“云上蔬”植物工厂育苗实践

“云上蔬”植物工厂项目是昆明立深新园生物科技有限公司于2015 年投资建设完成的，并于当年投产市场。在植物工厂内引进了先进的日本技术，主要生产无农药、无激素叶类蔬菜。其中，在育苗环节使用密闭式人工光育苗系统。本文基于5 个多月的连续批量育苗试验，主要介绍蔬菜育苗的流程、经验和存在问题。

密闭式人工光育苗系统

密闭式人工光育苗系统（以下简称育苗箱） 是“ 云上蔬”植物工厂项目引进的核心技术之一。育苗箱是以聚苯乙烯保温板作为主体结构材料的长方形箱体（图1）。“云上蔬”植物工厂共引进3 个育苗箱， 每个箱体中有6 个育苗架，每架5层，每层可放置4 个288 穴盘，即每个育苗箱满载量是34560株，合计育苗量可达10 万余株，可以供应5000 m2 左右的日式NFT 水培系统周年生产用苗。该育苗箱采用荧光灯为光源，空调控温，小风扇调节穴盘上部风速，且利用潮汐式灌溉系统和CO2 施肥装置对育苗箱中的苗进行控水控肥。但育苗箱中无新风系统和湿度控制装置。

播种前准备

品种选择

种子的发芽率对于育苗成本有很大的影响，而且不是所有的品种都适合无土栽培。因此，寻找可靠的种源，并进行大量的试验是必须的。经过5 个多月的运行，“云上蔬”植物工厂已经根据产量、口味、营养等因素筛选出20 多个适宜种植的品种。

基质准备

◎ 基质选择 日本方面提供的基质太细小，容易随灌溉水流失，而且价格偏高。因此， 基质选用了立深新园玲珑育苗基质配方，该基质配方用进口泥炭和蛭石（粒径3~6 mm）以4:1 的比例进行混合， 并在每100 L的基质中以25 L/min 的流量加水搅拌70 s 混合而成，实际应用效果优于日方提供的基质。

◎ 基质消毒 蒸汽消毒40 min。

◎ 基质装盘 日方原来提供的白色PS 穴盘非标准尺寸，无法使用装盘机，只能手工操作，导致效率下降且装盘不均匀。经过试验，改用玲珑育苗的288 穴盘，并使用装盘机装盘，确保每个穴孔的基质均匀且适量。基质过多导致种子发芽时根系扎不进去；如果过少，浇水后基质下陷，影响后期的根系生长。按照“云上蔬”植物工厂项目的标准，采用288 黑色穴盘，装盘后的重量标准为900~1000 g/ 盘。

◎ 压穴 压穴的深度需要根据不同种子的大小以及播种的粒数来决定。菠菜、莱菔等的种子较大， 压穴深度需要7 mm 左右；其他的叶菜，如芊草、菘苗、芝麻菜等种子较小，压穴深度5 mm 左右即可。穴孔过深会导致种子发芽后出土较慢，穴孔过浅会使种子裸露，致使种子的湿度不够而不能出芽。因此，采用锥形压穴盘进行压穴（图2），可使种子集中在穴孔内，不易裸露，出芽更齐。

播种准备

播种

根据品种不同， 使用播种机或人工播种。一般来说，生菜类1~2 粒/ 穴，其他叶菜类（菠菜等）3~5 粒/ 穴。

覆土

播种完成后对种子进行覆土，覆土的目的是不让种子裸露在基质表面，充分在潮湿的环境下更好地萌发，其次是防止浇水时冲走部分种子。

浇水

覆土完成后开始浇水。其中，菠菜比较特殊，每盘水量在350 mL 左右最适宜种子的出芽和生长；其余的叶菜类品种， 每盘水量以700 mL 最为适宜。

催芽

使用银膜包裹、密封穴盘（ 图3）， 保证种子在黑暗的情况下催芽，最适宜的催芽时间为44±2 h， 时间过短则出芽不齐，时间过长则会徒长。催芽环节除保证不透光外，必须保证不透风，否则会使基质的水分流失。

