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蔬菜竖式栽培生产技术研究项目实施区在济宁市农业高新技术示范园内，其中种植区面积3000 米2。在项目实施过程中，共引进国内外名优特新蔬菜品种160 个，研究出泡沫立柱栽培、盆钵立柱栽培、墙面栽培等6 种竖式栽培模式，并配套研究出了温室环境调控、营养液调控等相关技术。经实地测产验收，该栽培模式平均每平方米1个蔬菜栽培柱，单柱单茬（次）产生菜等叶菜2.66 千克，折合亩产量1773.4 千克，是平面栽培产量的3.05 倍，并在土地利用率、节水、节肥等方面取得了突破性进展。现将项目实施主要技术工作总结如下：
一、引进国内外名优新品种
通过项目实施先后引进了120 个叶菜类品种、40 个茄果类品种，经过在温室中不同生长季节的种植栽培试验（见表1），筛选出了适宜竖式栽培的具有生长强健、丰产稳产、品质好、抗病性强、耐寒、耐热等优点的蔬菜品种112 个。
试验研究结果表明，白背天葵、蕹菜、红叶甜菜、韭菜、奶油生菜等5 个叶菜类品种，表现出了强大的产量潜力和良好的抗病性、抗逆性，适宜在温室内进行竖式栽培，亩产量最高可达1773.3 千克；而彩椒、大白菜未表现出应有的产量潜力，且出现抗病性弱、抗逆性差等不良农艺性状，亩产量仅在600～666.7 千克范围内，不适宜进行温室竖式栽培。经试验最终选出适宜春秋季节温室竖式栽培的有蕹菜、红叶甜菜、番杏等30 个品种，适宜冬春季节温室竖式栽培的有奶油生菜、白背天葵、油麦菜等82 个品种。
二、探索研究不同竖式栽培模式
通过项目实施探索研究出泡沫立柱栽培、塑料盆钵立柱栽培、墙面栽培、屋顶管道栽培、沟槽式栽培、平面水培加立柱栽培6 种竖式栽培模式。其中，泡沫立柱栽培每柱由13 个泡沫柱叠合而成，单个泡沫柱高15.5 厘米，上有5 个定植杯插孔，定植杯由直径50 毫米的聚氯乙烯（PVC）管截制而成，每个泡沫柱内部衬以海绵和无纺布，以供存贮液体。盆钵立柱栽培由硬质塑料盆钵叠合而成，每柱13 个盆钵，在每个盆钵突出的盆瓣处定植蔬菜。屋顶管道栽培由直径20 厘米的PVC 管道做成，并挖制间距20 厘米的定植小孔，每个管道两端用细管连接，以实现营养液的回流。沟槽栽培采用“V”字形泡沫沟槽，配合滴灌系统，采用有机生态型无土栽培方式生产蔬菜。平面水培加立柱栽培是一种在立柱栽培的基础上加以改进的新型栽培模式，即在立柱栽培的下面运用平面水培的方式实现营养液的综合利用。这几种栽培模式均由营养液池、水泵、供排液管道与支撑载体相连接，通过供液、排液系统实现营养液的循环利用。
三、开展综合配套技术
1. 科学调控栽培环境竖式栽培研究中大多数蔬菜为叶菜类品种，这些品种具有较好的耐弱光性，且喜欢冷凉的气候条件。夏季栽培耐热品种，白天控制温度在22～28℃之间，夜间在15～20℃之间,温度最高限为32℃;冬季栽培耐寒品种，白天控制温度在15～20℃范围内，夜间在10～15℃范围内，温度最低限为5℃。利用现代化智能温室，综合调控温度、湿度、光照等环境条件，夏季利用外遮阳网覆盖遮阴、内部湿帘风机降温，冬季夜间暖气加温、白天打开外遮阳网补充光照，在炎热夏季中午、冬季供暖季节，采取喷水加湿的方法增加空气湿度，创造作物最优生长环境，满足生长需要。
2. 合理密植本课题为探讨竖式栽培的最适宜密度，确保蔬菜既获得较高的产量，又方便农事操作，对柱式栽培和墙面栽培进行了不同密度的种植试验，选用品种为苦苣，结果见表2、表3。
