|摘要|本文詳細介紹了淺液流(NFT)水培芝麻菜技術,包括播種育苗、定植、生長期管理、營養(yǎng)液管理、病蟲害管理、以及采收等整套生產技術流程,進而比較分析了露地栽培和水培芝麻菜的品質,最后整理了水培芝麻菜常見的問題及對策,為推廣芝麻菜水培技術提供參考。
智能溫室采用京東方后稷科技(北京)有限公司的技術,配備了全套環(huán)境控制系統(tǒng)、物聯(lián)網、水肥一體化系統(tǒng)、人工光育苗設備、營養(yǎng)液溫度控制設備以及過濾消毒設備,并結合了京東方后稷科技(北京)有限公司自主研發(fā)的Agriculture Intelligence PaaS(AIPaaS)應用系統(tǒng),能夠實現種植+運營+數據+溯源等多環(huán)節(jié)的精準控制,有效管理芝麻菜生產過程中的種植、農事、巡檢、植保、采收和產量預測等環(huán)節(jié)。
北京裕農基地溫室大棚和AIPaaS應用系統(tǒng)
NFT水培設施主要包括栽培苗床、貯液池、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)等。栽培苗床采用鋁合金床架式,距地面0.8 m,長22.5 m,寬1.3 m,高15 cm,液深0.5~1.0 cm;種植槽采用覆蓋PE銀灰色防滲膜的EPS固定板,并在上方鋪設一層無紡布,種植槽上覆蓋漂浮板,板上有栽植孔,待育好的苗插入栽植孔中時,便于植株固定在育苗板上,且根系可以有效地與營養(yǎng)液面接觸,營養(yǎng)液通過系統(tǒng)自動循環(huán)。
淺液流栽培芝麻菜
本試驗播種北京鼎豐現代農業(yè)發(fā)展有限公司的“細葉火箭菜”。
芝麻菜是一種半耐寒性的蔬菜,適宜生長的溫度范圍為18~22℃,在8~10℃亦可生長,傳統(tǒng)露地芝麻菜播種時間在4~6月和8~10月。在植物工廠中,通過智能環(huán)境系統(tǒng)控制,溫度可常年穩(wěn)定在15~28℃,因此芝麻菜可以實現周年生產。
水培育苗支撐物使用具有良好保水保肥能力、透氣性好、緩沖能力強的專用育苗海綿,可分割成小塊,且每小塊都有小孔,能夠給種子萌發(fā)和幼苗根系固定提供適宜的生長環(huán)境。在播種時,將整塊海綿浸濕并將空氣擠壓出去,隨后放入底部有細孔、易滲透、保濕并且便于操作的平底育苗盤中,加清水至水位沒過海綿底部0.5 cm,再進行手工播種或機械播種,完成之后移至育苗室。每個海綿孔的播種量為3~5粒,采用自制播種工具進行播種。
芝麻菜育苗專用海綿
芝麻菜播種完成后,轉移至育苗室,育苗室溫度應控制在19℃左右,且空氣相對濕度應保持在60%左右。從播種到萌發(fā)一般需要2天左右,在種子萌發(fā)3天后,即幼苗長至約1 cm高時轉至全人工光育苗環(huán)境下,人工光源采用LED光源,自動水循環(huán)供液、新風系統(tǒng)通風等確保育苗海綿保持濕潤,葉面保持良好通風。
當幼苗長至3~4片真葉并充分展開時,即兩片真葉平展直徑為0.5~0.8 cm開始定植。定植時將幼苗連同海綿一起放入定植板(長×寬= 79.5 cm×59.6 cm,56孔)的定植孔中,保證根部可以充分接觸到營養(yǎng)液。
芝麻菜白天生長溫度控制在15~26℃,夜間溫度控制在8~18℃。陰天較晴天溫度低2~3℃,保證晝夜溫差6~10℃。陰天較晴天溫度低2~3℃,保證晝夜溫差6~10℃。
夏季白天可利用風機、濕簾和遮陽網進行降溫,夜間可利用風機和天窗進行降溫。冬季可利用加溫設備和保溫設施調節(jié)室內溫度。春秋季可通過天窗、風機和側窗調節(jié)室內溫度,中午短時間高溫可通過適當遮陽進行降溫。
生長區(qū)域相對濕度控制在70%~80%。夏季可通過地面灑水或開啟濕簾增加濕度,冬季可通過開啟地源熱泵或適當開啟頂窗降低濕度。
水培芝麻菜的最適光照強度為285 μmol/m2/s左右,當溫室的光照強度高于這個值時,需要開啟內外遮陽降低光強,當溫室的光照強度低于這個值時,需要通過補光裝置增加光照強度。補光裝置的光合有效光量子密度控制在100~300 μmol/m2/s。
