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植物工厂是以现代化农业设施和高科技栽培技术为依托的高效农业生产方式,具有土地产出率高、劳动生产率和经济效益高的优势,实现了蔬菜等农产品的周年均衡生产,已成为发展现代农业的重要手段。营养液栽培是植物工厂的主导栽培技术,营养液养分配比和浓度决定着蔬菜的产量和质量。目前针对菠菜的适应性营养液配方较少。本文通过开展不同营养液配方、浓度对水培菠菜生长、产量、品质、水分利用效率和营养元素需求过程及利用效率的研究,取得如下主要结果:(1)比较了0.8倍Hogland、日本山崎、日本园试、华南农大叶菜A等4个叶菜类水培常用营养液配方对菠菜品质、生物量动态的影响,发现0.8倍Hogland配方地上鲜重最大,华农A最小;地下鲜重山崎配方最大,华农A最小;园试配方菠菜的硝酸盐含量较低,可溶性糖、VC含量均为最高,生物量也较大,为水培菠菜最佳配方;营养液PH值在一个调制周期内逐渐增加;电导率在整个生长周期大致呈现出先减后增的趋势;菠菜生长旺盛期营养液中各营养元素均呈现急剧下降趋势,需水量最大;山崎配方的营养元素利用效率最高。(2)菠菜苗期幼根对园试营养液浓度极为敏感,较高浓度会导致幼根损伤甚至死亡,苗期最适宜生长的营养液浓度为1/4倍;整个生育期1/2倍浓度园试配方产量显著高于其他处理,1/8倍浓度处理硝酸盐显著最低,1倍、3/4倍处理的VC含量较高;水分利用效率最高的处理是1/2倍浓度,在低浓度处理下的元素利用效率普遍较高;主成分分析综合评价,考虑产量和品质得到1/2倍园试配方营养液为最优浓度配比。(3)采用园试配方菠菜三个生长阶段四个浓度梯度的三因素四水平正交试验,分析发现三个阶段最适宜菠菜生长的营养液浓度依次为:0.50倍、1.25倍、0.50倍;不同生长阶段营养液浓度对菠菜产量影响力由大到小依次为:第三阶段、第二阶段、第一阶段;处理9(三阶段浓度依次为0.5、1.25、0.5)综合评价指标最好,3号处理(三阶段浓度依次为1、0.75、0.5)综合评价指标最最差。