中國農(nóng)學通報 ChineseAgriculturalScienceBulletin 中國農(nóng)學通報 2023 39 22 40 46 ChineseAgriculturalScienceBulletin 基金項目 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院科技創(chuàng)新項目 京郊典型設施蔬菜滴灌水肥高效利用及調(diào)控技術(shù)研究 XY YF 22 07 第 一 作 者 簡 介 溫 江 麗 女 1984 年 出 生 河 北 邯 鄲 人 高 級 工 程 師 博 士 研 究 方 向 為 設 施 農(nóng) 業(yè) 水 肥 高 效 利 用 通 信 地 址 102442 北 京 市 房 山 區(qū) 長 陽 鎮(zhèn)稻田南里5 號 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院水建系 Tel 010 89909312 E mail Wenjl07 通 信 作 者 張 濤 男 1985 年 出 生 河 北 定 州 人 高 級 工 程 師 碩 士 研 究 方 向 為 農(nóng) 業(yè) 水 肥 高 效 利 用 通 信 地 址 100176 北 京 市 大 興 區(qū) 亦 莊 鎮(zhèn) 三 海 子 東 路臨1 號 北京市南水北調(diào)環(huán)線管理處 E mail zhangtao8510 收稿日期 2022 07 28 修回日期 2022 10 08 不同設施環(huán)境下番茄和黃瓜幼苗生長特性和水分利用效率 溫江麗 1 郭文忠 2 焦有權(quán) 1 張 濤 3 4 吳小蘇 1 1 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院水利與建筑工程系 北京102442 2 北京市農(nóng)林科學院智能裝備技術(shù)研究中心 北京100097 3 北京市南水北調(diào)環(huán)線管理處 北京100176 4 北京市河湖流域管理事務中心 北京102600 摘 要 為 探 究 不 同 設 施 環(huán) 境 對 蔬 菜 幼 苗 的 影 響 以 日 光 溫 室 和 植 物 工 廠 條 件 下 番 茄 和 黃 瓜 穴 盤 育 苗 為 試驗材料 開展不同設施環(huán)境對番茄和 黃瓜幼苗生長和水分利用效 率的影響研究 試驗表明 日光溫室 條 件 下 番 茄 幼 苗 株 高 莖 粗 葉 面 積 和 耗 水 量 均 高 于 植 物 工 廠 處 理 不 同 處 理 番 茄 幼 苗 地 上 干 質(zhì) 量 差 異 不明顯 日光溫室條件下黃瓜幼苗株 高 莖粗 地上干質(zhì)量和耗水量均高于 植物工廠處理 與日光溫室 相 比 植 物 工 廠 顯 著 提 高 了 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 地 下 干 質(zhì) 量 壯 苗 指 數(shù) 和 水 分 利 用 效 率 由 此 可 見 植 物 工 廠在實現(xiàn)高效節(jié)水的同時能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)壯苗 建議在植物工廠條件下開展蔬菜育苗工作 關(guān)鍵詞 設施環(huán)境 番茄 黃瓜 幼苗 水分利用率 中圖分類號 S626 9 文獻標志碼 A 論文編號 casb2022 0618 Growth Characteristics and Water Use Efficiency of Tomato and Cucumber Seedlings in Different Facilities WEN Jiangli 1 GUO Wenzhong 2 JIAO Youquan 1 ZHANG Tao 3 4 WU Xiaosu 1 1 Department of Water Conservancy and Construction Engineering Beijing Vocational College of Agriculture Beijing 102442 2 Intelligent Equipment Technology Research Center of Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences Beijing 100097 3 Circle Line Management of Beijing South to North Water Diversion Project Beijing 100176 4 Beijing River and Lake Basin Management Center Beijing 102600 Abstract To explore the effect of different facility environments on vegetable seedlings with tomato and cucumber plug seedlin gs in s olar greenhouse and plant factory as experimental materials the research on the growth and