現(xiàn)代溫室黃瓜椰糠栽培關鍵技術

李榮光 姜玉萍 丁小濤 楊少軍 李 鵬 王瑩鎣 何立中 周 強 余紀柱

（1 上海應用技術大學生態(tài)技術與工程學院，上海 201408；2 上海市農(nóng)業(yè)科學院設施園藝研究所，上海 201106；3 上海由由農(nóng)業(yè)科技有限公司，上海 202015）

現(xiàn)代溫室是設施農(nóng)業(yè)中的高級類型，與傳統(tǒng)日光溫室相比，可以根據(jù)作物生長發(fā)育的要求合理調(diào)節(jié)環(huán)境因子，不受外界自然氣候的影響，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的工廠化生產(chǎn)。以黃瓜為例，總結(jié)了現(xiàn)代溫室黃瓜椰糠栽培關鍵技術要點，包括育苗、定植、生長期管理、病蟲害防治等，可實現(xiàn)1年3茬生產(chǎn)，產(chǎn)量約50 kg·m-2。

截至2022年，中國設施園藝總面積逾280 萬hm2，占世界設施總面積的80%以上（李天來 等，2022）。我國園藝設施類型主要包括塑料大棚、日光溫室和現(xiàn)代溫室?，F(xiàn)代溫室是園藝設施中的高級類型，擁有綜合的環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，可以對溫室內(nèi)外的環(huán)境因子（光、溫、水、氣、肥等）分析判斷并進行自我調(diào)控，使溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)利于植物生長，不受外界自然氣候的影響，從而實現(xiàn)自動化、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)。我國現(xiàn)代溫室無土栽培目前以巖棉和椰糠為主（何立中 等，2021），巖棉主要依賴于進口，但由于巖棉回收體系不完善，大量使用后的巖棉容易造成環(huán)境污染（丁小濤 等，2021）；椰糠是椰子加工的副產(chǎn)物，具有保濕、透氣性強、無污染、可再生等特性，加之價格低廉、加工工藝成熟和運輸成本較低，被廣泛應用于溫室園藝、園林等生產(chǎn)中（祝寧 等，2020）。雖然我國在日光溫室和塑料大棚蔬菜種植技術方面已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，但是現(xiàn)代溫室種植技術目前主要從荷蘭引進，由于存在氣候差異，適合我國環(huán)境條件的現(xiàn)代溫室種植技術仍在探索中。2021—2022年，筆者在上海由由農(nóng)業(yè)科技有限公司大型現(xiàn)代溫室探索黃瓜椰糠栽培技術，實現(xiàn)了黃瓜1年3 茬生產(chǎn)，產(chǎn)量約50 kg·m-2，與塑料大棚和日光溫室栽培相比，黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)都得到了很大提高?，F(xiàn)將現(xiàn)代溫室黃瓜椰糠栽培技術要點總結(jié)如下，以期為現(xiàn)代溫室黃瓜生產(chǎn)提供技術支持。

1 現(xiàn)代溫室組成系統(tǒng)

本次試驗示范在上海由由農(nóng)業(yè)科技有限公司大型現(xiàn)代溫室中進行（圖1），該溫室的組成系統(tǒng)主要有環(huán)境控制系統(tǒng)、自然通風系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、簾幕系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)（圖2-A）、儲能系統(tǒng)（圖2-B）及CO2加富系統(tǒng)（圖2-C）。儲能系統(tǒng)：冬季白天使用天然氣燃燒鍋爐（圖2-D），將熱水罐（3 500 t）中儲存的水加熱到75 ℃左右，夜間通過加熱管道將熱水輸送到溫室中；夏季將儲存在冷水罐（6 000 t）中的水經(jīng)過制冷機降溫至7～12 ℃，通過風機濕簾和管道循環(huán)進入到溫室中，達到降溫的目的。CO2加富系統(tǒng)：冬季白天天然氣燃燒的尾氣經(jīng)過處理后通過管道輸送到溫室中，以提高植物的光合效率；其他種植時間使用罐裝液態(tài)CO2。

圖2 灌溉系統(tǒng)（A）、儲能系統(tǒng)（B）、CO2 加富系統(tǒng)（C）和鍋爐加熱系統(tǒng)（D）

2 育苗前準備及播種

2.1 育苗溫室消毒 育苗前一天，使用濃度為0.45%的次氯酸鈉溶液對育苗溫室進行全面消毒，保持溫室四周環(huán)境潔凈，并清理苗床下和溫室內(nèi)的雜草，防止病蟲害的發(fā)生。

