日光型植物工廠NFT水培耐熱生菜品種篩選試驗*

張樣平 季一鳴 劉 康 朱志勇

（上海綠立方農業發展有限公司，上海 浦東新區201203）

植物工廠是通過設施內高精度環境控制實現農作物周年連續生產的高效農業系統，是解決未來農業安全生產的重要手段之一。日光型植物工廠以其前期投資、生產運營成本相對不高等優勢，成為近年植物工廠發展的主要趨勢。生菜是日光型植物工廠營養液膜栽培（Nutrient Film Technigue，NFT）的主要作物種類之一，此模式生產的生菜安全新鮮、口感甜脆，受到廣大消費者的喜愛。但是日光型植物工廠溫室內的環境依然隨外界氣溫變化而變化，尤其在夏季高溫條件下，即使打開遮陽網，配合濕簾、風機等降溫手段，溫室內氣溫也依然在30 ℃以上，有時甚至超過35 ℃。生菜性喜冷涼，當環境溫度超過30 ℃時，則會出現生長障礙，而且長期開啟遮陽網常導致溫室內光照不足，生菜極易發生先期抽薹，影響品質、產量及經濟效益。高溫危害還會引起蔬菜鈣吸收障礙，導致其生理缺鈣，出現干燒心現象[1]。干燒心是一種由于鈣素缺乏引起的生理性病害，嚴重影響生菜的外觀品質、口感和商品價值。據統計，該病約60%由遺傳因素決定，40%由環境因素造成[2]。相關研究顯示，溫度越高，高溫脅迫越嚴重，生菜相對電導率越高[3]。因此，為了實現生菜周年高效生產，除了盡量控制生產環境外，還需選用在高溫條件下抽薹晚、商品性好且高產的生菜品種。為此，我們于2018年開展了不同生菜品種的比較試驗，以期篩選出較適合日光型植物工廠7～8月栽培的生菜品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試生菜有花葉生菜、奶油生菜、羅莎生菜、羅馬生菜、翡翠生菜5種類型19個品種，其中花葉生菜有6個品種（Leafa-1～Leafa-6）、奶油生菜有4個品種（Leafa-7～Leafa-10）、羅莎生菜有6個品種（Leafa-11～Leafa-16）、羅馬生菜有1個品種（Leafa-17）、翡翠生菜有2個品種（Leafa-18～Leafa-19）。種子分別由北京鼎豐農業種子公司、荷蘭瑞克斯旺種子公司、上海惠和種業有限公司、香港高華種子有限公司等提供。

1.2 試驗方法

試驗于2018 年6～7 月設在上海綠立方農業發展有限公司崇明基地日光型蔬菜工廠，試驗溫室配備濕簾、風機、遮陽網等設施。采用基質育苗，用白泥炭、珍珠巖按9∶1（體積比）混合均勻作基質，6 月20 日將種子播于288孔穴盤，自然光育苗，苗期16 d。7月6日定植，種植于日光型植物工廠NFT軌道式栽培床的種植盤，每個品種定植9 盤、72 株，株行距為10 cm×10 cm。營養液采用綠立方生菜配方，EC 值1.5 ms/cm，pH 值6.0左右。定植后進行營養液降溫處理，保持供液端營養液溫度22 ℃、回液端營養液溫度不超過25 ℃[4]。7月26日調查各參試生菜品種的抽薹率、干燒心發生率及產量。

2 結果與分析

2.1 試驗期間氣溫變化

2018年7月試驗期間溫室內氣溫變化見圖1。由圖1 可知，7 月份溫室內白天平均氣溫34.7 ℃、晚間25.2 ℃；白天最高溫度低于30 ℃的有2 d，最高溫超過30 ℃的有29 d。該溫度條件下生菜發生抽薹、出現干燒心等癥狀的概率非常高。

圖1 試驗期間溫室內氣溫

2.2 各參試生菜品種對植株性狀、產量、抽薹性和干燒心發生率的影響

各參試生菜品種的植株性狀、、產量、抽薹性和干燒心發生率見表1。

表1 各參試生菜品種的植株性狀、抽薹性和干燒心發生率

由表1可知，羅莎生菜（Leafa-16）、花葉生菜（Leafa-4，Leafa-5，Leafa-6）以及羅馬生菜（Leafa-17）株型較大，其株高、幅寬均在20 cm 以上；Leafa-1、Leafa-2、Leafa-6、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-9、Leafa-17 等7 個品種的單株鮮重大于25 g，尤其是Leafa-17，單株鮮重達41 g，明顯高于其他品種；與Leafa-16 等5 個較大株型品種相比，Leafa-1、Leafa-2、Leafa-3、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-9 等6 個品種的株型較小，但單株產量卻高于前者，說明該6 個品種株型較緊湊，在高溫脅迫下仍能表現出較高的單株鮮重，而Leafa-16 等5 個較大株型品種的株型較松散。各參試生菜品種的抽薹性在3 級（偏晚）以上的有Leafa-3、leafa-9、leafa-10、leafa-11、leafa-14、leafa-19等6個品種，其中leafa-3、leafa-14、leafa-19品種的抽薹性為4級，發生抽薹較晚；其他參試生菜品種抽薹較早。高溫脅迫下Leafa-2、Leafa-3、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-10、Leafa-14、Leafa-18、Leafa-19 等8個生菜品種的干燒心發生率較低（≤5%）；其他參試生菜品種干燒心發生率較高，在夏季栽培風險較大。

3 小結

生菜喜冷涼，不耐高溫，適宜生長溫度為15～25 ℃，較適宜溫度為18～22 ℃，超過30 ℃則生長不良[5]。試驗結果表明，19 個參試生菜品種中，Leafa-1、Leafa-2、Leafa-6、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-9、Leafa-17 品種在高溫脅迫下單株鮮重較重（高于25 g）；leafa-3、leafa-14、leafa-19 品種發生抽薹較晚（抽薹性為4 級）；Leafa-2、Leafa-3、Leafa-7、Leafa-8、Leafa-10、Leafa-14、Leafa-18、Leafa-19品種的干燒心發生率較低（≤5%）。綜合比較可知，花葉類型中的Leafa-3 品種表現最好，抽薹較晚、干燒心發生率較低、單株重較重，可滿足NFT 軌道式栽培的要求，較適宜夏季在日光型植物工廠大面積栽培。

4 生產驗證

2019 年上海綠立方農業發展有限公司在上海崇明、金山、孫橋3 個生產基地開展Leafa-3 生菜批量生產試驗，以Leafa-1品種作對照，驗證上述試驗結果。2019年5月6日播種，5月27日定植，6月21日取8個樣品調查植株中心柱薹長和產量等指標。各參試生菜品種植株的中心柱薹長見表2。

表2 各參試生菜品種植株的中心柱薹長

由表2可知，Leafa-3生菜品種平均中心柱薹長3.325 cm，比Leafa-1品種（7.425 cm）短4.1 cm，僅為Leafa-1品種的44.78%，差異顯著。雖然生產試驗顯示，Leafa-3 平均單株重為45.13 g，比Leafa-1 品種（49.25 g）輕4.12 g，但若定植后30 d 采收，Leafa-3 品種的單株重可達50 g 以上，而Leafa-1 品種完全失去商品性，無商品價值。