water use efficiency of tomato and cucumber seedlings in different facility environments was carried out The experiment showed that the plant height stem diameter leaf area and water consumption of tomato seedlings in solar greenhouse were higher than those in plant factory There was no significant difference in aboveground dry weight of tomato seedlings under different treatments The plant height stem diameter aboveground dry weight and water consumption of cucumber seedlings in solar greenhouse were higher than those in plant factory Compared wit h s olar greenhouse plant factory significantly increased the underground dry weight strong seedling index and water use efficiency of tomato and cucumber seedlings It can be seen th at p lant factory can produce high quality and strong seedlings while achieving high efficiency and water saving It is recommended to carry out vegetable seedling cultivation under plant factory conditions Keywords facility environment tomato cucumber seedling water use efficiency0 引言 集約化育苗是設施蔬菜生長過程中的重要環(huán)節(jié)之 一 可 以 節(jié) 約 種 量 有 效 控 制 病 蟲 害 的 發(fā) 生 是 提 高 蔬 菜 生 產(chǎn) 整 體 效 益 的 關(guān) 鍵 性 技 術(shù) 措 施 1 秧 苗 質(zhì) 量 對 蔬 菜的生長 產(chǎn)量 品質(zhì)和種植效益影響很大 2 3 穴盤育 苗 具 有 省 工 節(jié) 能 省 時 和 適 于 機 械 化 生 長 等 優(yōu) 點 在 蔬 菜 集 約 化 育 苗 中 應 用 廣 泛 4 穴 盤 育 苗 多 采 用 無 土 栽 培 基 質(zhì) 已 有 很 多 研 究 栽 培 基 質(zhì) 對 幼 苗 生 長 影 響 的 報 道 5 7 穴 盤 育 苗 中 單 個 孔 穴 體 積 小 作 物 根 系 生 長 空 間 受 限 基 質(zhì) 持 水 性 較 差 幼 苗 生 長 速 度 快 蒸 騰 耗 水 量 大 基 質(zhì) 的 水 分 狀 況 對 蔬 菜 壯 苗 培 育 至 關(guān) 重 要 8 已 有 研 究 表 明 無 土 基 質(zhì) 水 分 蒸 發(fā) 量 與 日 均 溫 度 空 氣 濕 度 等 相 關(guān) 9 另 外 不 適 宜 的 環(huán) 境 條 件 還 會 導 致 蔬 菜 秧 苗 質(zhì) 量 下 降 或 生 長 發(fā) 育 不 良 10 因 此 在 合適的設施環(huán)境條件下進行育苗顯得尤為重要 目前 日光溫室育苗技術(shù)廣泛應用于蔬菜生產(chǎn)中 日 光 溫 室 具 有 保 溫 性 能 好 建 造 成 本 低 和 能 耗 低 等 優(yōu) 點 但 是 存 在 環(huán) 境 綜 合 調(diào) 控 能 力 較 差 等 問 題 日 光 溫 室 的 育 苗 質(zhì) 量 優(yōu) 劣 與 氣 象 環(huán) 境 條 件 關(guān) 系 密 切 特 別 是 災 害 性 天 氣 對 于 設 施 溫 室 的 秧 苗 質(zhì) 量 數(shù) 量 和 經(jīng) 濟 效 益 影 響 較 大 11 植 物 工 廠 是 一 種 集 約 化 程 度 高 環(huán) 境 控制能力強 生長效率高的種苗生產(chǎn)方式 能夠?qū)崿F(xiàn)對 環(huán) 境 因 子 的 自 動 和 智 能 控 制 可 以 實 現(xiàn) 周 年 連 續(xù) 生 產(chǎn) 12 13 這種新型生產(chǎn)方式對于緩解人口和環(huán)境壓力 保 障 菜 籃 子 安 全 提 升 設 施 農(nóng) 業(yè) 產(chǎn) 能 升 級 都 具 有 重 要 意 義 已 有 多 項 關(guān) 于 日 光 溫 室 蔬 菜 育 苗 14 16 和 植 物 工 廠蔬菜育苗 17 19 的相關(guān)研究 但是 關(guān)于不同設施環(huán)境 對蔬菜育苗效果的影響鮮有報道 番 茄 和 黃 瓜 是 