2.2 椰糠塊泡發(fā) 播種前一天，將椰糠塊（梵代糠上海農(nóng)業(yè)技術有限公司生產(chǎn)）放置在苗床上，一般每1 m2放置約70 個，使用潮汐灌溉技術，將椰糠塊用EC 值為3.0 mS·cm-1、pH 值為5.0～6.0 的營養(yǎng)液浸泡24 h（小時），使其完全泡發(fā)（泡發(fā)后的椰糠塊大小約為10 cm × 10 cm × 7 cm），目的是洗出椰糠塊中的鹽分，以免影響種子出苗。

2.3 播種 選用歐洲迷你型水果黃瓜品種戴多星。將種子直接播到已泡發(fā)的椰糠塊中并覆蓋蛭石約1 cm 厚。夏季苗床溫度保持在26～30 ℃為宜，冬季保持在24～26 ℃。冬季也可以室溫浸種4 h（小時）、25 ℃環(huán)境下催芽至芽長0.5 cm 后再播種到椰糠塊中。現(xiàn)代溫室黃瓜1年可以種植3 茬，一般在1—4月種植第1 茬，4—8月種植第2 茬，8—12月種植第3 茬。

3 苗期管理

3.1 幼苗管理 黃瓜幼苗長至一葉一心時，為防止徒長，要及時將椰糠塊的間距拉大，密度設置為20～30 株·m-2，此時可以在椰糠塊中垂直插入1 根50 cm 長的竹簽，并在溫室內(nèi)每3～4 m2張掛1 張黃板誘殺白粉虱等害蟲。幼苗兩葉至三葉一心時，在剛展開的葉片下方套第1 個橡皮筋，使其與竹簽固定在一起，防止幼苗倒伏。幼苗五葉一心時再次拉開椰糠塊距離，將密度調(diào)整為8～12 株·m-2，同時在剛展開的葉片下方給幼苗套上第2 個橡皮筋。采用育大苗技術，黃瓜幼苗長至6～8 片葉時進行定植。

3.2 營養(yǎng)液管理 營養(yǎng)液配方由荷蘭易普潤國際公司提供，所用肥料由上海永通化工有限公司提供。黃瓜幼苗生長期間采用潮汐技術灌溉營養(yǎng)液?？梢杂梅Q重測量的方法來確定營養(yǎng)液的澆灌時間和次數(shù)，每天選擇不同的育苗床，隨機挑選至少3 個椰糠塊測定質(zhì)量，當椰糠塊的質(zhì)量降到充分吸收營養(yǎng)液后質(zhì)量的60%左右時說明需要進行灌溉。營養(yǎng)液EC 值宜為2.0～3.0 mS·cm-1，pH 值為5.5。一般潮汐灌溉至椰糠塊1/3～1/2 高度為宜，浸泡1 h（小時）后將多余的營養(yǎng)液排掉。

3.3 育苗溫室環(huán)境調(diào)控 春秋季節(jié)育苗，溫室白天溫度保持在22～25 ℃，夜間不低于18 ℃； 夏季光照＞750 W·m-2時，采用遮陰簾幕進行適當遮陰，并打開制冷空調(diào)和高壓迷霧設備，控制溫室白天溫度不高于35 ℃，夜間不高于25 ℃。冬季育苗，溫室溫度保持在22～25 ℃，白天一般不需要加溫，夜間溫度降低，需要對整個育苗區(qū)域加溫，將溫度控制在18 ℃左右。為防止黃瓜發(fā)生真菌性病害，育苗溫室濕度盡量不要長時間超過90%（白天高壓迷霧會階段性增加溫室濕度）。為防止病害發(fā)生，要求所有生產(chǎn)人員使用酒精或84 消毒液全身消毒后再進入育苗溫室。

