LED人工光水耕菠菜栽培技術

臧曉韻 潘玲玲 徐樂 韓臻 曹永昌 黃淵軍

導讀：從栽培室水耕的設施設備和環境、播種育苗、定植管理、采收等方面介紹了LED人工光水耕菠菜栽培技術，為植物工廠化生產提供參考。

人工光照和溫度調控植物工廠是在高精度環境控制的封閉生長空間內進行植物周年生產的系統。在系統內需要為對象作物提供適宜的生長環境因子。這些環境因子包括：光照（光強、光質和光照時數）、溫度、濕度、CO2濃度、風速以及營養液的pH值、EC值、肥料成分、溶氧量、液溫、流速、流量等。對植物工廠進行環境優化控制，最根本的是要明確作物光合作用、產物積累、轉流分配、發育和呼吸等生理過程與環境因子之間的關系，綜合考慮各環境因子的復合作用效果，選擇運行成本低、效果好的調控手段進行優化控制，以達到理想的控制效果。

1 栽培室水耕對設施設備和環境的要求

顧名思義是對密閉空間環境進行調控。使用空調、風機（進風口、風道、回風口）、CO2氣體、LED植物生長燈、加濕器等，同時對光照、溫度、濕度、CO2濃度、風速、溶氧、液溫、流速等進行調節，始終保持植物適宜的生長環境。

1.1 環境控制管理

①溫度的管理 白天氣溫應控制在20～22℃，夜間控制在15～18℃，營養液溫度控制18～20℃。

②溶解氧、濕度、二氧化碳、光強的管理 溶解氧控制在6～8 mg/L；濕度控制在70%～90%；CO2濃度控制在 800～1 000 μmol/mol；風速控制在 0.3～0.7 m/s；光照強度控制在 250 μmol·m-2·s-1左右，光照時間盡量控制在12 h以下，光周期不宜過長，以防抽薹。

1.2 栽培架

栽培架采用不銹鋼制作，共4層，每層高40 cm。包括LED植物生長燈和燈架、反射板，營養液栽培槽，營養液循環的上下水管，營養液儲存箱等，把營養液循環系統和水泵連接起來，可使上下層營養液循環流動。

1.3 栽培槽

槽體和栽培板采用ABS材料制成。槽體規格長120 cm、寬60 cm、高15 cm，栽培板規格長120 cm、寬60 cm、厚3 cm，上面排列直徑3 cm的定植孔，孔間距為20 cm，槽內設有液位調節裝置。ABS材料的栽培槽具有質量輕、便于組裝等特點，定植板是用來固定根部，還可防止灰塵侵入，遮擋光線的射入，防止藻類產生并保持床內營養液溫度的穩定。采用DFT的栽培方式，每層可以種植28株。

2 播種育苗

2.1 育苗前處理

菠菜種子實為胞果，每個果實內含有種子1粒，種皮為革質，外層可以通氣和吸水，而內層為厚壁組織，水分空氣不易透入，發芽困難，播種前采用浸種催芽處理。具體處理方法：清水浸種約12 h后，用紗布包好，然后在20℃的條件下催芽3～5天。

2.2 播種

把剛露芽的種子用鑷子播在海綿凹孔中，每孔5～7粒。播完后種子表面覆蓋2 cm厚的黃沙或蛭石，使根向下生長，種子順利脫殼。保持海綿內氧氣充足。播種完成后，把育苗盤放在黑暗處，并蓋好蓋子進行保濕。溫度控制在15～20℃。每天揭開蓋通風換氣一次。如溫濕度條件適宜，4天后開始發芽。齊苗后育苗盤給光，光照強度 200 μmol·m-2·s-1。 溫度20℃，濕度70%～80%，大約在播種后6天可以進行分苗，分苗后1周可定植。

3 定植管理

3.1 菠菜營養液配方

Ca（NO3）2·4H2O：472 mg/L；KNO3：808 mg/L；NH4H2PO4：152 mg/L；MgSO4·7H2O：492 mg/L；EDTA-Fe：20 mg/L；H3BO3：2.86 mg/L；MnSO4·4H2O：2.13 mg/L；ZnSO4·7H2O：0.22 mg/L；CuSO4·5H2O：0.08 mg/L；（NH4）6Mo7O24·4H2O：0.02 mg/L。

3.2 定植管理

定植后光照強度控制在 200～250 μmol·m-2·s-1。60 cm寬的定植板栽4行。株行距為20 cm×20 cm左右。把育好苗的海綿塊放在定植孔里即可，定植深度為保證苗的根部可以接觸到1 cm深營養液為準。液位控制在 8～10 cm，每天測回液的 pH值和 EC值 ，pH值 控 制 在 5.5～6.5，EC 值 控 制 在 1.5～2.0 mS/cm，2周更換一次營養液。

4 采收

定植20～25天即可采收。此方法種出的菠菜，莖葉粗大，口感嫩脆，硝酸鹽含量低。采收完成之后，應及時進行預冷處理，延長供貨期，使其在儲存和運輸過程中保持品質不變。