國 內(nèi) 普 遍 栽 培 的 重 要 蔬 菜 在 蔬 菜 周 年 供 應 中 起 著 至 關(guān) 重 要 的 作 用 7 20 在 生 產(chǎn) 過 程 中 多 采 用 穴 盤 育 苗 的 方 式 而 育 苗 的 環(huán) 境 狀 況 關(guān) 系 到 能 否 培 育 健 壯 的 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 筆 者 針 對 日 光 溫 室 和 植 物 工 廠 條 件 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長 發(fā) 育 和 水 分 利 用 效 率 進 行 研 究 旨 在 確 定 適 合 蔬 菜 幼 苗 的 最 佳 設 施 環(huán) 境 1 材料與方法 1 1 供試材料 供 試 番 茄 品 種 為 京 番402 該 品 種 為 粉 果 番 茄 雜交種 對病害綜合抗性較好 耐熱性好 供試黃瓜品 種 為 京 研118 該 品 種 為 華 北 密 刺 型 黃 瓜 一 代 雜 種 抗 霜 霉 病 白 粉 病 和CMV 耐 低 溫 弱 光 番 茄 和 黃 瓜 種子均購自北京市農(nóng)林科學院蔬菜中心 供試基質(zhì)為 育 苗 專 用 基 質(zhì) 基 質(zhì) 容 重 為0 35g cm 3 基 質(zhì) 持 水 孔 隙 度為59 4 pH6 36 EC0 48ms cm 1 2 試驗設計與方法 試 驗 于2022 年3 4 月 在 北 京 市 農(nóng) 林 科 學 院 內(nèi) 進 行 在日光溫室和植物工廠分別布置番茄和黃瓜幼苗 試 驗 日 光 溫 室 采 用 自 然 光 日 平 均 溫 度 為19 7 夜 間 最 低 溫 度 為9 6 平 均 太 陽 輻 射 為57 9W m 2 植 物 工 廠 試 驗 光 源 為LED 植 物 光 調(diào) 控 系 統(tǒng) 采 用 多 層 育 苗架 在植物頂部垂直懸掛光源 白天和夜間平均氣溫 分 別 設 置 為23 和17 相 對 濕 度 設 為80 光 強 設 定 為200 mol m 2 s 番 茄 和 黃 瓜 育 苗 采 用72 孔 穴 盤 每 種 設 施 環(huán) 境 處 理 分 別 設 置5 個 番 茄 和5 個 黃 瓜 穴 盤 每 個 處 理5 次 重 復 3 月23 日 對 番 茄 和 黃 瓜 進 行 播 種 播 種 后 每 天 檢 查基質(zhì)含水量狀況 并進行灌溉 使基質(zhì)保持在適合種 子 發(fā) 芽 的 狀 態(tài) 播 種 后 第9d 黃 瓜 和 番 茄 幼 苗 子 葉 均 展開后 分別開始澆灌番茄和黃瓜山崎營養(yǎng)液 幼苗生 育 期 內(nèi) 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 日 光 溫 室 和 植 物 工 廠 處 理 灌 溉制度相同 1 3 測定內(nèi)容與方法 1 3 1 生長指標 從播種日起第9d 開始 日光溫室和植 物 工 廠 處 理 各 選 擇 長 勢 均 勻 的5 株 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 做 好 標 記 每 隔2d 測 定 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 的 株 高 和 莖 粗 用 直 尺 測 量 幼 苗 株 高 莖 基 部 到 頂 端 生 長 點 的 距 離 用 游 標 卡 尺 測 量 莖 粗 距 子 葉1 cm 的 莖 部 直 徑 從 播 種 日 起 第15d 開 始 每 隔4d 利 用LI 3000 便 攜 式 葉 面 積 儀 測 量 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 葉 面 積 采 用1 10000 天 平測量幼苗地上和地下干質(zhì)量 生長指標測定結(jié)束時 間為播種后第33d 壯 苗指 數(shù) 莖粗 株 高 全株 干重 1 1 3 2 幼 苗 水 分 利 用 效 率 在 試 驗 期 間 每 天 用 電 子 秤 測定設定每個穴盤的幼苗質(zhì)量用來計算幼苗耗水量 水分 利用效 率 幼苗植 株干 質(zhì)量 幼苗 耗水 量 2 1 3 3 數(shù) 據(jù) 處 理 試 驗 數(shù) 據(jù) 采 用Excel 2010 進 行 整 理 Duncan 法 P 0 05 作 為 顯 著 性 水 平 進 行 多 重 比 較 用SPSS16 0 軟件進行方差分析 2 結(jié)果與分析 2 1 不同設施環(huán)境對番茄和黃瓜幼苗生長發(fā)育的影響 2 1 1 株 高 由 圖1 可 知 不 同 蔬 菜 幼 苗 株 高 均 隨 植 株 生 長 而 逐 漸 增 大 不 同 設 施 環(huán) 境 條 件 下 整 個 幼 苗 時 期 日 光 溫 室 處 理 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 株 高 均 高 于 植 物 工 廠 處 理 且 不 同 設 施 環(huán) 境 的 幼 苗 株 高 差 異 性 隨 生 育 期 的 進 行 越 來 越 顯 著 在 幼 苗 成 苗 期 播 后33d 日 光 溫 室 處 理 