4 定植

4.1 定植前準備 定植前3 d（天），使用拉秧機將上茬作物拉秧并將植株殘體進行粉碎處理，然后對整個栽培溫室進行消毒和清潔處理。① 溫室消毒。先使用超濾雨水清洗溫室，再用0.45%次氯酸鈉溶液對整個溫室進行消毒。② 滴箭消毒。取下所有的滴箭頭，清水沖洗后用pH 值為2～3 的45%硝酸溶液浸泡24 h（小時），再用0.45%次氯酸鈉溶液浸泡24 h（小時），洗刷掉上茬作物灌溉時殘留的礦物質(zhì)，并殺死滴箭上的病菌。③ 營養(yǎng)液管道消毒。用清水沖洗營養(yǎng)液管道后將0.45%次氯酸鈉溶液注入到灌溉水桶中，打開灌溉系統(tǒng)，當管道出水口一端監(jiān)測到相應溶液流出時停止灌溉，將消毒液保存在管道中浸泡24 h（小時），然后再按照此步驟將pH 值為2～3 的45%硝酸溶液注入管道浸泡24 h（小時），最后用清水沖洗，以洗刷和溶解掉管道中殘留的礦質(zhì)鹽。④ 營養(yǎng)液儲存罐消毒。人工清洗A、B 肥料罐，洗去罐底和罐兩側(cè)的礦質(zhì)元素。⑤ 清洗溫室玻璃。潔凈的玻璃可以增加溫室透光率，有利于增強作物的光合作用。

定植前一天，將所有的椰糠條放置在生長架上，注意細的一面朝上，開孔后將滴箭插在椰糠條上面，灌溉EC 值為2.5～3.0 mS·cm-1、pH 值為5.5 左右的營養(yǎng)液，要少量多次灌溉，等所有的椰糠條灌溉至飽和后泡發(fā)24 h（小時），泡發(fā)后的椰糠條約為100 cm × 20 cm × 7.5 cm，在椰糠條底端的中部及四角用美工刀切約5 cm 的開口，排掉椰糠條中多余的營養(yǎng)液。應購買經(jīng)過洗鹽處理的椰糠條，例如梵代糠上海農(nóng)業(yè)技術有限公司生產(chǎn)的椰糠條（EC 值＜ 1 mS·cm-1，pH 值5.4～7.0），洗鹽處理可以使營養(yǎng)液中的Ca2+、Mg2+代替椰糠中Na+、K+，保證椰糠的理化性質(zhì)更適合作物根系生長。

4.2 大苗定植 采用育大苗技術，待黃瓜幼苗六葉至八葉一心時進行定植，一般冬季育苗苗齡35 d（天）左右，春夏季育苗苗齡25～30 d（天）。幼苗放在運苗車上運至栽培溫室中（圖3），在每個椰糠條上定植6 株幼苗，定植密度為2.5 株·m-2，每株幼苗附近垂直插入1 個滴箭，插入到基質(zhì)塊2/3 深度為宜。定植前將育苗椰糠塊底部的塑料撕掉，便于后期黃瓜根系能扎入椰糠條中。

圖3 運苗車

5 定植后管理

5.1 植株管理 黃瓜幼苗全部定植結(jié)束后，去掉套在幼苗上的橡皮筋和竹簽，檢查所有滴箭是否能正常流出營養(yǎng)液。將吊蔓繩打成活結(jié)套在幼苗的第1 片葉下方，然后將幼苗按順時針方向繞在吊蔓繩上，去掉側(cè)枝、卷須，以及第5 節(jié)位以下的雌花。

5.2 營養(yǎng)液配制和灌溉策略 根據(jù)現(xiàn)代溫室的營養(yǎng)液配制策略，為了降低能耗和達到營養(yǎng)液零排放標準，溫室灌溉用水均為雨水池收集的雨水，雨水經(jīng)超濾后使用；為了保證栽培基質(zhì)環(huán)境的一致性，以及營養(yǎng)液離子濃度平衡，實際灌溉量一般要高于作物的需求量，一般每天每個椰糠條的排液量要達到該椰糠條灌溉量的20%左右。排液中也含有一定比例的營養(yǎng)元素，為了減少營養(yǎng)液浪費，降低現(xiàn)代溫室的運行成本，將灌溉后的排液重新收集起來，過濾并經(jīng)紫外線消毒后和新配置的營養(yǎng)液混合在一起（排液∶新液=3∶7），經(jīng)施肥機調(diào)配成固定的EC 值后再次用于灌溉。定期檢測排液的礦質(zhì)元素含量，及時調(diào)整營養(yǎng)液配方。筆者在試驗示范中委托歐陸分析技術服務（蘇州）有限公司，每隔14 d（天）左右取樣1 次，對所有營養(yǎng)液中的礦質(zhì)元素含量進行檢測分析，檢測公司根據(jù)檢測結(jié)果給出新的營養(yǎng)液配方建議。

