不同設(shè)施環(huán)境下番茄和黃瓜幼苗生長(zhǎng)特性和水分利用效率.pdf

中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) ChineseAgriculturalScienceBulletin 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 2023 39 22 40 46 ChineseAgriculturalScienceBulletin 基金項(xiàng)目 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院科技創(chuàng)新項(xiàng)目 京郊典型設(shè)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(jiǎn) 介 溫 江 麗 女 1984 年 出 生 河 北 邯 鄲 人 高 級(jí) 工 程 師 博 士 研 究 方 向 為 設(shè) 施 農(nóng) 業(yè) 水 肥 高 效 利 用 通 信 地 址 102442 北 京 市 房 山 區(qū) 長(zhǎng) 陽 鎮(zhèn)稻田南里5 號(hào) 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)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(jí) 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(hào) 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(shè)施環(huán)境下番茄和黃瓜幼苗生長(zhǎng)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(xué)院水利與建筑工程系 北京102442 2 北京市農(nóng)林科學(xué)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(wù)中心 北京102600 摘 要 為 探 究 不 同 設(shè) 施 環(huán) 境 對(duì) 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(yàn)材料 開展不同設(shè)施環(huán)境對(duì)番茄和 黃瓜幼苗生長(zhǎng)和水分利用效 率的影響研究 試驗(yàn)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(shí)現(xiàn)高效節(jié)水的同時(shí)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(shè)施環(huán)境 番茄 黃瓜 幼苗 水分利用率 中圖分類號(hào) S626 9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 論文編號(hào) 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(shè)施蔬菜生長(zhǎng)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(duì) 蔬 菜的生長(zhǎng) 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(shí) 和 適 于 機(jī) 械 化 生 長(zhǎng) 等 優(yōu) 點(diǎn) 在 蔬 菜 集 約 化 育 苗 中 應(yīng) 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(duì) 幼 苗 生 長(zhǎng) 影 響 的 報(bào) 道 5 7 穴 盤 育 苗 中 單 個(gè) 孔 穴 體 積 小 作 物 根 系 生 長(zhǎng) 空 間 受 限 基 質(zhì) 持 水 性 較 差 幼 苗 生 長(zhǎng) 速 度 快 蒸 騰 耗 水 量 大 基 質(zhì) 的 水 分 狀 況 對(duì) 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(huì) 導(dǎo) 致 蔬 菜 秧 苗 質(zhì) 量 下 降 或 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 不 良 10 因 此 在 合適的設(shè)施環(huán)境條件下進(jìn)行育苗顯得尤為重要 目前 日光溫室育苗技術(shù)廣泛應(yīng)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(diǎn) 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(zāi) 害 性 天 氣 對(duì) 于 設(shè) 施 溫 室 的 秧 苗 質(zhì) 量 數(shù) 量 和 經(jīng) 濟(jì) 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(qiáng) 生長(zhǎng)效率高的種苗生產(chǎn)方式 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì) 環(huán) 境 因 子 的 自 動(dòng) 和 智 能 控 制 可 以 實(shí) 現(xiàn) 周 年 連 續(xù) 生 產(chǎn) 12 13 這種新型生產(chǎn)方式對(duì)于緩解人口和環(huán)境壓力 保 障 菜 籃 子 安 全 提 升 設(shè) 施 農(nóng) 業(yè) 產(chǎn) 能 升 級(jí) 都 具 有 重 要 意 義 已 有 多 項(xiàng) 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(shè)施環(huán)境 對(duì)蔬菜育苗效果的影響鮮有報(bào)道 番 茄 和 黃 瓜 是 國(guó) 內(nèi) 普 遍 栽 培 的 重 要 蔬 菜 在 蔬 菜 周 年 供 應(yīng) 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(duì) 日 光 溫 室 和 植 物 工 廠 條 件 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 和 水 分 利 用 效 率 進(jìn) 行 研 究 旨 在 確 定 適 合 蔬 菜 幼 苗 的 最 佳 設(shè) 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(duì)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(xué)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(yàn)設(shè)計(jì)與方法 試 驗(yàn) 于2022 年3 4 月 在 北 京 市 農(nóng) 林 科 學(xué) 院 內(nèi) 進(jìn) 行 在日光溫室和植物工廠分別布置番茄和黃瓜幼苗 試 驗(yàn) 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(yàn) 光 源 為L(zhǎng)ED 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(shè) 置 為23 和17 相 對(duì) 濕 度 設(shè) 為80 光 強(qiáng) 設(shè) 定 為200 mol m 2 s 番 茄 和 黃 瓜 育 苗 采 用72 孔 穴 盤 每 種 設(shè) 施 環(huán) 境 處 理 分 別 設(shè) 置5 個(gè) 番 茄 和5 個(gè) 黃 瓜 穴 盤 每 個(gè) 處 理5 次 重 復(fù) 3 月23 日 對(duì) 番 茄 和 黃 瓜 進(jìn) 行 播 種 播 種 后 每 天 檢 查基質(zhì)含水量狀況 并進(jìn)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(yíng)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(cè)定內(nèi)容與方法 1 3 1 生長(zhǎng)指標(biāo) 從播種日起第9d 開始 日光溫室和植 物 工 廠 處 