的 番 茄 黃 瓜 幼 苗 株 高 分 別 為25 70 17 40cm 溫 江 麗 等 不 同 設 施 環(huán) 境 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長 特 性 和 水 分 利 用 效 率 41中國農(nóng)學通報 分 別 較 植 物 工 廠 處 理 提 高 了181 55 134 06 以 播 后 天 數(shù) 為 自 變 量 x 以 播 后 第 xd 幼 苗 平 均 株 高 為 因 變 量 y 日 光 溫 室 處 理 的 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 的 株 高 與 播 后 天 數(shù) 可 用 指 數(shù) 函 數(shù) 表 示 而 植 物 工 廠 處 理 的 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 株 高 與 播 后 天 數(shù) 可 用 線 性 函 數(shù) 表 示 不 同 函 數(shù) 相關(guān)系數(shù)均達到顯著性水平 表1 2 1 2 莖粗 不同蔬菜幼苗莖粗均隨作物生育期的進行 而 逐 漸 增 大 圖2 在 播 后25 d 之 內(nèi) 不 同 設 施 環(huán) 境 處理番茄幼苗差異較小 例如 播后23d 日光溫室和植 物 工 廠 處 理 番 茄 幼 苗 的 莖 粗 分 別 為2 22 2 28mm 隨 著 生 育 期 的 進 行 日 光 溫 室 處 理 番 茄 幼 苗 莖 粗 大 于 植 物工廠處理 例如 播后33d 日光溫室處理番茄幼苗的 莖 粗 為3 90 mm 較 植 物 工 廠 處 理 增 加8 95 不 同 設 施環(huán)境處理番茄莖粗在生育期內(nèi)差異均不顯著 在 播 后19d 之 內(nèi) 不 同 處 理 黃 瓜 幼 苗 莖 粗 差 異 較 小 隨著植株的生長 播后19d 之后 日光溫室處理黃 瓜幼苗的莖粗顯著高于植物工廠處理 例如 在黃瓜成 苗 期 播 后33 d 日 光 溫 室 處 理 的 黃 瓜 幼 苗 莖 粗 為 5 35mm 較植物工廠處理提高了13 60 以 播 后 天 數(shù) 為 自 變 量 x 以 播 后 第 x d 幼 苗 平 均 莖 粗 為 因 變 量 y 不 同 設 施 環(huán) 境 處 理 的 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 的 莖 粗 與 播 后 天 數(shù) 均 可 用 線 性 函 數(shù) 來 表 示 不 同 函 數(shù) 相 關(guān) 系 數(shù) 均 達 到 顯 著 性 水 平 表2 由 表2 可 知 日 光溫室條件下番茄和黃瓜幼苗莖粗與播后天數(shù)的線性 函數(shù)斜率大于植物工廠條件下線性函數(shù)斜率 例如 日 光溫室和植物工廠處理番茄莖粗與播后天數(shù)的線性函 圖 1 不同設施環(huán)境對番茄和黃瓜幼苗株高的影響 番 茄 播 后 天 數(shù) 株 高 日 光 溫 室 植 物 工 廠 指 數(shù) 日 光 溫 室 線 性 植 物 工 廠 黃 瓜 播 后 天 數(shù) 株 高 日 光 溫 室 植 物 工 廠 指 數(shù) 日 光 溫 室 線 性 植 物 工 廠 圖 2 不同設施環(huán)境對番茄和黃瓜幼苗莖粗的影響 番 茄 播 后 天 數(shù) 莖 粗 日 光 溫 室 植 物 工 廠 線 性 日 光 溫 室 線 性 植 物 工 廠 黃 瓜 播 后 天 數(shù) 莖 粗 日 光 溫 室 植 物 工 廠 線 性 日 光 溫 室 線 性 植 物 工 廠 表 1 不同處理下番茄和黃瓜幼苗株高與播后天數(shù)的函數(shù)式 作物 番茄 黃瓜 處理 日光溫室 植物工廠 日光溫室 植物工廠 函數(shù)式 y 1 1389e 0 0921x y 0 3353x 0 7485 y 1 42e 0 0737x y 0 1544x 0 4346 R 2 0 9943 0 9752 0 9913 0 9622 42數(shù) 斜 率 分 別 為0 1620 和0 1388 說 明 在 日 光 溫 室 環(huán) 境 下番茄和黃瓜幼苗莖粗隨播后天數(shù)增長速度大于植物 工廠環(huán)境下的增長速度 2 1 3 葉 面 積 圖3 給 出 了 不 同 設 施 環(huán) 境 下 作 物 幼 苗 葉 面 積 的 動 態(tài) 變 化 在 播 后21d 之 內(nèi) 不 同 設 施 環(huán) 境 處 理番茄幼苗葉面積差異較小 例如 播后21d 日光溫室 和 植 物 工 廠 處 理 番 茄 幼 苗 的 葉 面 積 分 別 為27 24 和 28 24cm 2 隨 著 植 株 的 生 長 日 光 溫 室 處 理 番 茄 幼 苗 葉面積顯著高于植物工廠處理 例如 播后33d 日光溫 室 處 理 番 茄 幼 苗 的 葉 面 積 為167 39 cm 2 較 植 物 工 廠 處理增加了24 57 在 播 后19d 之 內(nèi) 不 同 處 理 黃 瓜 幼 苗 葉 面 積 差 異 較小 隨著植株的生長 日光溫室處理黃瓜幼苗的葉面 積 顯 著 低 于 植 物 工 廠 處 理 例 如 在 黃 瓜 成 苗 期 播 后 33d 日 光 溫 室 處 理 的 