，因此植物工廠就成為葉菜生產(chǎn)的首選，受到世界各國的高度重視，然而植物工廠建設(shè)成本、設(shè)備成本和運(yùn)行成本很高，限制了其走向更廣闊的市場(chǎng)[3-4]。日光溫室在城市近郊發(fā)展很快，在溫室中利用立體栽培優(yōu)勢(shì)進(jìn)行層架式栽培可以顯著降低生產(chǎn)成本，提高單位面積產(chǎn)量，使生產(chǎn)者獲取更大收益。

層架式立體栽培是利用多層栽培架進(jìn)行作物栽培，該模式較傳統(tǒng)平面栽培模式可以提高單位面積產(chǎn)量4～6倍，有效提高土地和自然資源利用率，同時(shí)便于人工管理和實(shí)現(xiàn)機(jī)械化[5-6]。栽培類型主要有營養(yǎng)液栽培和基質(zhì)栽培兩種類型。目前大多數(shù)層架式立體栽培選用的都是比較流行的營養(yǎng)液栽培，但營養(yǎng)液配制起來操作困難，成本也較高，有時(shí)由于停水停電造成很大損失。基質(zhì)栽培是指用固體基質(zhì)固定植物根系，吸收水分和營養(yǎng)的無土栽培方式[7]，成本較低，現(xiàn)已被逐步推廣[8]。

作者團(tuán)隊(duì)就層架式立體基質(zhì)栽培在基質(zhì)鋪設(shè)厚度、基質(zhì)配比和追肥等環(huán)節(jié)進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，總結(jié)出了一套日光溫室葉用萵苣層架式立體基質(zhì)培技術(shù)，現(xiàn)介紹如下，供大家參考。

栽培層架制作

栽培層架主要由30 mm×50 mm的多功能角鋼組裝而成，長1.5 m、寬0.5 m、高1.5 m，共分4層，自上到下依次為1、2、3、4層，層間距均為0.45 m，最下層距地面0.15 m，連接處用螺絲進(jìn)行固定，各層間用鐵片支撐（圖1）。為了提高承重能力和減少水分流失，在各層間鋪設(shè)紗窗和黑膜。

圖1 立體層架圖

層架基質(zhì)栽培技術(shù)

基質(zhì)鋪設(shè)厚度

立體栽培模式選用基質(zhì)栽培時(shí)，不僅要選用輕型基質(zhì)，而且基質(zhì)鋪設(shè)的厚度也很重要，既要考慮栽培架的承重能力，還要顧及根系環(huán)境的穩(wěn)定性?；|(zhì)太厚，對(duì)立體栽培架的承重要求高，進(jìn)行工廠化生產(chǎn)的設(shè)備和管理成本都會(huì)相應(yīng)增加?；|(zhì)太薄，作物根系環(huán)境穩(wěn)定性差，保水保肥性能差，養(yǎng)護(hù)成本高[9-10]。

為此課題組就基質(zhì)厚度進(jìn)行了試驗(yàn)[10]。以育苗基質(zhì)與羊糞（3:2）復(fù)混基質(zhì)為主，采用春、夏兩季溫室栽培，研究了不同基質(zhì)厚度（6、10、14 cm）對(duì)葉用萵苣根系環(huán)境和產(chǎn)量的影響。采用 Micrasoft Office Excel 2007軟件和SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行作圖和數(shù)據(jù)分析，主要研究結(jié)果如下。

基質(zhì)厚度影響葉用萵苣的根系環(huán)境

隨機(jī)選取4天典型的陰、晴天作代表，采用多路溫度儀測(cè)量葉用萵苣根系溫度，觀察葉用萵苣根系溫度的日變化。由圖2可知，晴天6 cm處理的葉用萵苣根系溫度的日較差最大，并且升溫和降溫都很迅速，而10 cm和14 cm處理的根系溫度變化幅度相對(duì)較小。陰天時(shí)根系溫度日變化幅度均較小，10 cm和14 cm處理的根系最低溫均高于6 cm處理，具有一定的保溫作用。

圖2 不同基質(zhì)厚度處理下根系溫度的日變化

對(duì)葉用萵苣單株干鮮重的影響

圖3為采收后不同基質(zhì)厚度處理葉用萵苣的單株鮮重和干重。先用電子天秤稱量單株鮮質(zhì)量，然后在通風(fēng)干燥箱中105℃殺青20 min，75℃下烘至恒重，再用電子天秤稱量單株干質(zhì)量。由圖3可以看出，10 cm和14 cm處理的單株鮮重及干重差異不大，但均顯著高于6 cm處理。春季試驗(yàn)中，10 cm和14 cm處理的單株鮮重分別比6 cm處理高45.4%、47.8%，達(dá)到了100.3 g和102.0 g，且兩處理間差異不顯著。同時(shí)，單株干重與其鮮重保持著相同的變化規(guī)律，10 cm和14 cm處理的單株干重差異不顯著，均高于6 cm處理。夏季試驗(yàn)與春季試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

圖3 不同基質(zhì)厚度對(duì)葉用萵苣單株鮮重和干重的影響

從上述結(jié)果可知，基質(zhì)厚度10 cm和14 cm處理葉用萵苣的根系環(huán)境穩(wěn)定，生長差異較小，均顯著優(yōu)于基質(zhì)厚度6 cm處理。綜合考慮栽培架承重及成本，認(rèn)為10 cm厚度的基質(zhì)適用于葉用萵苣層架式栽培。