理 各 選 擇 長(zhǎng) 勢(shì) 均 勻 的5 株 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 做 好 標(biāo) 記 每 隔2d 測(cè) 定 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 的 株 高 和 莖 粗 用 直 尺 測(cè) 量 幼 苗 株 高 莖 基 部 到 頂 端 生 長(zhǎng) 點(diǎn) 的 距 離 用 游 標(biāo) 卡 尺 測(cè) 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(cè) 量 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 葉 面 積 采 用1 10000 天 平測(cè)量幼苗地上和地下干質(zhì)量 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)束時(shí) 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(yàn) 期 間 每 天 用 電 子 秤 測(cè)定設(shè)定每個(gè)穴盤的幼苗質(zhì)量用來計(jì)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(yàn) 數(shù) 據(jù) 采 用Excel 2010 進(jìn) 行 整 理 Duncan 法 P 0 05 作 為 顯 著 性 水 平 進(jìn) 行 多 重 比 較 用SPSS16 0 軟件進(jìn)行方差分析 2 結(jié)果與分析 2 1 不同設(shè)施環(huán)境對(duì)番茄和黃瓜幼苗生長(zhǎng)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(zhǎng) 而 逐 漸 增 大 不 同 設(shè) 施 環(huán) 境 條 件 下 整 個(gè) 幼 苗 時(shí) 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(shè) 施 環(huán) 境 的 幼 苗 株 高 差 異 性 隨 生 育 期 的 進(jìn) 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(shè) 施 環(huán) 境 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長(zhǎng) 特 性 和 水 分 利 用 效 率 41中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 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(dá)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(jìn)行 而 逐 漸 增 大 圖2 在 播 后25 d 之 內(nèi) 不 同 設(shè) 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(jìn) 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(shè) 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(zhǎng) 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(shè) 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(dá) 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(shè)施環(huán)境對(duì)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(shè)施環(huán)境對(duì)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(zhǎng)速度大于植物 工廠環(huán)境下的增長(zhǎng)速度 2 1 3 葉 面 積 圖3 給 出 了 不 同 設(shè) 施 環(huán) 境 下 作 物 幼 苗 葉 面 積 的 動(dòng) 態(tài) 變 化 在 播 后21d 之 內(nèi) 不 同 設(shè) 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(zhǎng) 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(zhǎng) 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(shè) 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(dá)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(shè)施環(huán)境對(duì)番茄和黃瓜幼苗葉面積的影響 圖 4 不同設(shè)施環(huán)境對(duì)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(shè) 施 環(huán) 境 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長(zhǎng) 特 性 和 水 分 利 用 效 率 43中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 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(zhǎng) 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(shè) 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(dá) 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(zhǎng) 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(zhǎng) 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(zhǎng) 的 速 度 要 大 于 日 光 溫 室 條 件 下 的 增 長(zhǎng) 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(jìn) 地 下 部 分 的 生 長(zhǎng) 2 2 不同設(shè)施環(huán)境對(duì)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(biāo) 21 由 圖6 可 見 在 幼 苗 生 長(zhǎng) 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(jìn) 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(shè) 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(dá) 到顯著性水平 表5 2 3 不 同 設(shè) 施 環(huán) 境 對(duì) 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(shè) 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(shè)施環(huán)境對(duì)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(jìn) 行 番 茄 和 黃 瓜 育 苗 可 以 促 進(jìn) 番茄幼苗的株高 莖粗和葉面積增長(zhǎng) 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(jìn)黃瓜幼苗株高 莖粗和地上干質(zhì)量的增長(zhǎng) 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(xué) 合 理 的 生 長(zhǎng) 環(huán) 境 條 件 下 才 能 