1. 引文
彩叶草(Coleus blumei)，唇形科鞘蕊花属，1837首先在印度尼西亚的瓜哇岛发现，多年生常绿草本。又名洋紫苏，北方称老来少 [1]。是夏秋季高温花坛、室内优良的园林观叶植物，被列入2008年奥运花卉初选草花之一 [2]，也在2018北京世界园艺博览会上广泛应用。彩叶草可入药并具有治疗头疼、擦伤、消化不良和眼炎等功效 [3]，在各种彩叶植物中，彩叶草对高温和日照均有较强的忍耐力，但是彩叶草越冬一直是困扰人们的一个难题，喜温暖向阳及通风良好的栽培环境，不耐寒，越冬温度12℃以上，低于10℃停止生长，低于5℃产生冻伤现象。彩叶草原产在热带地区，因此，其种子萌发需要较高的温度。适合彩叶草种子萌发的温度应在25℃~30℃，低于15℃不能发芽 [4]，当前在我国彩叶草育苗技术的应用上，技术仍然处于高能耗落后状态，在传统彩叶草育苗育种技术实施中，彩叶草自身的生长周期以及相对应的数量和质量已经不能够满足现代化市场的整体需求。与此同时，传统的彩叶草育苗技术大多数情况下，都会利用一些空间比较小的容器来进行育苗，这种方法在实际使用过程中，虽然能够节约一定的空间，但是培育出来的彩叶草苗子自身很容易出现根系不发达，根部不稳定的情况。这样一来，在培育以及生长过程中，彩叶草自身就会受到严重的阻碍影响，彩叶草苗产量降低不说，而且彩叶草苗的整体质量没有办法得到有效的保障。在当前的这种情况下，人们逐渐意识到彩叶草育苗技术发展的重要性和必要性，因此，在实践当中不断的总结经验，研发出更多有效的彩叶草育苗技术，新技术的应用能够产生非常明显的效果。彩叶草常用的繁殖方法是扦插和播种，彩叶草种子繁殖比扦插繁殖的速度虽然快一些，但耗能较高，普通企业难以承受。虽然彩叶草在15℃~16℃时扦插生根最快，但10℃以上就可以生长 [5]。本文在此基础上就彩叶草低成本越冬技术进行了探索研究，不仅能够提高彩叶草苗的整体成活率，而且还能够保证彩叶草苗自身的质量，从而增加彩叶草苗产量。
2. 材料与方法
2.1. 具有防水层的水槽
表面铺设了格子布防水层的水槽，水槽内具有预设8~10 cm高度的水，彩叶草水槽用于提供彩叶草不同生长期所需温度的水。水槽的深度范围为20厘米至25厘米。水槽的宽度范围为120厘米至150厘米。相邻的彩叶草水槽之间的间隔范围为55厘米至60厘米。防水层为防水布。冬季储水深度不少于8厘米，最佳8~10厘米。
2.2. 栽培容器
水槽内放置多个种植彩叶草的可透进水的容器，彩叶草容器的高度大于水槽预设高度，彩叶草的盆栽彩叶草设施，其特征在于，底部铺设有有机基质层，上部铺设有无机基质层。
2.3. 栽培基质
彩叶草容器内的底部铺设有蚯蚓肥等有机基质层，彩叶草有机基质层的上部铺设有珍珠岩等第二透气性无机基质层。彩叶草有机基质层的厚度范围为30厘米至50厘米。第二透气性无机基质层的厚度范围为3厘米至5厘米。
2.4. 膜层处理
分露地、一层薄膜大棚、一层薄膜大棚加薄膜小棚3个处理。
2.5. 离地处理
分地面栽培槽和80 cm架空栽培槽2个处理。
2.6. 水深
按实际灌溉水深计算。
2.7. 棚温
分露地、一层薄膜大棚、一层薄膜大棚加薄膜小棚3组处理在早8:00测定水温和EC值的同时实测。
2.8. 温室温控参数研究设计
主要包括80 cm架空栽培槽漂浮育苗装置、浮球自动补水装置、用0，1，2，3根虹吸毛细管数量控制自动补水装置的流出水量。自动补水装置的一端与加热装置连通，自动补水装置的另一端与育苗装置连通，用于育苗装置缺水时进行自动补水，虹吸毛细管温控装置设置于育苗装置上，用于通过控制流出水量控制育苗装置的加热温度，加热装置用于对自动补水装置的进水加热。
每层育苗装置的苗木根部设置养殖鱼区，养殖鱼区内可养殖草鱼，鲫鱼，锦鲤等草食和杂食性鱼类，草食性鱼类可以通过鱼吃根尖，去除根系顶端优势，促发更多侧根，培养强大根系的幼苗，及时并持续调控根系顶端生长发育，培育具有短促白色强活力根系群，有利于苗木根系的培育质量。当然，草食性鱼类还可以吃掉蚊、虫产于水中的虫卵、幼虫，提高育苗装置育苗水质；草食性鱼类还可以吃掉水中藻类，净化育苗装置育苗水质，通过生物共生增强育苗效率和效果。
3. 结果与分析
