蔬菜豎式栽培生產(chǎn)技術(shù)的研究與開發(fā)

蔬菜豎式栽培生產(chǎn)技術(shù)研究項目實施區(qū)在濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園內(nèi)，其中種植區(qū)面積3000米2。在項目實施過程中，共引進(jìn)國內(nèi)外名優(yōu)特新蔬菜品種160個，研究出泡沫立柱栽培、盆缽立柱栽培、墻面栽培等6種豎式栽培模式，并配套研究出了溫室環(huán)境調(diào)控、營養(yǎng)液調(diào)控等相關(guān)技術(shù)。經(jīng)實地測產(chǎn)驗收，該栽培模式平均每平方米1個蔬菜栽培柱，單柱單茬（次）產(chǎn)生菜等葉菜2.66千克，折合畝產(chǎn)量1773.4千克，是平面栽培產(chǎn)量的3.05倍，并在土地利用率、節(jié)水、節(jié)肥等方面取得了突破性進(jìn)展。現(xiàn)將項目實施主要技術(shù)工作總結(jié)如下：

一、引進(jìn)國內(nèi)外名優(yōu)新品種

通過項目實施先后引進(jìn)了120個葉菜類品種、40個茄果類品種，經(jīng)過在溫室中不同生長季節(jié)的種植栽培試驗（見表1），篩選出了適宜豎式栽培的具有生長強(qiáng)健、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)好、抗病性強(qiáng)、耐寒、耐熱等優(yōu)點(diǎn)的蔬菜品種112個。

試驗研究結(jié)果表明，白背天葵、蕹菜、紅葉甜菜、韭菜、奶油生菜等5個葉菜類品種，表現(xiàn)出了強(qiáng)大的產(chǎn)量潛力和良好的抗病性、抗逆性，適宜在溫室內(nèi)進(jìn)行豎式栽培，畝產(chǎn)量最高可達(dá)1773.3千克；而彩椒、大白菜未表現(xiàn)出應(yīng)有的產(chǎn)量潛力，且出現(xiàn)抗病性弱、抗逆性差等不良農(nóng)藝性狀，畝產(chǎn)量僅在600～666.7千克范圍內(nèi)，不適宜進(jìn)行溫室豎式栽培。經(jīng)試驗最終選出適宜春秋季節(jié)溫室豎式栽培的有蕹菜、紅葉甜菜、番杏等30個品種，適宜冬春季節(jié)溫室豎式栽培的有奶油生菜、白背天葵、油麥菜等82個品種。

二、探索研究不同豎式栽培模式

通過項目實施探索研究出泡沫立柱栽培、塑料盆缽立柱栽培、墻面栽培、屋頂管道栽培、溝槽式栽培、平面水培加立柱栽培6種豎式栽培模式。其中，泡沫立柱栽培每柱由13個泡沫柱疊合而成，單個泡沫柱高15.5厘米，上有5個定植杯插孔，定植杯由直徑50毫米的聚氯乙烯（PVC）管截制而成，每個泡沫柱內(nèi)部襯以海綿和無紡布，以供存貯液體。盆缽立柱栽培由硬質(zhì)塑料盆缽疊合而成，每柱13個盆缽，在每個盆缽?fù)怀龅呐璋晏幎ㄖ彩卟恕Ｎ蓓敼艿涝耘嘤芍睆?0厘米的PVC管道做成，并挖制間距20厘米的定植小孔，每個管道兩端用細(xì)管連接，以實現(xiàn)營養(yǎng)液的回流。溝槽栽培采用“V”字形泡沫溝槽，配合滴灌系統(tǒng)，采用有機(jī)生態(tài)型無土栽培方式生產(chǎn)蔬菜。平面水培加立柱栽培是一種在立柱栽培的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的新型栽培模式，即在立柱栽培的下面運(yùn)用平面水培的方式實現(xiàn)營養(yǎng)液的綜合利用。這幾種栽培模式均由營養(yǎng)液池、水泵、供排液管道與支撐載體相連接，通過供液、排液系統(tǒng)實現(xiàn)營養(yǎng)液的循環(huán)利用。

三、開展綜合配套技術(shù)

1. 科學(xué)調(diào)控栽培環(huán)境 豎式栽培研究中大多數(shù)蔬菜為葉菜類品種，這些品種具有較好的耐弱光性，且喜歡冷涼的氣候條件。夏季栽培耐熱品種，白天控制溫度在22～28℃之間，夜間在15～20℃之間，溫度最高限為32℃；冬季栽培耐寒品種，白天控制溫度在15～20℃范圍內(nèi)，夜間在10～15℃范圍內(nèi)，溫度最低限為5℃。利用現(xiàn)代化智能溫室，綜合調(diào)控溫度、濕度、光照等環(huán)境條件，夏季利用外遮陽網(wǎng)覆蓋遮陰、內(nèi)部濕簾風(fēng)機(jī)降溫，冬季夜間暖氣加溫、白天打開外遮陽網(wǎng)補(bǔ)充光照，在炎熱夏季中午、冬季供暖季節(jié)，采取噴水加濕的方法增加空氣濕度，創(chuàng)造作物最優(yōu)生長環(huán)境，滿足生長需要。

2. 合理密植 本課題為探討豎式栽培的最適宜密度，確保蔬菜既獲得較高的產(chǎn)量，又方便農(nóng)事操作，對柱式栽培和墻面栽培進(jìn)行了不同密度的種植試驗，選用品種為苦苣，結(jié)果見表2、表3。