基質(zhì)配比

基質(zhì)的好壞直接影響蔬菜的生長與品質(zhì)。泥炭是世界公認(rèn)的優(yōu)良的栽培基質(zhì)，且屬于輕型基質(zhì)，適用于層架式栽培，但其成本高且不可再生，而且養(yǎng)分不能滿足植株的生長[11]。因此，來源廣泛、價(jià)格低廉且肥效較高的農(nóng)業(yè)廢棄物開始被農(nóng)戶重視。農(nóng)業(yè)廢棄物是種植業(yè)廢棄物、農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物、畜禽糞便和農(nóng)村居民生活廢棄物的總稱，通過一定的處理，農(nóng)業(yè)廢棄物可以變廢為寶，成為良好的栽培基質(zhì)[4]。

為此課題組選用泥炭與當(dāng)?shù)匾兹∏覂r(jià)格低廉的農(nóng)家肥（羊糞、牛糞）做基質(zhì)原料，將泥炭與羊糞、牛糞按不同體積比混合，設(shè)計(jì)了7個(gè)處理，以純泥炭作為對(duì)照組，各處理的基質(zhì)配方見表1。定植前按體積比將基質(zhì)均勻混合，鋪設(shè)在栽培床上，基質(zhì)鋪設(shè)厚度為10 cm。一個(gè)配方用于一個(gè)栽培架，主要分析不同的基質(zhì)配方對(duì)葉用萵苣生長的影響，力求尋找適宜葉用萵苣生長且成本較低的基質(zhì)配方。

表1 不同有機(jī)基質(zhì)的配方（體積比）

表2為栽培結(jié)束后不同基質(zhì)配方處理各栽培層的葉用萵苣地上部單株干、鮮重。由表2可知，地上部單株鮮重（4個(gè)栽培層的平均值）以T3、T5、T7的處理較高，分別比純泥炭CK高10.41%、3.25%、0.22%，其他處理均低于CK。地上部單株干重以T3與T5處理較大，分別比CK高33.21%、35.42%，其他處理間差異不顯著。

表2 不同基質(zhì)配方下各層架的地上部單株干重與鮮重

由此可見有機(jī)肥可以部分替代泥炭，不僅降低成本，還可以提高葉用萵苣的產(chǎn)量，以泥炭:羊糞:牛糞=3:1:1效果最佳。

追肥量

在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，無論哪種基質(zhì)配比，在葉用萵苣生長后期都發(fā)生了缺肥現(xiàn)象。為此，課題組在篩選出的基質(zhì)配方（泥炭:羊糞:牛糞=3:1:1）基礎(chǔ)上進(jìn)行了不同追肥量的試驗(yàn)，把總追肥量等分成3個(gè)梯度，設(shè)計(jì)成3個(gè)處理（高施肥量組F1、中施肥量組F2、低施肥量組F3），以不施肥組F0作為對(duì)照組。第1次統(tǒng)一追總量的2/3，第2次追1/3，定植18天后進(jìn)行第1次追肥，28天后進(jìn)行第2次追肥，每次按0.5%的濃度稀釋后，用量杯按體積均分準(zhǔn)確追肥于每株葉用萵苣的根部。每個(gè)處理的追肥量見表3，追肥量為一個(gè)架子的量（體積為0.3 m3）。定植前提前按體積比將基質(zhì)均勻混合，鋪設(shè)在栽培床上，基質(zhì)鋪設(shè)厚度為10 cm。一個(gè)處理用于一個(gè)栽培架，每個(gè)栽培架定植120株葉用萵苣。

表3 不同處理的追肥量

表4為定植28天與38天（采收時(shí)）不同追肥量處理下各栽培層葉用萵苣的地上部單株干、鮮重。由表可知，地上部單株鮮重在28天與38天時(shí)表現(xiàn)出的結(jié)果一致，各栽培層的結(jié)果也大致相同，F(xiàn)1＞F2＞F3＞F0，追肥能顯著提高葉用萵苣地上部的單株鮮重，隨著追肥量的增加，單株鮮重也在增加。同時(shí)，單株干重與其鮮重保持著相同的變化規(guī)律，單株干重隨著追肥量的增加也在增加。

表4 不同追肥量處理下各栽培層的地上部單株干重與鮮重

試驗(yàn)表明，基質(zhì)中增加有機(jī)肥的配方并不能完全滿足葉用萵苣快速生長期的養(yǎng)分需求，中后期追施氮、鉀肥能提高葉用萵苣的產(chǎn)量。同時(shí)得出在泥炭:羊糞:牛糞=3:1:1配方的基礎(chǔ)上，定植18天、28天后，分別追50 g/m3尿素+48 g/m3硫酸鉀、25 g/m3尿素+24 g/m3硫酸鉀時(shí)更能促進(jìn)葉用萵苣的生長。

總結(jié)

日光溫室中葉用萵苣的層架式栽培，可以充分利用溫室后墻和地面，增加栽培面積，提高土地利用率和葉菜產(chǎn)量，同時(shí)能夠降低運(yùn)行成本，獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益，但是層架式栽培的基質(zhì)厚度、基質(zhì)配比以及追肥量顯著影響葉用萵苣的生產(chǎn)效果。研究證明基質(zhì)厚度為10 cm，基質(zhì)體積比配比為泥炭:羊糞:牛糞=3:1:1，且在定植18天追50 g/m3尿素+48 g/m3硫酸鉀，定植28天后，追25 g/m3尿素+24 g/m3硫酸鉀更能促進(jìn)葉用萵苣的生長，提高單位面積產(chǎn)量，得到更大效益，希望能夠?yàn)檗r(nóng)戶提供技術(shù)上的參考。