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雾培(Aeroponics)作为一种典型的无土栽培方式,不仅可以有效解决植物根系从营养液中吸收水分和养分与根系供氧的矛盾,而且具有节水、增产增效等优势,是未来设施农业蔬菜栽培技术的发展方向。但目前,雾培叶菜仍面临硝酸盐含量高等品质问题的困扰。为了解决这一问题,本文从栽培管理模式优化角度,寻求提高蔬菜产量和品质共赢的有效方法。本文以生菜(Lactuca sativa L.)为研究对象,在课题组前期研究结果基础上,选择樱桃萝卜与其共同构建间作栽培系统,以间作比例、营养液浓度分阶段管理和采收前连续补光时间作为栽培管理模式的考虑因素,优选了栽培管理模式并对该模式进行验证和栽培系统综合评价,同时,探究了包含优选的栽培管理模式在内的多种栽培管理模式下,生菜生长发育、品质形成以及光合生理的动态变化特征,旨在为蔬菜高效无土栽培系统的建立和完善奠定理论基础。研究结果具体如下:(1)栽培管理模式的优选针对生菜与樱桃萝卜间作雾培系统,采用三因素三水平正交试验对间作气雾栽培管理模式开展春、秋两季重复正交优化试验,选取间作比例、营养液浓度分阶段管理、采收前补光处理时间作为试验因素,以生菜的产量和品质为目标设计L9(34)正交表正交优化试验。正交试验结果表明,优选的栽培管理模式的因素水平组合为:生菜与樱桃萝卜间作比例为2∶1(植株数量比),营养液浓度分阶段管理采用前期供应1/2倍标准浓度的营养液、中期供应标准浓度营养液、后期供应1/2倍标准浓度营养液,采收前补光处理48 h,此组合的栽培管理模式效果优异。(2)栽培管理模式的验证针对生菜与樱桃萝卜雾培间作优选的栽培管理模式,与包括单作和间作在内的多种栽培管理模式开展对比试验。结果表明:与传统的雾培管理模式相比,优选的栽培管理模式下生菜鲜重、干重、最大叶面积分别平均提高了36.82%、42.34%、31.69%,可溶性糖含量和可溶性蛋白含量分别平均提高了49.48%、24.84%,硝酸盐含量平均降低了41.97%;优选的栽培管理模式较其他试验组,栽培系统的单位生物量能源投入均有所降低,最多降低42.82%,栽培系统的单位面积总产值均有提高,最多提高达到50.67%。因此,优选的栽培管理模式在提高生菜产量、品质及栽培系统综合效益方面均具有一定的优势。(3)栽培管理模式对生菜生长和品质形成的影响研究针对传统的雾培管理模式(T1)、营养液浓度分阶段管理模式(T2)以及优选的栽培管理模式(T3)下,生菜的生长与品质动态特征开展试验,结果表明,采收时,T2、T3与T1模式相比,生菜生长指标均有提高,提高最多的指标是T3模式下的生菜最大叶面积,提高达35.29%,从T2和T3叶片鲜重(产量)提高的程度来看,二者分别提高了16.64%和20.14%;生菜的可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量也均有提高,提高最多的是T3模式下生菜的可溶性糖含量,提高达81.74%;生菜叶片的硝酸盐含量均降低,T3降低达26.63%。因此得出,T3作为优选的栽培管理模式,在生菜生长和品质形成方面,均有较好的效果。(4)栽培管理模式对生菜光合生理特征的影响研究针对传统的雾培管理模式(T1)、营养液浓度分阶段管理模式(T2)以及优选的栽培管理模式(T3)下,生菜光合生理动态特征开展试验,结果表明:T2和T3模式在生菜生长发育过程中其光合生理特征具有明显的优势;生菜在移栽的第10 d-15 d是由非气孔因素限制导致T1模式下生菜净光合速率较低,移栽第20 d-30 d则是由气孔的限制引起细胞间隙CO2不足造成的;移栽的第20 d,三种栽培管理模式下生菜的净光合速率几乎均达到整个生长阶段的最大值;移栽的第25 d,三种栽培管理模式下生菜最大光化学量子效率和实际光化学量子效率均达到整个生长阶段的最大值。