表2的試驗結(jié)果表明，采用柱式栽培方式后，畝產(chǎn)量隨著栽培柱密度增大而增加，單株重隨栽培密度加大而減少，且不同豎式栽培密度條件下產(chǎn)量均大幅高于傳統(tǒng)平面栽培方式。栽培柱密度為0.5柱/米2時畝產(chǎn)量較低，因此產(chǎn)值較高，農(nóng)民增收少；密度為1柱/米2時畝產(chǎn)量較高，比密度0.5柱/米2畝產(chǎn)量高960.48千克，商品性狀好，產(chǎn)值高，且農(nóng)事操作方便，通風(fēng)透光良好；密度為1.5株/米2和2柱/米2時，畝產(chǎn)量雖較1株/米2高，但商品性狀較差，產(chǎn)值較低，農(nóng)民增收較少，且柱體過于擁擠，生產(chǎn)管理和農(nóng)事操作不便。綜合以上結(jié)果分析，栽培密度以1柱/米2較為適宜，在此密度下，產(chǎn)量是平面栽培的3.05倍，密度是平面栽培的4.69倍，產(chǎn)值高，可大幅度促進(jìn)農(nóng)民增收。

表3的試驗結(jié)果表明，墻面栽培中單株重隨密度增大而減小。栽培密度為33株/米2產(chǎn)量最高為1.98千克，且下部黃葉、爛葉少，易于采收。綜合分析，墻面栽培以每平方米33株最為適宜，定植杯呈“之”字形排列，此密度下生長整齊，株形勻稱，外形美觀。

3. 營養(yǎng)液管理技術(shù)

①研制營養(yǎng)液配方。為尋求最佳營養(yǎng)液配方，使蔬菜生長健壯并增加產(chǎn)量，同時節(jié)約用肥、降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益，我們結(jié)合國內(nèi)外配方并根據(jù)葉菜類蔬菜作物生長發(fā)育特點(diǎn)研制出了新的配方（見表4），使用結(jié)果如表5所示，所選試驗品種為生菜，試驗采用統(tǒng)一基質(zhì)配比。

試驗結(jié)果表明（見表5），處理二的生菜其株高、葉片數(shù)、幅寬等均高于其他處理，其次為處理一，表現(xiàn)最差的是處理四和處理五。按1柱/米2的栽培密度計算，處理二生菜畝產(chǎn)量達(dá)到11467.2千克，比采用其他處理畝產(chǎn)量高266.7～2066.8千克。分析其原因，處理二中的營養(yǎng)液各營養(yǎng)元素組成最符合葉菜類蔬菜對元素吸收的規(guī)律。另外，要控制營養(yǎng)液的pH值在6.0～6.5之間，EC值在1.6～2.0毫西門子/厘米（mS/cm）之間（夏季時調(diào)至最低限），且每次配制前重新調(diào)節(jié)pH值和EC值至最適范圍內(nèi)，在營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)中每隔兩天測定1次pH值并調(diào)整至最適宜范圍內(nèi)。

②循環(huán)供液技術(shù)。為節(jié)約肥料用量、提高肥料的利用率，我們進(jìn)行了營養(yǎng)液的循環(huán)與非循環(huán)的肥料試驗，采用統(tǒng)一的營養(yǎng)液配方，并控制EC值在1.6～2.0毫西門子/厘米范圍內(nèi)，pH值在6.0～6.5之間，供試品種為苦苣，具體情況見表6：

根據(jù)表6的試驗結(jié)果，使用循環(huán)供液，每生產(chǎn)3115千克苦苣施用肥料38.57份，其中每份肥料2千克，則每生產(chǎn)100千克苦苣需要肥料2.48千克；而非循環(huán)供液，生產(chǎn)3200千克苦苣施用肥料67.5份，生產(chǎn)100千克苦苣需要肥料4.22千克：由此可知，使用循環(huán)供液可節(jié)約肥料41.2%。

③供液管理技術(shù)。柱式栽培供液根據(jù)生長季節(jié)靈活調(diào)控次數(shù)與時間：夏季蒸發(fā)量大，適當(dāng)增加供液次數(shù)，延長供液時間，每天需供液兩次，即上午9時許、下午15時許各1次，每次20～30分鐘；冬季光照較弱，蒸發(fā)量小，適當(dāng)減少供液次數(shù)，并縮短供液時間，每天上午供液1次，每次15～20分鐘。屋頂管道栽培實行營養(yǎng)液栽培模式（即水培），采用定時循環(huán)供液，每天供液5次，每次各30分鐘，此種供液方式既能保證氧氣供應(yīng)充足、為作物生長提供適宜的溫度，又可緩解夏季水溫過高對根系生長造成的不良影響，滿足作物營養(yǎng)生長供應(yīng)需要。

四、討論

通過技術(shù)研發(fā)，解決了該項目中的以下關(guān)鍵問題：一是廣泛引進(jìn)國內(nèi)外新品種，篩選出了適宜夏秋季節(jié)、冬春季節(jié)溫室豎式栽培的最佳品種，通過開展選種試驗、示范，研究掌握了相關(guān)配套技術(shù)。二是研究探索出了泡沫立柱、盆缽立柱等6種豎式栽培模式，豐富了高科技栽培內(nèi)容，提高了土地利用率。三是探索出了豎式栽培的最適宜栽培密度，即柱式栽培每平方米1柱和墻面栽培每平方米33株，此種栽培密度條件下作物各項生長指標(biāo)最優(yōu)；開展節(jié)水灌溉技術(shù)研究，實現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用。四是尋求探索出了一套豎式栽培的最優(yōu)營養(yǎng)液配方，調(diào)試出pH值和EC值最適宜范圍，采用循環(huán)供液，節(jié)約肥料用量，大大提高肥料利用率。

（作者聯(lián)系地址：山東省兗州市濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園 郵編：272100）