黃 瓜 幼 苗 葉 面 積 為206 27cm 2 較植物工廠處理降低12 59 以 播 后 天 數(shù) 為 自 變 量 x 以 播 后 第 x d 幼 苗 平 均 葉 面 積 為 因 變 量 y 不 同 設 施 環(huán) 境 處 理 的 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 的 葉 面 積 與 播 后 天 數(shù) 均 可 用 指 數(shù) 函 數(shù) 來 表 示 不 同函數(shù)相關(guān)系數(shù)均達到顯著性水平 表3 2 1 4 植 株 干 質(zhì) 量 在 播 后31d 之 內(nèi) 植 物 工 廠 處 理 番 茄 幼 苗 地 上 植 株 干 質(zhì) 量 略 大 于 日 光 溫 室 處 理 總 體 差 異 不 明 顯 圖4 例 如 播 后11 d 日 光 溫 室 植 物 工 廠 圖 3 不同設施環(huán)境對番茄和黃瓜幼苗葉面積的影響 圖 4 不同設施環(huán)境對番茄幼苗植株干質(zhì)量的影響 番 茄 播 后 天 數(shù) 葉 面 積 日 光 溫 室 植 物 工 廠 指 數(shù) 日 光 溫 室 指 數(shù) 植 物 工 廠 黃 瓜 播 后 天 數(shù) 葉 面 積 日 光 溫 室 植 物 工 廠 指 數(shù) 日 光 溫 室 指 數(shù) 植 物 工 廠 地 上 干 質(zhì) 量 播 后 天 數(shù) 地 上 干 質(zhì) 量 日 光 溫 室 植 物 工 廠 指 數(shù) 日 光 溫 室 指 數(shù) 植 物 工 廠 地 下 干 質(zhì) 量 播 后 天 數(shù) 地 下 干 質(zhì) 量 日 光 溫 室 植 物 工 廠 指 數(shù) 日 光 溫 室 指 數(shù) 植 物 工 廠 表 2 不同處理下番茄和黃瓜幼苗莖粗與播后天數(shù)的函數(shù)式 作物 番茄 黃瓜 處理 日光溫室 植物工廠 日光溫室 植物工廠 函數(shù)式 y 0 1620 x 1 4337 y 0 1388x 0 9685 y 0 1838x 0 5819 y 0 1384x 0 0546 R 2 0 9914 0 9922 0 9878 0 9888 表 3 不同處理下番茄和黃瓜幼苗葉面積與播后天數(shù)的函數(shù)式 作物 番茄 黃瓜 處理 日光溫室 植物工廠 日光溫室 植物工廠 函數(shù)式 y 0 6446e 0 1759x y 1 5267e 0 1390 x y 2 5368e 0 1316x y 1 2598e 0 1655x R 2 0 9754 0 9939 0 9785 0 9668 溫 江 麗 等 不 同 設 施 環(huán) 境 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長 特 性 和 水 分 利 用 效 率 43中國農(nóng)學通報 處 理 番 茄 幼 苗 的 地 上 干 質(zhì) 量 分 別 為0 430 0 433g 播 后15d 開 始 植 物 工 廠 處 理 番 茄 幼 苗 地 下 干 質(zhì) 量 明 顯 高 于 日 光 溫 室 處 理 且 差 異 越 來 越 顯 著 例 如 播 后27d 日 光 溫 室 處 理 番 茄 幼 苗 的 地 下 干 質(zhì) 量 為0 016g 較 植 物工廠處理降低38 46 在 幼 苗 生 育 期 內(nèi) 日 光 溫 室 處 理 黃 瓜 幼 苗 地 上 干 質(zhì) 量 均 大 于 植 物 工 廠 處 理 圖5 例 如 播 后31d 日 光 溫 室 黃 瓜 幼 苗 的 地 上 干 質(zhì) 量 為0 630g 較 植 物 工 廠 處 理 增 加8 52 播 后15 d 之 內(nèi) 日 光 溫 室 處 理 黃 瓜 幼 苗 地 下 干 質(zhì) 量 高 于 植 物 工 廠 處 理 但 是 隨 著 植 株 的 生 長 日 光 溫 室 處 理 黃 瓜 幼 苗 地 下 干 質(zhì) 量 逐 漸 低 于 植 物 工 廠 處 理 且 差 異 越 來 越 明 顯 例 如 播 后31d 植 物 工 廠 黃 瓜 幼 苗 的 地 下 干 質(zhì) 量 為0 095g 較 日 光 溫 室 處 理 增加13 20 以 播 后 天 數(shù) 為 自 變 量 x 以 播 后 第 x d 幼 苗 植 株 干 質(zhì) 量 為 因 變 量 y 不 同 設 施 環(huán) 境 處 理 的 番 茄 幼 苗 的 地 上 和 地 下 干 物 質(zhì) 與 播 后 天 數(shù) 均 可 用 指 數(shù) 函 數(shù) 來 表 示 日 光 溫 室 和 植 物 工 廠 處 理 的 黃 瓜 幼 苗 的 地 上 干 質(zhì) 量 與 播 后 天 數(shù) 均 可 用 指 數(shù) 函 數(shù) 來 表 示 而 日 光 溫 室 和 植 物 工 廠 處 理 的 黃 瓜 幼 苗 的 地 下 干 質(zhì) 量 與 播 后 天 數(shù) 均 可 用 線 性 函 數(shù) 來 表 示 不 同 函 數(shù) 相 關(guān) 系 數(shù) 均 達 到 顯 著 性 水 平 表4 植 物 工 廠 番 茄 幼 苗 地 上 和 地 下 干 質(zhì) 量 隨 播 后 天 數(shù) 的 增 長 