一种实现叶菜全株原位光合作用的生产系统及栽培方法，涉及全人工光植物生产技术领域，所采用的技术方案包括供光装置、喷雾装置，供光装置包括光源，喷雾装置包括喷头，还包括栽培件和转动装置，栽培件用于固定植株且将植株的根系、茎、叶均暴露在外；转动装置周期性地转动植株和/或围绕植株转动光源、喷头。本发明采用转动装置和光、水、肥一体化方式，不仅能够丰富已有绿色器官叶绿体数量、诱导非绿色器官根系叶绿体合成，充分挖掘各个部位光合潜能，而且通过实现全株原位光合作用，能够减少茎、叶内光合产物向根系以及水、肥由根系向茎、叶长距离运输造成的能量损耗，从而提高植株光合生产能力。