运用黄金水位栽培理论，进行以水修根、以水养根、以水调温、调肥、调气、调激素，实现了高产节水栽培理论和技术的重大突破。其原理是利用热容量最大的水调节热容量最小的空气，其结构包括地热水源、自动补水装置、多层育苗装置、加光装置；彩叶草自动补水装置通过管路连接于彩叶草水源以及育苗装置之间，用于在热水进入育苗装置自动补水；彩叶草加光装置为LED植物生长补光灯，彩叶草地热能热水源通过管路连接于自动补水装置进入育苗装置；彩叶草温控装置连接于彩叶草育苗装置，通过流出水量控制彩叶草育苗装置的加热温度。采用上述技术方案，在温室育苗过程中可以通过加热装置和自动补水装置对育苗用水进行自动控制，使其具有了恒定水位和适合作物生长的温度，有利于植物幼苗的快速生长。育苗装置的下层水体养殖有鱼，可以通过鱼吃根尖，及时持续调控根系顶端生长发育，促发更多不定侧根，培育具有短促白色强活力根系群。克服传统育苗方法苗子自身很容易出现根系不发达，根部不稳定的情况。有利于运输和移栽后植物快速生长。在离地、棚温、水深、膜层四因素中，离地、棚温、膜层对水温有极显著直接影响，水深直接影响不显著(表1、表2)。
3.1. 水深与膜层系统对水温影响的通径分析
水深与膜层系统对水温有极显著直接影响，膜层对水温有极显著直接影响，水深直接影响不显著(表3)。
Table 1. Path analysis of four factors affecting water temperature
表1. 水温影响4因素的通径分析
Table 2. Path analysis of influencing factors of water temperature
表2. 水温影响因素的通径分析
Table 3. Path analysis of the influence of water depth and membrane system on water temperature
表3. 水深与膜层系统对水温影响的通径分析
3.2. 水深与离地处理系统对水温影响的通径分析
水深与离地处理系统对水温有极显著直接影响，离地处理对水温有极显著直接影响，水深直接影响不显著(表4)。
Table 4. Path analysis of water temperature affected by water depth and off-ground treatment
表4. 水深与离地处理对水温影响的通径分析
3.3. 水深与棚温系统对水温影响的通径分析
水深与棚温系统对水温有极显著直接影响，棚温和水深对水温均有极显著直接影响(表5)。可见只有同时保持棚温与维持一定水位才能达到保温的最佳效果。
Table 5. Path analysis of the influence of water depth and shed temperature on water temperature
表5. 水深与棚温对水温影响的通径分析
Figure 1. Relationship between water temperature and water depth
图1. 水温与水深的关系
3.4. 最佳水深的确定
根据不同水深与水温观察结果分析(图1)，水深与水温有如下3次回归关系：
求导
解方程：令
对照观测图像：46.12 cm水深为温度最低点附近，8.55 cm水深为温度最高点附近。
3.5. 最佳流量的分析
其温度调控参数按以下公式计算：
Y为目标温度，X为每分钟热水流量(ml)。
如果目标温度为12℃，将
代入式中，则可以得到：
解方程，X = 892.5 (ml)，即每分钟热水流量为892.5 (ml)，换算成每小时流量为53.55公斤。
如果目标温度为15℃，将Y = 15代入式中，则可以得到：
解方程，X = 892.5 (ml)，即每分钟热水流量为1642.5 (ml)，换算成每小时流量为98.55公斤。
如果目标温度为20℃，将Y = 20代入式中，则可以得到：
解方程，X = 892.5 (ml)，即每分钟热水流量为2892.5 (ml)，换算成每小时流量为173.55公斤。
育苗装置的水温达到苗木最佳生长状态，使育苗装置的培育用水具有恒定水位和适合作物生长的温度，有利于植物幼苗的快速生长。
4. 结论
1) 地面彩叶草节能越冬漂浮栽培，在双膜覆盖条件下，在地面育苗时可利用热容量最大的水直接调节热容量最小的空气，可实现以水修根、以水养根、以水调温、调肥、调气。
2) 多层育苗装置架空栽培，其结构包括热水源、自动补水装置、多层育苗装置、自动补水装置通过管路连接于热水源以及育苗装置之间，实现热水进入育苗装置自动补水，利用热容量最大的水调节热容量最小的空气。采用该技术方案，在温室育苗过程中可以通过加热装置和自动补水装置对育苗用水进行自动控制，使其具有了恒定水位和适合作物生长的温度，有利于植物幼苗的快速生长。
3) 育苗装置的下层水体养殖有鱼，可以通过鱼吃根尖，及时持续调控根系顶端生长发育，促发更多不定侧根，培育具有短促白色强活力根系群。克服传统育苗方法苗子自身很容易出现根系不发达，根部不稳定的情况。有利于运输和移栽后植物快速生长。
基金来源
湖南农业科技创新资金创新项目2020CX27。
参考文献
NOTES
*通讯作者。