水培芝麻菜生長所采用的營養(yǎng)液配方為京東方后稷專用營養(yǎng)液配方,是依據基地水質以及芝麻菜生長的營養(yǎng)需求,以日本山崎(生菜)配方為基礎經過長時間生產檢驗而后改良形成的芝麻菜專用營養(yǎng)液配方。
營養(yǎng)液大量元素含量
營養(yǎng)液微量元素通用配方
在種植過程中,要及時對營養(yǎng)液EC和pH進行調控。在芝麻菜育苗期,營養(yǎng)液EC控制在1.5 mS/cm左右;定植之后,EC 控制在 2.1~2.7 mS/cm,采收前3~5天,EC可以降至1.8~2.0 mS/cm,以降低葉片中的硝酸鹽含量。水培芝麻菜生長的最適 pH范圍為6.5~6.8,當 pH>6.5 時,用磷酸進行調整,當 pH<5.5 時,用 KOH 溶液進行調整。
營養(yǎng)液液溫控制在22℃左右,最適溫度為18~22℃。冬季控制在10~18℃,最適溫度為10~15℃。夏季控制在20~25℃,最適溫度為21~23℃。采用NFT模式,根系可以長時間暴露在空氣中,保證芝麻菜的正常生長。營養(yǎng)液白天供液頻率為10 min1次,夜間供液頻率為20 min1次。
水培芝麻菜的病蟲害防治,遵循“預防為主、綜合防治”的原則,以物理防治為基礎,生物防治為核心。在溫室天窗處設置防蟲網,在溫室內懸掛黃、藍板。黃板可誘殺蚜蟲、白粉虱、斑潛蠅,藍板可誘殺薊馬等。
芝麻菜的主要病蟲害防治方法
夏季開花
(1)光照
當光周期超過12 h,在一定的范圍內,隨著光照時間的增加,花芽分化和抽薹發(fā)育的表現就越明顯。隨著光照強度增強,芝麻菜的花芽分化量也會增加。
(2)養(yǎng)分
氮磷鉀等元素的過量積累及相應比例變化也會影響花芽分化。當芝麻菜吸收充足的氮元素時,其花芽分化會加快且花的數量會明顯增加。而磷元素和鈣元素的增加同樣也會促進芝麻菜的花芽分化。EC的高低同樣會影響植物的花芽分化和開花。夏季EC較高,容易引發(fā)干旱,導致葉片氣孔關閉,加速芝麻菜開花抽薹。
(3)春化時間
春化處理的時間對花芽分化、抽薹、開花也有促進作用。一般來說,芝麻菜種子的萌動或者是幼苗,在0~5℃以下經過5~10天會通過春化階段,春化時間越久,越容易誘導花芽分化,同時芝麻菜溫度超過適宜溫度后,隨著溫度的提高以及日照時間的增長,會提前抽薹。夏季時,需及時打開遮陽,降低溫室內部光強,控制早晚溫差。合理優(yōu)化營養(yǎng)液中的大量元素的比例,特別是在夏季要加強對營養(yǎng)液EC的管理調控。
葉片發(fā)黃
缺乏鈣、鐵、硼等微量元素或夏季溫度偏高易引起葉片發(fā)黃。優(yōu)化改進營養(yǎng)液配方,及時在營養(yǎng)液中補充對應的微肥或在植株葉片表面噴打適量的微肥。同時在夏季,溫室需及時通風、開濕簾與遮陽。
葉片發(fā)紫
在育苗定植初期,芝麻菜的根系并不發(fā)達,植株不容易吸收磷元素,造成植株缺磷。定植后,噴施磷酸二氫鉀的葉面肥。
采用NFT模式水培芝麻菜,周年的產量比露地栽培高。本文選取了北京裕農基地智能溫室芝麻菜進行外觀指標的記錄和品質指標的測定。其中水培芝麻菜的單株鮮重和有效葉片數為露地栽培的2倍,定植后采收周期可比露地栽培縮短44%。檢測水培芝麻菜品質指標,發(fā)現維生素含量高達18 mg/g,目前露地栽培的葉綠素a、葉綠素b、可溶性糖、維生素含量未見報道。
水培芝麻菜外觀及品質指標測定
水培芝麻菜定植后22~45天可進行采收,采收標準為的單株重量不低于15~20 g。采收時,要清除老葉、黃葉,據定植板上20~25 cm切取上半部分,整齊地擺放于采收筐內或塑料包裝袋中。如圖4所示,采收的合格成菜,葉片在13~15 cm以上,沒有硬梗,要求葉色嫩綠、株型良好、大小一致,未徒長、未抽薹、未焦邊爛葉及無病蟲害。
芝麻菜采收標準圖
引用信息
李雪,王崢,張文嬙,等.淺液流(NFT)水培芝麻菜栽培技術[J].農業(yè)工程技術,2022,42(10):16-19.
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《農業(yè)工程技術(溫室園藝)》
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