育苗管理

使用育苗箱育苗，管理工作比较简单，根据系统软件设置自动运行，每天只需要人工检查即可（图4）。

育苗箱的主要设置参数

◎ 光照管理 由于各品种都是在统一的条件下生长，因此光照时间是统一的，原日方提出的生产数据是明期暗期均为12 h，经过对比试验得出结论：① 光照12 h， 种苗生长缓慢， 育苗周期较长；② 光照14 h，种苗生长较快，育苗周期缩短；③ 光照16 h，种苗生长较壮，周期没有改变。因此，最终使用的明期为14~16 h，暗期为8~10 h，由于夜晚温度低，空调的能耗较高，为了节能，将19:00~ 次日11:00 设为明期。

◎ 温度管理 明期的温度为22 ℃，暗期的温度为19 ℃。

◎ 水肥管理 每天自动灌溉1~2 次， 每次10 min； 营养液使用生产配方，EC 值控制在1.2~1.8 mS/cm，pH 为5.5~6.5。CO2浓度保持在1000 μmol/mol。

◎ 通风设置 室内循环风保持24 h 不间断，盘面运行速率为1.5 m/s

育苗时间

生菜类在育苗箱的生长时间是12~15 天，其他叶菜类（菠菜等）的生长时间是8~10 天。前期定植苗的标准为4 叶1 心，但是经过多次的试验总结，目前定植苗的标准为苗的根部能够完全包裹基质，一般来说，每穴播3~5 株， 单颗苗长到4叶1 心即可定植，每穴定植1 株。根据品种不同， 也可长到6 叶1 心或8 叶1 心再定植。

定植苗过小会导致生长缓慢，大小不一；在育苗箱内育苗的时间过长，苗过大会引起育苗箱空间不足等问题。

存在问题

◎ 播种方式：由于蔬菜的品种过多，种植规模较小，而种子的形状差异较大，无法固定使用一种播种方式，所以大部分还是人工播种，效率较低。

◎ 育苗基质：目前的育苗基质用量较大，定植时会有部分基质散落。“ 云上蔬” 的蔬菜可以免清洗，但散落的基质会污染蔬菜，从而导致不便直接食用。而且长期使用草炭基质，还会导致营养液污染和不稳定。

◎ 设备控制繁复：育苗箱所有的设置完全自动化，但又无法不进行某些临时开闭的手动操作，员工在使用的过程中，极易出错。

◎ 保温层过薄：室外温度过高时， 因育苗箱保温层过薄， 致使箱内降温慢，温度易高于设定值； 室外温度过低， 且育苗箱在暗期时，箱内温度容易低于设定值。因此，如果在室外温度过高或过低，都不能严格保证育苗箱内的温度，空调耗能很大。

◎ 光源：育苗箱内使用荧光灯作为光源，线路容易出现问题，而且能耗极高，一个育苗箱平均每天用电约200 kW·h，相当于每公斤蔬菜的育苗电费高达1.00 元以上。

◎ 新风系统：育苗箱无新风系统，为了保证CO2 浓度，箱内空气污浊，气味难闻。

◎ 催芽方式 催芽方式简陋，出芽均匀性不好。

改进方案

试验使用非泥炭基质， 如酚醛树脂发泡材料（类花泥）（如图5），可避免定植伤根，保证植株和营养液的清洁。

通过试验仔细评估CO2 和新风对小苗生长的影响， 在其中一个育苗箱加装了新风机（ 图6） 和空气净化器， 用同一批次，同一品种穴盘苗进行对比试验， 结果表明， 加入新风有利于苗的生长（图7）。

建设集中催芽室， 保证种子萌发的一致性。重新设计建造育苗箱， 主要改进为： 简化操作系统、使用LED 照明，改变室内空气循环方式， 增加新风系统， 增加湿度控制，增加育苗层架等。

总结

使用日本进口育苗箱育苗，品质稳定而且均一， 操作简单， 可以按时、按质、按量生产所需的种苗。但由于设计保守， 能耗极高， 应用于大规模生产既不经济， 也不环保。但在改进后，综合成本有望降低60%~70%，届时将会是花卉和蔬菜育苗的优选之一。

文章摘自《农业工程技术（温室园艺）》杂志