速 度 高 于 日 光 溫 室 日 光 溫 室 處 理 黃 瓜 幼 苗 地 上 干 質(zhì) 量 增 長 速 度 高 于 植 物 工 廠 處 理 但 是 植 物 工 廠 處 理 黃 瓜 地 下 干 質(zhì) 量 與 播 后 天 數(shù) 的 線 性 函 數(shù) 斜 率 0 0048 大 于 日 光 溫 室 條 件 下 線 性 函 數(shù) 斜 率 0 0042 說 明 在 植 物 工 廠 條 件 下 黃 瓜 幼 苗 地 下 干 質(zhì) 量 隨 播 后 天 數(shù) 增 長 的 速 度 要 大 于 日 光 溫 室 條 件 下 的 增 長 速 度 可 見 植 物 工 廠 條 件 下 能 夠 提 高 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 的 地 下 干 質(zhì) 量 促 進 地 下 部 分 的 生 長 2 2 不同設施環(huán)境對番茄和黃瓜幼苗壯苗指數(shù)的影響 壯 苗 指 數(shù) 是 衡 量 蔬 菜 秧 苗 質(zhì) 量 的 關(guān) 鍵 指 標 21 由 圖6 可 見 在 幼 苗 生 長 期 內(nèi) 植 物 工 廠 處 理 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 壯 苗 指 數(shù) 均 高 于 日 光 溫 室 處 理 且 差 異 隨 著 生 育 期 的 進 行 逐 漸 增 大 例 如 播 后31d 植 物 工 廠 處 理 黃 瓜 幼 苗 的 壯 苗 指 數(shù) 為0 733 較 日 光 溫 室 處 理 增 加 97 36 以 播 后 天 數(shù) 為 自 變 量 x 以 播 后 第 x d 幼 苗 壯 苗 指 數(shù) 為 因 變 量 y 不 同 設 施 環(huán) 境 處 理 的 番 茄 幼 苗 的 壯 苗 指 數(shù) 與 播 后 天 數(shù) 均 可 用 指 數(shù) 函 數(shù) 來 表 示 日 光 溫 室 和植物工廠處理黃瓜幼苗壯苗指數(shù)與播后天數(shù)分別用 線 性 函 數(shù) 和 指 數(shù) 函 數(shù) 來 表 示 不 同 函 數(shù) 相 關(guān) 系 數(shù) 均 達 到顯著性水平 表5 2 3 不 同 設 施 環(huán) 境 對 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 耗 水 量 和 水 分 利 用效率的影響 日光溫室處理番茄和黃瓜幼苗單株耗水量均顯著 高 于 植 物 工 廠 處 理 不 同 設 施 環(huán) 境 處 理 單 株 干 質(zhì) 量 差 異 不 顯 著 但 是 日 光 溫 室 處 理 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 水 分 利 用 效 率 顯 著 低 于 植 物 工 廠 處 理 表6 例 如 日 光 溫 圖 5 不同設施環(huán)境對黃瓜幼苗植株干質(zhì)量的影響 地 上 干 質(zhì) 量 播 后 天 數(shù) 地 上 干 質(zhì) 量 日 光 溫 室 植 物 工 廠 指 數(shù) 日 光 溫 室 指 數(shù) 植 物 工 廠 地 下 干 質(zhì) 量 播 后 天 數(shù) 地 下 干 質(zhì) 量 日 光 溫 室 植 物 工 廠 線 性 日 光 溫 室 線 性 植 物 工 廠 表 4 不同處理下番茄和黃瓜幼苗植株干質(zhì)量與 播后天數(shù)的函數(shù)式 作物 番茄 黃瓜 植株干質(zhì)量 地上干質(zhì)量 地下干質(zhì)量 地上干質(zhì)量 地下干質(zhì)量 處理 日光溫室 植物工廠 日光溫室 植物工廠 日光溫室 植物工廠 日光溫室 植物工廠 函數(shù)式 y 0 0004e 0 2199x y 0 0007e 0 2061x y 0 0008e 0 1197x y 0 0012e 0 1157x y 0 0116e 0 1307x y 0 0089e 0 1348x y 0 0042 x 0 0427 y 0 0048 x 0 0535 R 2 0 9767 0 9677 0 9020 0 9856 0 9478 0 9660 0 9814 0 9838 44室 處 理 黃 瓜 幼 苗 水 分 利 用 效 率 為1 576g L 較 植 物 工 廠 處 理 降 低43 55 由 此 可 見 在 植 物 工 廠 條 件 下 培 育番茄和黃瓜幼苗 可以顯著提高幼苗水分利用效率 降低作物耗水量 具有顯著的節(jié)水效果 3 結(jié)論 植 物 工 廠 是 一 種 環(huán) 境 高 度 可 控 的 高 效 生 產(chǎn) 方 式 不 受 自 然 環(huán) 境 的 影 響 日 光 溫 室 受 自 然 環(huán) 境 影 響 較 大 日 光 溫 室 條 件 下 進 行 番 茄 和 黃 瓜 育 苗 可 以 促 進 番茄幼苗的株高 莖粗和葉面積增長 植物工廠處理番 茄幼苗地下干質(zhì)量顯著高于日光溫室處理 日光溫室 促進黃瓜幼苗株高 莖粗和地上干質(zhì)量的增長 植物工 廠處理黃瓜幼苗葉面積和地下干質(zhì)量明顯高于日光溫 室處理 植物工廠條件下番茄和黃瓜幼苗壯苗指數(shù)和 