赵娟 陈红辉 殷伯贤

（上海市金山区蔬菜技术推广中心，上海金山 201599）

·设施设备·

生菜Imec膜栽培技术探索*

赵娟 陈红辉 殷伯贤

（上海市金山区蔬菜技术推广中心，上海金山 201599）

Imec膜是一种特殊纳米凝水膜，由日本MebioL株式会社研发。膜耕法栽培即在纳米膜上种植绿叶菜（蔬菜完全脱离土壤），是一种低成本、安全且具有高营养价值的蔬菜种植系统。通过应用单向渗透膜，作物种植过程可避免土壤污染，生产出的绿叶菜清洁卫生、无污染、无公害、品质好。本文重点介绍了Imec膜应用于生菜栽培的技术规程。

Imec膜；膜耕法；生菜

2013年我国从日本早稻田大学引入Imec［1］膜栽培番茄技术。Imec是一种单向渗透膜，它的特性主要体现在液流的方向性和通透性上，液流只能从一个方向向另一个方向运动而不能返回，液体流动时，该膜可使生物小分子（主要指无机物、02、CO2、离子状态的化合物等）随水流方向运动。通过Imec膜调整水分供应，不仅可以提高水分利用率，还可提高作物的营养水平，生产高品质蔬菜。为了研究Imec膜应用于生菜栽培的效果，我们进行了本试验，现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试生菜品种为意大利耐抽薹散叶生菜。

1.2 试验方法

1.2.1 育苗

2017年2～7月试验设在上海明缘果蔬专业合作社五连栋大棚内，2月28日播种生菜，采用128孔穴盘育苗。用基质和珍珠岩按一定比例混合配置营养土，苗期灌水采用EC浓度为0.5ds∙m-1左右的液肥。散叶生菜壮苗标准：株高7～9cm，3～5片真叶，种苗根系白色有活力，苗龄40～45d。

1.2.2 膜栽培种植槽的设计安装［2～3］

膜栽培体系种植槽安装如图1、图2所示，具体安装步骤如下。整平地面，垒3层砖（240mm×115mm× 53mm）建设苗床，苗床宽80cm、长37m，种植槽宽60cm，8m×40m小棚筑4个种植畦。第1层砖垒好后，种植槽内填充6cm厚砻糠，冬季低温期间砻糠具有一定的保温效果。砻糠上铺1层地布，用地膜钉固定，整个大棚全部铺满。在地布上面铺1层防水塑料膜，其两端需超过种植槽宽度，多余的部分翻过第2层砖折到种植槽外面。将膜下滴灌带（点滴阀间隔30mm，每畦设123个滴灌液出口）插入种植槽前端的连接口，末端用终端零件塞住。在苗畦中间部位，膜下安装1条滴管。无纺布铺在苗床上，下面是膜下滴灌带，注意无纺布不可超出种植槽范围。将纳米凝水膜铺在无纺布上面，两端应超过种植槽。准备种植基质，将凝水胶混入自来水，然后均匀撒在种植基质上，混合密度为2g/L。将种植土均匀撒在纳米膜上，厚度2～2.5cm，该种植土均匀混入0.2%（2g/L）～0.4%（4g/L）的保湿胶浆。覆盖黑白膜，在定植穴位置用小刀割开10cm左右宽的裂口。将上部滴管带连接到田垄端部的连接口，末端用终端零件塞住。将一出四滴箭插入每个定植孔。膜上通过一出四滴箭套装进行浇水施肥，单个滴箭流速16.67mL/min，每行流速4.0mL/min；下滴管通过滴管带进行灌溉，单个滴孔流速66.67mL/min，每行有123个滴孔，流速8.2L/min。

图1 膜栽培种植槽

图2 膜耕法种植生菜种植槽建设过程

1.2.3 定植

4月15日从定植孔插入生菜，然后用手将定植槽内基质挖开露出反渗透膜，将种苗平放在挖好的基质洞内，并保证植株根部能够接触到反渗透膜，放好后不可再随意移动。每畦定植3行，间距20cm。

1.2.4 水肥管理

生菜全生育期灌溉营养液，补充肥料和水分。首先根据表1配置Tony’s Farm液体肥料浓缩液（原液10倍稀释液）。1号液EC值为10.22ms/cm，pH值5.62，呈偏酸性；2号液EC值6.04ms/cm，pH值7.25，呈中性。然后根据生菜不同生长时期调配不同的稀释倍数，具体调配如表2所示。定植后3d内为定根期，只浇水，不添加肥料，上部滴灌2min/d，下部滴灌3min/d。

表1 Tony’s Farm液体肥料浓缩液（原液10倍稀释液）调制配方

表2 营养液施肥计划

注意：由于肥料会扬起粉尘，操作时需戴口罩；肥料若吸收了空气中的水分，会非常难溶于水，肥料调好后应立即装袋密封；分别配置和存放1号液肥、2号液肥，防止混合后产生沉淀；调配前将1号液肥和2号液肥等体积混合。