黃瓜的基礎營養(yǎng)液配方（Ding et al.，2022）：A 母液所用化合物包括Ca（NO3）2·4H2O 175 kg·t-1、EDTA-Fe（13%Fe）1.5 kg·t-1、MnSO4·H2O 180 g·t-1、ZnSO4·7H2O 125 g·t-1、Na2B4O7·10H2O 240 g·t-1、CuSO4·5H2O 25 g·t-1、Na2MoO4·2H2O 15 g·t-1；B 母液所用化合物包括KNO355 kg·t-1、KH2PO425 kg·t-1、K2SO410 kg·t-1、MgSO4·7H2O 60 kg·t-1。根據(jù)黃瓜生長周期設置不同的營養(yǎng)液配方進行灌溉，育苗初期，幼苗長至五葉一心前，灌溉液EC 值宜為2.5 mS·cm-1左右，pH值為5.5左右；定植后，灌溉液EC值宜為2.5～3.0 mS·cm-1，pH 值為5.5 左右；果實生長期至采收，灌溉液EC 值宜為3.0 mS·cm-1，pH 值為5.5 左右。5.3 營養(yǎng)液管理 剛定植時，椰糠條中營養(yǎng)液較多，要適當控制灌溉，前3 d（天）每天滴灌1 次即可，灌溉量為200 mL·m-2，以促進黃瓜根系盡快扎入椰糠條中（圖4）。3 d（天）后使用電腦控制施肥機正常灌溉，設置為日出后2 h（小時）開始滴灌，日落前2 h（小時）停止灌溉。灌水最長等待時間設置為5 h（小時），最短等待時間為3 h（小時），每次灌溉量為200 mL·m-2。灌溉液的EC 值保持在3.0 mS·cm-1，pH 值為5.5 左右。光輻射累積的影響值設置為200 J·cm-2。排液量較少時，適當修正光照累積的影響值和單次灌水量，使排液量控制在灌水量的20%左右。

圖4 現(xiàn)代溫室椰糠栽培黃瓜根系生長情況

5.4 溫濕度管理 黃瓜幼苗剛定植時，溫室白天溫度控制在22～28 ℃為宜，夜間溫度保持在17 ℃以上，溫室濕度以60%～90%為宜。夏季等高溫季節(jié)定植后以降溫為主，外界太陽輻射較強時打開上層簾幕，同時通過溫室空氣處理機組（ATU，air treatment unit）等降溫系統(tǒng)，確保溫室溫度不高于35 ℃。冬季等低溫季節(jié)以保溫為主，白天通風的起始溫度為22 ℃，確保溫室溫度保持在25 ℃左右，夜間通過簾幕保溫及加溫系統(tǒng)，確保溫室溫度不低于17 ℃。

6 果實采收期管理

6.1 灌溉管理 黃瓜進入果實采收期后所需水肥較多，根據(jù)光照的累積量調(diào)整營養(yǎng)液灌溉的時間和次數(shù)，光照累積的影響值設置為100 J·cm-2，灌溉液的最長等待時間設置為1.5 h（小時），最短等待時間設置為15 min（分），即通過電腦設置好以上參數(shù)，電腦會根據(jù)天氣變化自動調(diào)整灌水時間和次數(shù)。晴朗天氣、光照條件較好時，光合有效輻射可能在15 min（分）內(nèi)就累積到100 J·cm-2，但也會等到最短等待時間15 min（分）才會灌溉1 次，每次灌溉量可以設置為240～300 mL·m-2。陰雨天氣，如果1.5 h（小時）光合有效輻射累積不足100 J·cm-2，電腦則會執(zhí)行最長等待時間1.5 h（小時）灌溉1 次營養(yǎng)液。根據(jù)日出和日落時間設置灌溉開始和結(jié)束時間，一般日出后2 h（小時）開始灌溉，日落前2 h（小時）結(jié)束灌溉。在黃瓜生長的各個階段，每14 d（天）左右取1 次灌溉液和排液的水樣送檢，如果檢測報告中某元素的含量過高或者過低，檢測公司會給定1 個修正值，生產(chǎn)者可以根據(jù)修正值來增加或降低該元素的肥料使用量；或者根據(jù)黃瓜植株的生長狀態(tài)合理的調(diào)控營養(yǎng)液的配方，例如黃瓜葉片邊緣發(fā)黃，可能是根系鹽濃度過高，此時可以適當少量多次灌溉營養(yǎng)液，沖刷掉椰糠條中的鹽分；也可以將營養(yǎng)液樣品送檢，判斷是否是由于鉀元素缺乏或過量導致，如是可以調(diào)整營養(yǎng)液配方。