水分利用效率均顯著高于日光溫室處理 在植物工廠 條件下開展蔬菜育苗能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)水 提質(zhì)和增效 4 討論 蔬 菜 的 綜 合 生 產(chǎn) 效 益 與 秧 苗 質(zhì) 量 好 壞 關(guān) 系 密 切 而 育 苗 環(huán) 境 的 優(yōu) 劣 程 度 直 接 影 響 秧 苗 質(zhì) 量 好 壞 22 影 響 蔬 菜 秧 苗 的 環(huán) 境 因 子 有 空 氣 溫 度 濕 度 光 照 等 只 有 在 科 學 合 理 的 生 長 環(huán) 境 條 件 下 才 能 培 育 出 優(yōu) 質(zhì) 壯 苗 不同設施環(huán)境條件對不同種類蔬菜幼苗生長發(fā)育 表 達 的 影 響 不 同 本 研 究 基 于 田 間 試 驗 構(gòu) 建 了 蔬 菜 幼 苗生長發(fā)育指標 壯苗指數(shù)和播后天數(shù)的函數(shù)關(guān)系 明 確不同設施環(huán)境蔬菜幼苗的生長發(fā)育規(guī)律 本研究表 明 不同設施環(huán)境對番茄和黃瓜生長發(fā)育 植株干物質(zhì) 量 壯 苗 指 數(shù) 及 水 分 利 用 效 率 影 響 均 顯 著 雖 然 日 光 溫 室 條 件 下 番 茄 和 黃 瓜 株 高 莖 粗 均 具 有 較 高 的 生 長 趨 勢 但 是 植 物 工 廠 條 件 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 地 下 干 質(zhì) 量顯著高于日光溫室處理 另外 植物工廠環(huán)境能夠顯 著 提 高 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 的 壯 苗 指 數(shù) 和 水 分 利 用 效 率 黃 瓜 穴 盤 育 苗 條 件 下 效 果 更 為 顯 著 2 種 環(huán) 境 條 件 下 番茄幼苗的壯苗指數(shù)差異較小 可能是由于番茄幼 苗 對 環(huán) 境 的 適 應 性 相 對 較 強 黃 瓜 采 用 植 物 工 廠 育 苗 優(yōu) 勢 明 顯 分 析 原 因 是 黃 瓜 幼 苗 對 環(huán) 境 條 件 相 對 比 較 敏感 當環(huán)境不太理想時幼苗生長狀況易受影響 光照和溫度是保障蔬菜種苗正常生產(chǎn)的重要環(huán)境 因子 日光溫室的出現(xiàn)和迅速發(fā)展有效緩解了國內(nèi)冬 季北方蔬菜的供需矛盾 由于其建造和運行成本低 成 為主要的設施農(nóng)業(yè)主體 日光溫室蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)種植 技術(shù)應用廣泛 改善了傳統(tǒng)的種植技術(shù) 很大程度上提 高 了 蔬 菜 種 植 的 質(zhì) 量 和 效 率 增 加 了 農(nóng) 戶 的 經(jīng) 濟 收 入 由 于 天 氣 因 素 和 設 施 結(jié) 構(gòu) 等 影 響 日 光 溫 室 蔬 菜 幼 苗 常 因 不 適 宜 光 照 條 件 而 質(zhì) 量 下 降 10 弱 光 容 易 導 致蔬菜幼苗徒長 抗逆性下降 23 24 溫度過高或過低也 會 影 響 種 苗 的 正 常 生 長 22 植 物 工 廠 采 用LED 光 源 對 植 物 進 行 近 距 離 照 射 能 夠 有 效 提 高 光 能 利 用 效 圖 6 不同設施環(huán)境對番茄和黃瓜幼苗壯苗指數(shù)的影響 番 茄 播 后 天 數(shù) 壯 苗 指 數(shù) 日 光 溫 室 植 物 工 廠 指 數(shù) 日 光 溫 室 指 數(shù) 植 物 工 廠 黃 瓜 播 后 天 數(shù) 壯 苗 指 數(shù) 日 光 溫 室 植 物 工 廠 線 性 日 光 溫 室 指 數(shù) 植 物 工 廠 表 5 不同設施環(huán)境下番茄和黃瓜幼苗壯苗指數(shù) 與播后天數(shù)的函數(shù)式 作物 番茄 黃瓜 處理 日光溫室 植物工廠 日光溫室 植物工廠 函數(shù)式 y 0 0013e 0 1422x y 0 0019e 0 1475x y 0 0170 x 0 1587 y 0 0086e 0 1478x R 2 0 9421 0 9901 0 9913 0 9549 表 6 不同設施環(huán)境下番茄和黃瓜幼苗的耗水特征分析 注 不同小寫字母表示不同處理差異顯著 P 0 05 作物 番茄 黃瓜 處理 日光溫室 植物工廠 日光溫室 植物工廠 單株耗水量 L 0 503a 0 302b 0 450a 0 241b 單株干質(zhì)量 g 0 476a 0 481a 0 710a 0 672a 水分利用率 g L 0 948b 1 593a 1 576b 2 792a 溫 江 麗 等 不 同 設 施 環(huán) 境 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長 特 性 和 水 分 利 用 效 率 45中國農(nóng)學通報 率 25 26 另外 植物工廠是具有高度環(huán)境控制的高效農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng) 