智能温室叶菜类蔬菜高产栽培技术优化

0 引言

叶菜类蔬菜作为日常膳食的重要组成部分，市场需求持续增长。宁夏回族自治区吴忠市红寺堡区位于西北内陆地区，属于中温带干旱气候区，降水稀少，蒸发量大，昼夜温差大。土壤类型多样，以风沙土、灌淤土等为主，土壤肥力状况存在一定差异。同时，这里日照时间长，太阳辐射强，日光资源丰富，这些自然条件既为智能温室叶菜栽培带来了机遇，也提出了挑战。深入研究并优化智能温室叶菜类蔬菜高产栽培技术，对提高蔬菜产量和品质、推动设施蔬菜产业发展意义重大。

1智能温室环境调控关键技术

1.1温湿度精准调控

温度与湿度是影响叶菜生长的关键环境因子。在智能温室中安装高精度温湿度传感器，实时采集温室内温湿度数据。玻璃生菜和结球生菜适宜生长温度为  ，相对湿度保持在 60%～70% ；菠菜适宜生长温度为  ，相对湿度保持在 60%～ 75% ；木耳菜耐热性强，适宜生长温度为  相对湿度保持在  。

从热力学角度分析，当温度高于  时，智能控制系统自动启动通风设备与遮阳网，降低室内温度。热量传递公式见式（1）。

式（1）中： Q 为热量传递速率， k 为导热系数，A为传热面积， 为温度差， d 为材料厚度。通风设备开启增大了空气流通速度，加快热量传递，使用遮阳网则减少了进入温室的太阳辐射热量，从而降低室内温度[1]。试验数据表明，通风设备开启后，1h内室内温度下降 ，使用遮阳网后，温室的太阳辐射热量减少了 。

当温度低于 ，应开启加热设备升温。在湿度调控方面，当湿度过高时应通风排湿，湿度过低时则通过喷雾系统增湿。湿度计算公式见式（2）。

式（2）中： R H 为相对湿度， e 为实际水汽压， 为饱和水汽压。通风排湿可降低实际水汽压 ，喷雾系统增湿则能增加实际水汽压 e ，以此维持适宜的相对湿度。经过多次测试，通风排湿可使相对湿度在 0.5h 内降低 ，喷雾系统增湿能在 15min 内使相对湿度提升 。

1.2光照优化管理

红寺堡区日照时间长、太阳辐射强，智能温室配备补光灯与光调节幕布。冬季光照不足时，根据不同叶菜生长阶段需求，利用补光灯补充光照。玻璃生菜和结球生菜在幼苗期每天需要光照 ，生长旺盛期需要光照 ；菠菜幼苗期每天需要光照10＼～11h，生长旺盛期需要光照 ；木耳菜在整个生长周期每天需要光照 ○

光调节幕布可在光照过强时遮挡部分光线，避免叶片灼伤，确保叶菜光合作用高效进行，促进植株健壮生长[2]

2叶菜栽培品种选择与种植模式优化

2.1适宜品种筛选

结合红寺堡区智能温室环境特点及当地气候、土壤等条件，需要筛选出适合的叶菜品种。夏季选择木耳菜等耐热品种，冬季选择菠菜、玻璃生菜、结球生菜等耐寒品种。以木耳菜为例，在 高温环境下，其生长速度比不耐热叶菜快 ，且对智能温室高湿环境适应性强，发病率比普通叶菜低 。

2.2立体种植模式应用

在利用A字架进行栽培的试验中，增加种植面积，将玻璃生菜、结球生菜和菠菜种植在A字架上，监测不同层次的光照、温湿度[3]。结果显示，上层光照强度比下层高 ，温度高 。因此，将喜光的玻璃生菜和结球生菜种植在上层，菠菜种植在下层。经过3个月的种植试验，A字架栽培比传统平面种植产量提高了 。在合理搭配种植品种的情况下，立体种植可使种植密度大幅增加，提高叶菜产量。图1直观展示了立体种植模式的实际场景。

气雾栽培将营养液雾化后直接喷洒到植物根系，为根系提供充足的水分和养分。在气雾栽培玻璃生菜、结球生菜和菠菜的试验中，与传统基质栽培相比，气雾栽培的叶菜根系更发达，根系长度比传统栽培长 ，产量提高了 ，且品质更优，维生素含量比传统栽培高 10%～20% 。

在种植墙上种植木耳菜和菠菜的试验中，对水分和养分供应进行精准控制，木耳菜的生长周期缩短了10＼～15d，菠菜的产量提高了 25%～35% 。而且种植墙的空气净化效果明显，温室内二氧化碳浓度降低了 O

3智能灌溉与精准施肥技术

3.1智能灌溉系统

红寺堡区土壤保水能力相对较差，智能温室配备智能灌溉系统，通过土壤湿度传感器实时监测土壤水分含量。当土壤湿度低于设定阈值时，系统自动启动灌溉设备，根据叶菜不同生长阶段需水量精准供水。玻璃生菜和结球生菜在幼苗期每天需水量为 株，生长旺盛期为 株；菠菜幼苗期每天需水量为 株，生长旺盛期为 株；木耳菜幼苗期每天需水量为 株，生长旺盛期为 株。分析土壤水分运动情况，可利用达西定律，见式（3）。

式（3）中： q 为土壤水分通量， K 为土壤水力传导度， ，为土壤水势梯度。

智能灌溉系统通过调控灌溉量和灌溉频率，改变王壤水势梯度，从而确保土壤水分含量适宜叶菜生长，有效避免水分过多或过少对叶菜生长的不利影响，提高水分利用效率。达西定律在智能灌溉系统中的实际应用可结合灌溉系统的工作流程来理解，如土壤湿度传感器如何感知土壤水势变化并反馈给控制系统以调整灌溉量[4]

由表1可知，不同叶菜在不同生长阶段，对水分的需求差异明显，如芹菜和生菜幼苗期需水量相对较少，而生长旺盛期需水量显著增加。相关数据研究为智能温室的精准灌溉系统提供了关键的数据支撑，使其能够依据叶菜生长阶段的需水特性，合理调控灌溉量与频率。