表2 的试验结果表明，采用柱式栽培方式后，亩产量随着栽培柱密度增大而增加，单株重随栽培密度加大而减少，且不同竖式栽培密度条件下产量均大幅高于传统平面栽培方式。栽培柱密度为0.5 柱/ 米2 时亩产量较低，因此产值较高，农民增收少；密度为1 柱/ 米2 时亩产量较高，比密度0.5 柱/ 米2 亩产量高960.48 千克，商品性状好，产值高，且农事操作方便，通风透光良好；密度为1.5株/ 米2 和2 柱/ 米2 时，亩产量虽较1 株/ 米2 高，但商品性状较差，产值较低，农民增收较少，且柱体过于拥挤，生产管理和农事操作不便。综合以上结果分析，栽培密度以1 柱/ 米2 较为适宜，在此密度下，产量是平面栽培的3.05 倍，密度是平面栽培的4.69 倍，产值高，可大幅度促进农民增收。
表3 的试验结果表明，墙面栽培中单株重随密度增大而减小。栽培密度为33 株/ 米2 产量最高为1.98 千克，且下部黄叶、烂叶少，易于采收。综合分析，墙面栽培以每平方米33 株最为适宜，定植杯呈“之”字形排列，此密度下生长整齐，株形匀称，外形美观。
3. 营养液管理技术
3. 营养液管理技术
①研制营养液配方。为寻求最佳营养液配方,使蔬菜生长健壮并增加产量,同时节约用肥、降低生产成本和提高经济效益，我们结合国内外配方并根据叶菜类蔬菜作物生长发育特点研制出了新的配方（见表4），使用结果如表5 所示，所选试验品种为生菜，试验采用统一基质配比。
试验结果表明（见表5），处理2的生菜其株高，叶片数，幅宽均高于其他处理，其次为处理1，最差的为处理4和处理5.按1柱/ 米2的栽培密度计算， 处理二生菜亩产量达到11467.2 千克，比采用其他处理亩产量高266.7～2066.8 千克。分析其原因，处理二中的营养液各营养元素组成最符合叶菜类蔬菜对元素吸收的规律。另外,要控制营养液的pH 值在6.0～6.5 之间，EC 值在1.6～2.0 毫西门子/ 厘米（mS/cm）之间（夏季时调至最低限），且每次配制前重新调节pH 值和EC 值至最适范围内, 在营养液循环系统中每隔两天测定1次PH值并调整至最适宜范围。
②循环供液技术。为节约肥料用量、提高肥料的利用率，我们进行了营养液的循环与非循环的肥料试验，采用统一的营养液配方，并控制EC 值在1.6～2.0 毫西门子/厘米范围内，pH 值在6.0～6.5 之间，供试品种为苦苣，具体情况见表6：
根据表6 的试验结果，使用循环供液，每生产3115千克苦苣施用肥料38.57 份，其中每份肥料2 千克，则每生产100 千克苦苣需要肥料2.48 千克；而非循环供液，生产3200 千克苦苣施用肥料67.5 份，生产100 千克苦苣需要肥料4.22 千克：由此可知，使用循环供液可节约肥料41.2%。
③供液管理技术。柱式栽培供液根据生长季节灵活调控次数与时间：夏季蒸发量大，适当增加供液次数，延长供液时间，每天需供液两次，即上午9 时许、下午15时许各1 次，每次20～30 分钟；冬季光照较弱，蒸发量小，适当减少供液次数，并缩短供液时间，每天上午供液1 次，每次15～20 分钟。屋顶管道栽培实行营养液栽培模式（即水培），采用定时循环供液，每天供液5 次，每次各30 分钟，此种供液方式既能保证氧气供应充足、为作物生长提供适宜的温度，又可缓解夏季水温过高对根系生长造成的不良影响，满足作物营养生长供应需要。
四、讨论
通过技术研发，解决了该项目中的以下关键问题：一是广泛引进国内外新品种，筛选出了适宜夏秋季节、冬春季节温室竖式栽培的最佳品种，通过开展选种试验、示范，研究掌握了相关配套技术。二是研究探索出了泡沫立柱、盆钵立柱等6 种竖式栽培模式，丰富了高科技栽培内容，提高了土地利用率。三是探索出了竖式栽培的最适宜栽培密度，即柱式栽培每平方米1 柱和墙面栽培每平方米33 株，此种栽培密度条件下作物各项生长指标最优；开展节水灌溉技术研究，实现了水资源的循环利用。四是寻求探索出了一套竖式栽培的最优营养液配方，调试出pH 值和EC 值最适宜范围，采用循环供液，节约肥料用量，大大提高肥料利用率。