6.2 植株管理 戴多星為全雌型水果黃瓜品種，每節(jié)位有1 朵雌花，生長速度較快，晴好天氣一般5 d（天）可以長出5～6 片葉，春秋季節(jié)白天光合輻射較高，從開花到采收一般只需7～8 d（天），1～2 d（天）可采收1 次。采收時去掉畸形瓜、側(cè)枝和回頭瓜。黃瓜株高30～40 cm 時，為方便采收，一般每隔5 d（天）進行1 次摘老葉和落蔓，每次保留18 片功能葉；每3～5 d（天）繞蔓1 次，繞蔓始終保持順時針方向，盡量每個節(jié)位繞1 次。

6.3 溫室溫濕度及CO2管理 現(xiàn)代溫室黃瓜椰糖生產(chǎn)過程中最重要的是對溫度、濕度、光照、CO2以及溫室內(nèi)外空氣交換的管理。黃瓜適宜生長溫度為白天25 ℃左右，夜間18～20 ℃（Ding et al.，2019）。高溫夏季種植，溫室以降溫為主，當太陽輻射＞750 W·m-2時，打開遮陰簾、天窗，使用濕簾、風筒等降溫和換氣，盡量使溫室溫度處于30℃左右，確保不高于35 ℃，這樣有利于黃瓜進行光合作用。陰雨天氣，溫室天窗可以不打開或只留出2%左右的縫隙（主要使用ATU 等空調(diào)系統(tǒng)降溫）。低溫冬季種植，溫室以保溫為主，主要通過ATU 和管道加溫，白天確保溫室溫度在25 ℃左右，夜間展開溫室內(nèi)的保溫簾幕，使溫度不低于17 ℃，整個溫室濕度控制在60%～90%為宜。結(jié)果期控制溫室濕度不高于95%，可以有效防止黃瓜真菌性病害的發(fā)生。11月中下旬以后，上海地區(qū)陰雨天氣較多，外界光照條件較弱，當白天外界光照強度低于100 μmol·m-2·s-1時，打開補光燈進行補光。冬季等低溫季節(jié)，白天通過天然氣加溫儲水罐中的水，天然氣燃燒尾氣經(jīng)過CO2加富處理后釋放到溫室中，白天溫室的CO2濃度提升至600～800 μmol·mol-1，可以使黃瓜葉片的光合作用提升25.6%；停止天然氣加溫后，主要通過購買罐裝液態(tài)CO2進行溫室CO2加富。

7 病蟲害防治

黃瓜病害主要有白粉病、病毒病、霜霉病等，蟲害主要有白粉虱、茶黃螨、蚜蟲、薊馬等。因現(xiàn)代溫室可以精確控制室內(nèi)的溫濕度，同時灌溉水采用的是潔凈的超濾雨水，加之戴多星抗白粉病，本次生產(chǎn)試驗中幾乎沒有病害發(fā)生。生產(chǎn)上應注意防治蟲害，所有進入溫室中的人員和機械設備在進門前都要使用酒精消毒，在天窗和通風口處安裝紗網(wǎng)，防止害蟲進入到溫室內(nèi)。蟲害防治措施如下。

① 白粉虱。利用白粉虱的趨黃性，在溫室內(nèi)張掛黃帶（每個生長架從頭到尾懸掛2 行）誘殺其成蟲；也可以用49%脂肪酸鹽（生物肥皂，北京瑞雪環(huán)球科技有限公司生產(chǎn)，下同）有機液體100倍液，或40%啶蟲脒（更猛）水分散粒劑3 000 倍液，對全株均勻噴霧，每隔7～10 d（天）噴施1 次，連續(xù)噴施2～3 次。② 茶黃螨。前期可利用茶黃螨的天敵胡瓜鈍綏螨進行生物防治，每次每1 hm2投放50 瓶（每瓶2.5 萬頭），均勻撒在植株頂部葉片上，每隔10～15 d（天）投放1 次。天敵防治效果不佳時，可配合使用對天敵殺傷力小的農(nóng)藥進行化學防治，如用49%脂肪酸鹽（生物肥皂）有機液體100 倍液噴霧。③ 蚜蟲。在黃瓜定植后懸掛涂有粘黏劑的黃板進行誘殺；利用草蛉、瓢蟲等天敵捕殺；如果前期防治效果不佳，可用40%啶蟲脒水分散粒劑3 000 倍液噴霧。④ 薊馬。在黃瓜定植后懸掛涂有粘黏劑的藍板進行誘殺；必要時可以用49%脂肪酸鹽（生物肥皂）有機液體100 倍液噴霧。