培 育 出 優(yōu) 質(zhì) 壯 苗 不同設(shè)施環(huán)境條件對(duì)不同種類蔬菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育 表 達(dá) 的 影 響 不 同 本 研 究 基 于 田 間 試 驗(yàn) 構(gòu) 建 了 蔬 菜 幼 苗生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo) 壯苗指數(shù)和播后天數(shù)的函數(shù)關(guān)系 明 確不同設(shè)施環(huán)境蔬菜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律 本研究表 明 不同設(shè)施環(huán)境對(duì)番茄和黃瓜生長(zhǎng)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(zhǎng) 趨 勢(shì) 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(duì) 環(huán) 境 的 適 應(yīng) 性 相 對(duì) 較 強(qiáng) 黃 瓜 采 用 植 物 工 廠 育 苗 優(yōu) 勢(shì) 明 顯 分 析 原 因 是 黃 瓜 幼 苗 對(duì) 環(huán) 境 條 件 相 對(duì) 比 較 敏感 當(dāng)環(huán)境不太理想時(shí)幼苗生長(zhǎng)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(guó)內(nèi)冬 季北方蔬菜的供需矛盾 由于其建造和運(yùn)行成本低 成 為主要的設(shè)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(yīng)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(jì) 收 入 由 于 天 氣 因 素 和 設(shè) 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(dǎo) 致蔬菜幼苗徒長(zhǎng) 抗逆性下降 23 24 溫度過高或過低也 會(huì) 影 響 種 苗 的 正 常 生 長(zhǎng) 22 植 物 工 廠 采 用LED 光 源 對(duì) 植 物 進(jìn) 行 近 距 離 照 射 能 夠 有 效 提 高 光 能 利 用 效 圖 6 不同設(shè)施環(huán)境對(duì)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(shè)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(shè)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(shè) 施 環(huán) 境 下 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長(zhǎng) 特 性 和 水 分 利 用 效 率 45中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 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(dòng)化程度高 環(huán)境控制能力強(qiáng)和便 于 集 中 管 理 等 優(yōu) 點(diǎn) 具 有 顯 著 的 發(fā) 展 潛 力 綜 合 上 述 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長(zhǎng) 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(shì) 以 及 廣 泛 的 社 會(huì) 需 求 但 在 實(shí) 際 推 廣 過 程 中 面 臨 諸 多 瓶 頸 如 建 設(shè) 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(shí) 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(shí) 需 將 高 效 節(jié) 能 的 現(xiàn) 代 化 蔬 菜 育 苗 技 術(shù) 運(yùn) 用 到 日 光 溫 室 中 使 日 光 溫 室 育 苗 技 術(shù) 得 到進(jìn)一步優(yōu)化和發(fā)展 促進(jìn)設(shè)施育苗高質(zhì)量發(fā)展 本 試 驗(yàn) 只 分 析 了2 種 設(shè) 施 環(huán) 境 對(duì) 番 茄 和 黃 瓜 幼 苗 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 和 水 分 利 用 效 率 的 影 響 但 對(duì) 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(duì) 其 表 達(dá) 結(jié) 果 的 影 響 尚 未 涉 及 下 一 步 深 入 研究時(shí)需增加種植技術(shù)參數(shù) 水肥管理等因素 力求全 面評(píng)價(jià)各環(huán)境因子對(duì)蔬菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響 參考文獻(xiàn) 1 劉明池 季延海 武占會(huì) 等 我國(guó)蔬菜 育苗產(chǎn)業(yè) 現(xiàn)狀與發(fā) 展趨勢(shì) J 中國(guó)蔬菜 2018 11 1 7 2 田 雅 楠 曹 玲 玲 趙 立 群 不 同 栽 培 載 體 對(duì) 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(bǔ) 光 對(duì) 番 茄 黃 瓜 幼 苗 生 長(zhǎng) 的 影響 J 照明工程學(xué)報(bào) 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(guó)蔬菜 2011 1 46 47 5 盧 坤 李 美 辰 秦 勇 不 同 基 質(zhì) 配 比 對(duì) 黃 瓜 幼 苗 生 長(zhǎng) 的 影 響 J 農(nóng) 業(yè) 工程 2020 10 12 102 106 6 線 國(guó) 蘭 賈 靚 張 偉 偉 等 不 同 基 質(zhì) 配 比 對(duì) 溫 室 番 茄 幼 苗 生 長(zhǎng) 及 葉 綠素?zé)晒鈪?shù)的影響 J 蔬菜 2020 2 8 13 7 時(shí) 振 宇 陳 健 賈 凱 等 不 同 配 比 基 質(zhì) 對(duì) 黃 瓜 番 茄 幼 苗 生 長(zhǎng) 及 品 質(zhì)的影響 J 天津農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020 26 1 76 81 90 8 褚 群 董 春 娟 尚 慶 茂 聚 谷 氨 酸 對(duì) 番 茄 穴 盤 育 苗 基 質(zhì) 礦 質(zhì) 養(yǎng) 分 供 應(yīng) 及 幼 苗 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 的 影 響 J 植 物 營(yíng) 養(yǎng) 與 肥 料 學(xué) 報(bào) 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(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 2011 27 8 144 149 10 令 狐 偉 劉 厚 誠(chéng) 宋 世 威 等 LED 綠 光 補(bǔ) 光 對(duì) 黃 瓜 和 番 茄 幼 苗 生 長(zhǎng) 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(xué) 2020 59 21 38 41 12 魏 靈 玲 楊 其 長(zhǎng) 劉 水 麗 等 LED 在 設(shè) 施 園 藝 中 的 應(yīng) 用 系 列 一 LED 在 密 閉 式 植 物 苗 工 廠 中 的 應(yīng) 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(zhǎng) 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)