1.2.5 病虫害防治

生菜抗病性较强，且膜耕法栽培可防止病菌侵染植株，因此本试验仅采用防虫网、杀虫灯等防控虫害，未进行化学防治。

1.3 调查统计方法

（1）滴灌流速测定：采用比例施肥器进行水肥一体化灌溉，苗床安装有上下两排滴管，上滴管采用一出四滴箭灌溉方式，下滴管采用滴孔灌溉方式。肥料桶接入施肥系统到肥料进入植物根部需一段时间，测定这个间隔期；将一定体积的肥料液接入施肥器，设定稀释倍数为100倍，打开一条上滴灌带开关，测定一定时间之后流出的肥料液。（2）不同稀释倍数营养液的EC值：根据Tony’s Farm液体肥料配方配制原液，用灌溉水进行梯度稀释，测定EC值和pH值。（3）生菜生长性状测定：采收期测定生菜植株的高度、开展度、叶片数、单株重等指标，统计667m2产量。

2 结果与分析

2.1 滴灌流速测定

营养液流入植物根部时间需28～30s，上滴灌每个滴箭的流速为205滴/min。通过接取单位时间内每个滴箭头的营养液流量，计算上滴灌实际滴箭流速，重复测定6次。结果显示，上滴灌流速为16.96mL/min。

通过测定接入施肥器的10倍母液在单位时间内的流失量，测定在施肥器调节为稀释100倍时10倍原液的单畦损耗速度，并计算出下滴管每个滴孔的流速，重复测定6次。结果显示，下滴灌单畦营养液原液流速为79.88mL/min，下滴灌单个滴孔流速为66.72mL/min。

2.2 不同稀释倍数营养液的EC值

根据Tony’s Farm液体肥料配方配置10倍稀释的原液，接入五连栋大棚施肥器，用灌溉水进行稀释，调配成原液含量分别为0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、7.8%、10%的稀释液，收集稀释后的营养液，分别测定对应的EC值和pH值，同时测定不加肥料的灌溉水的EC值和pH值。用SPSS软件进行线性回归分析，结果显示营养液稀释倍数与营养液EC值回归方程显著性检验的概率为0，小于显著性水平0.05，线性关系显著，最后的模型结果是：营养液EC值（μs/cm）=1788.967-0.620×稀释倍数。

2.3 生菜的生长性状

观察Imec膜上生菜根系的生长情况如图3所示，生菜毛细根生长旺盛，表明植株生长状况良好。膜耕法栽培意大利耐抽薹生菜，采收期为6月5日，生长势强，株高20cm，开展度30cm×28cm，叶片数21片，最大叶长15.94cm、宽16.17cm，叶柄长7.82cm、宽3.55cm，叶柄重1.03g，单株重99.5g，667m2产量621.9kg。

图3 膜栽培生菜毛细根

3 小结

本研究引进的Imec膜是一种单向渗透膜，它让水分和营养成分透过，阻隔细菌、病毒等生物大分子侵染作物。膜栽培条件下，使用从无孔性亲水性膜的下表面侧向该膜供给水或营养液的供给单元，并采用饥饿栽培方式（尽量减少水分供给），膜上种植的植物需要通过渗透压的作用透过膜吸收水分和营养，迫使植株提高自身渗透压，有利于绿叶菜营养成分的提高和积累。本研究将Imec膜应用于散叶生菜种植，得到如下结论：使用具有特殊结构的Imec膜进行栽培，基质厚度虽然只有2～2.5cm，但散叶生菜单棵重依然可达100g左右，最大叶重5.4g，说明Imec膜栽培生菜可以满足散叶生菜正常生长所需的各项营养和水分条件［4］。

Imec膜栽培生菜能在保证产量的同时，不使用化学农药，蔬菜产品安全无污染，质量好，符合市民需求，提高了生菜生产的经济效益。同时，Imec膜栽培技术，不会发生土壤连作障碍，有利于蔬菜生产的健康可持续发展。随着现代农业技术的不断发展和完善，正逐渐形成一个独立的技术体系，这需要相关人员加强对农业技术的研究，不断提高其质量和水平。目前，Imec膜栽培技术在绿叶菜上的应用时间很短、面积不大、研究不深，还需要进一步研究和开发更多配套的栽培管理技术来支撑。

［1］YUICHI Mori.New agro-technoLogy（Imec）by hydrogeL membrane［J］.Reactive and FunctionaL PoLymers，2013，7（73）：936～938.

［2］冈本昭弘，藤井学，吉冈浩，等.植物栽培系统［P］.中国专利：CN102498889A，2012-06-20.

［3］森有一，冈本昭弘，漥田真纪子，等.栽培植物用的器具及植物栽培方法［P］.中国专利：CN1750751A，2006-03-22.

［4］梁勇，卜崇兴，郭世荣，等.不同营养液浓度处理下Hymec膜栽培生菜的试验研究［J］.上海农业学报，2007（2）：50～52.

上海市种业发展项目，沪农科种字（2015）第23号。