LED人工光水耕菠菜栽培技術(shù)

臧曉韻 潘玲玲 徐樂 韓臻 曹永昌 黃淵軍

導(dǎo)讀：從栽培室水耕的設(shè)施設(shè)備和環(huán)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(shù)，為植物工廠化生產(chǎn)提供參考。

人工光照和溫度調(diào)控植物工廠是在高精度環(huán)境控制的封閉生長(zhǎng)空間內(nèi)進(jìn)行植物周年生產(chǎn)的系統(tǒng)。在系統(tǒng)內(nèi)需要為對(duì)象作物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境因子。這些環(huán)境因子包括：光照（光強(qiáng)、光質(zhì)和光照時(shí)數(shù)）、溫度、濕度、CO2濃度、風(fēng)速以及營(yíng)養(yǎng)液的pH值、EC值、肥料成分、溶氧量、液溫、流速、流量等。對(duì)植物工廠進(jìn)行環(huán)境優(yōu)化控制，最根本的是要明確作物光合作用、產(chǎn)物積累、轉(zhuǎn)流分配、發(fā)育和呼吸等生理過程與環(huán)境因子之間的關(guān)系，綜合考慮各環(huán)境因子的復(fù)合作用效果，選擇運(yùn)行成本低、效果好的調(diào)控手段進(jìn)行優(yōu)化控制，以達(dá)到理想的控制效果。

1 栽培室水耕對(duì)設(shè)施設(shè)備和環(huán)境的要求

顧名思義是對(duì)密閉空間環(huán)境進(jìn)行調(diào)控。使用空調(diào)、風(fēng)機(jī)（進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)道、回風(fēng)口）、CO2氣體、LED植物生長(zhǎng)燈、加濕器等，同時(shí)對(duì)光照、溫度、濕度、CO2濃度、風(fēng)速、溶氧、液溫、流速等進(jìn)行調(diào)節(jié)，始終保持植物適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。

1.1 環(huán)境控制管理

①溫度的管理 白天氣溫應(yīng)控制在20～22℃，夜間控制在15～18℃，營(yíng)養(yǎng)液溫度控制18～20℃。

②溶解氧、濕度、二氧化碳、光強(qiáng)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(fēng)速控制在 0.3～0.7 m/s；光照強(qiáng)度控制在 250 μmol·m-2·s-1左右，光照時(shí)間盡量控制在12 h以下，光周期不宜過長(zhǎng)，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(zhǎng)燈和燈架、反射板，營(yíng)養(yǎng)液栽培槽，營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)的上下水管，營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存箱等，把營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)和水泵連接起來，可使上下層營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)。

1.3 栽培槽

槽體和栽培板采用ABS材料制成。槽體規(guī)格長(zhǎng)120 cm、寬60 cm、高15 cm，栽培板規(guī)格長(zhǎng)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(nèi)設(shè)有液位調(diào)節(jié)裝置。ABS材料的栽培槽具有質(zhì)量輕、便于組裝等特點(diǎn)，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(chǎn)生并保持床內(nèi)營(yíng)養(yǎng)液溫度的穩(wěn)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(shí)為胞果，每個(gè)果實(shí)內(nèi)含有種子1粒，種皮為革質(zhì)，外層可以通氣和吸水，而內(nèi)層為厚壁組織，水分空氣不易透入，發(fā)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(zhǎng)，種子順利脫殼。保持海綿內(nèi)氧氣充足。播種完成后，把育苗盤放在黑暗處，并蓋好蓋子進(jìn)行保濕。溫度控制在15～20℃。每天揭開蓋通風(fēng)換氣一次。如溫濕度條件適宜，4天后開始發(fā)芽。齊苗后育苗盤給光，光照強(qiáng)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(jìn)行分苗，分苗后1周可定植。

3 定植管理

3.1 菠菜營(yíng)養(yǎng)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(qiáng)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(yíng)養(yǎng)液為準(zhǔn)。液位控制在 8～10 cm，每天測(cè)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(yíng)養(yǎng)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(yīng)及時(shí)進(jìn)行預(yù)冷處理，延長(zhǎng)供貨期，使其在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中保持品質(zhì)不變。