具有自動化程度高 環(huán)境控制能力強和便 于 集 中 管 理 等 優(yōu) 點 具 有 顯 著 的 發(fā) 展 潛 力 綜 合 上 述 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長 發(fā) 育 壯 苗 指 數(shù) 和 水 分 利 用 效 率 等因素 建議在植物工廠條件下開展蔬菜育苗 能夠滿 足培育優(yōu)質(zhì)壯苗和提高水分利用效率的要求 雖然植 物 工 廠 具 有 很 多 優(yōu) 勢 以 及 廣 泛 的 社 會 需 求 但 在 實 際 推 廣 過 程 中 面 臨 諸 多 瓶 頸 如 建 設 成 本 過 高 能 耗 大 智 能 化 程 度 較 低 等 突 破 這 些 瓶 頸 是 植 物 工 廠 實 現(xiàn) 可 持 續(xù) 發(fā) 展 的 關(guān) 鍵 所 在 27 另 外 在 積 極 發(fā) 展 與 推 廣 日 光 溫 室 蔬 菜 種 植 的 同 時 需 將 高 效 節(jié) 能 的 現(xiàn) 代 化 蔬 菜 育 苗 技 術(shù) 運 用 到 日 光 溫 室 中 使 日 光 溫 室 育 苗 技 術(shù) 得 到進一步優(yōu)化和發(fā)展 促進設施育苗高質(zhì)量發(fā)展 本 試 驗 只 分 析 了2 種 設 施 環(huán) 境 對 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長 發(fā) 育 和 水 分 利 用 效 率 的 影 響 但 對 于 相 同 環(huán) 境 下 不同的技術(shù)措施如不同的水肥管理模式 基質(zhì)特性 種 植 密 度 等 對 其 表 達 結(jié) 果 的 影 響 尚 未 涉 及 下 一 步 深 入 研究時需增加種植技術(shù)參數(shù) 水肥管理等因素 力求全 面評價各環(huán)境因子對蔬菜幼苗生長發(fā)育的影響 參考文獻 1 劉明池 季延海 武占會 等 我國蔬菜 育苗產(chǎn)業(yè) 現(xiàn)狀與發(fā) 展趨勢 J 中國蔬菜 2018 11 1 7 2 田 雅 楠 曹 玲 玲 趙 立 群 不 同 栽 培 載 體 對 番 茄 黃 瓜 潮 汐 式 育 苗 效 果的影響 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2019 39 1 72 74 3 李 雅 旻 鄭 胤 建 譚 星 等 不 同 光 質(zhì) 補 光 對 番 茄 黃 瓜 幼 苗 生 長 的 影響 J 照明工程學報 2016 27 5 68 71 4 尚 慶 茂 尚 慶 茂 博 士 蔬 菜 集 約 化 穴 盤 育 苗 技 術(shù) 系 列 講 座 第 一 講 概述 J 中國蔬菜 2011 1 46 47 5 盧 坤 李 美 辰 秦 勇 不 同 基 質(zhì) 配 比 對 黃 瓜 幼 苗 生 長 的 影 響 J 農(nóng) 業(yè) 工程 2020 10 12 102 106 6 線 國 蘭 賈 靚 張 偉 偉 等 不 同 基 質(zhì) 配 比 對 溫 室 番 茄 幼 苗 生 長 及 葉 綠素熒光參數(shù)的影響 J 蔬菜 2020 2 8 13 7 時 振 宇 陳 健 賈 凱 等 不 同 配 比 基 質(zhì) 對 黃 瓜 番 茄 幼 苗 生 長 及 品 質(zhì)的影響 J 天津農(nóng)業(yè)科學 2020 26 1 76 81 90 8 褚 群 董 春 娟 尚 慶 茂 聚 谷 氨 酸 對 番 茄 穴 盤 育 苗 基 質(zhì) 礦 質(zhì) 養(yǎng) 分 供 應 及 幼 苗 生 長 發(fā) 育 的 影 響 J 植 物 營 養(yǎng) 與 肥 料 學 報 2016 22 3 855 862 9 李 珊 馬 麗 麗 賀 超 興 等 溫 室 栽 培 基 質(zhì) 耗 水 量 與 環(huán) 境 因 子 相 關(guān) 性 的研究 J 中國農(nóng)學通報 2011 27 8 144 149 10 令 狐 偉 劉 厚 誠 宋 世 威 等 LED 綠 光 補 光 對 黃 瓜 和 番 茄 幼 苗 生 長 的影響 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2015 28 37 38 11 王 媛 媛 姚 巍 巴 音 才 次 克 等 基 于 日 光 溫 室 的 工 業(yè) 番 茄 育 苗 氣 象 條件分析 J 湖北農(nóng)業(yè)科學 2020 59 21 38 41 12 魏 靈 玲 楊 其 長 劉 水 麗 等 LED 在 設 施 園 藝 中 的 應 用 系 列 一 LED 在 密 閉 式 植 物 苗 工 廠 中 的 應 用 J 農(nóng) 業(yè) 工 程 技 術(shù) 溫 室 園 藝 2009 5 13 14 13 許 亞 良 劉 新 穎 楊 其 長 植 物 工 廠 秧 苗 繁 育 關(guān) 鍵 技 術(shù) 裝 備 與 產(chǎn) 業(yè) 化 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2022 42 4 12 15 14 徐 孝 海 李 健 日 光 溫 室 蔬 菜 高 效 育 苗 技 術(shù)