溫室園藝 2020 12 12 本 期 策 劃 Special Planning 高效栽培模式 DOI 10 16815 ki 11 5436 s 2020 34 001 智能連棟玻璃溫室番茄高效生產(chǎn)管理技術 王康麗 劉湘?zhèn)?北京宏福農(nóng)業(yè)技術有限公司 北京 102209 摘要 近年來智能連棟玻璃溫室在國內(nèi)大面積興起 宏福農(nóng)業(yè)作為最早進入智能溫室番茄生產(chǎn)的企業(yè)之一 擁有豐富的番茄栽培經(jīng)驗 文章從環(huán)境控制 水肥管理 植株管理 人工管理4個方面詳細闡述智能連 棟玻璃溫室番茄生產(chǎn)的關鍵技術要點 為番茄的高效生產(chǎn)提供依據(jù) 近 年來 越來越多的企業(yè)選用荷蘭Venlo型 智能連棟玻璃溫室進行蔬菜工廠化生產(chǎn) 溫室中配備現(xiàn)代化設備 通過調(diào)整作物生長的溫 度 濕度 CO 2 濃度 光照及營養(yǎng)液等改善或創(chuàng) 造植物生長發(fā)育的適宜環(huán)境條件 實現(xiàn)作物周年 連續(xù)生產(chǎn) 1 與普通的日光溫室相比 Venlo型 智能連棟玻璃溫室具有空間大 密閉性好 環(huán)境 穩(wěn)定等特性 在生產(chǎn)中更容易實現(xiàn)機械化 自動 化 同時還隔絕了外部病蟲害侵染 為作物的生 長提供了均一穩(wěn)定的環(huán)境 為生產(chǎn)出商品性一致 的產(chǎn)品提供了條件 目前中國連棟玻璃溫室內(nèi)番 茄植株的生長周期可達10個月 采收期可達8 個月 宏福農(nóng)業(yè)北京園區(qū)在7月下旬播種 9月 中旬定植 11月下旬采收 翌年7月中下旬拉秧 文章以宏福農(nóng)業(yè)越冬茬番茄生產(chǎn)為例 從溫室環(huán) 境控制 水肥管理 植株管理及人工管理4個方 面介紹番茄高效栽培管理技術 環(huán)境控制 計算機環(huán)境控制系統(tǒng)是智能溫室作物生產(chǎn) 中重要的組成部分 利用計算機環(huán)控系統(tǒng)不僅可 以實時監(jiān)測溫室內(nèi)環(huán)境的變化 還可以在電腦 手機 平板上實現(xiàn)對溫室中溫度 濕度 光照 CO 2 濃度及水肥的調(diào)控 目前世界上有3大主流 環(huán)境控制系統(tǒng) 分別是普瑞瓦 Priva 荷蘭 豪根道 Hoogendoorn 荷蘭 以及騎士 Ridder 荷蘭 宏福農(nóng)業(yè)北京園區(qū)采用Priva 荷蘭 計算機環(huán)境控制系統(tǒng)進行溫室環(huán)境的調(diào)控 種植者作為環(huán)境控制的核心 負責環(huán)境策略 的制定與調(diào)整 各類傳感器負責采集環(huán)境數(shù)據(jù)并 傳輸?shù)娇刂贫?電腦 手機 控制端根據(jù)環(huán)境 數(shù)據(jù)及環(huán)境策略形成指令 并傳遞信號給溫室內(nèi) 的設備 設備接收指令后執(zhí)行指令 完成對溫室 內(nèi)環(huán)境的調(diào)控 溫度 溫度的精準控制是智能溫室無土栽培模式的 優(yōu)勢之一 在智能溫室溫度管理過程中 一般采 用三段式溫度管理策略 圖1 第一階段為第 一天日出后到日落前 這一階段溫室溫度設置區(qū) 間為17 27 第二階段為第一天日落后到第二 天的凌晨 該階段溫度設置區(qū)間為12 18 第 三階段是第二天的凌晨到第二天日出前 該段溫 度設置區(qū)間為17 20 從圖1可以看出從第一 階段到第二階段溫度急劇下降 人為營造一個較 大的晝夜溫差 有利于同化物向果實運輸 提高 果實的產(chǎn)量與口感 第二階段到第三階段時 溫 圖1 智能溫室三段式溫度管理策略圖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 時間 溫度 21 20 19 18 17 16 15 14 13 溫室園藝 2020 12 13 農(nóng)業(yè)工程技術 溫室園藝 度有所提升 溫度提升的速率不應高于0 5 h 此階段提升溫度主要是為了提高作物本身的溫 度 使作物處于光合作用 準備 階段 在接受 到太陽光時可以很快進行光合作用 更高效地利 用光能 第三階段到第一階段溫度上升速度較為 緩慢 此階段溫室加溫的主要熱源是太陽輻射 太陽輻射加熱速度過快會導致果實結露 果實節(jié) 間較長等情況 因此在溫度管理時會通過開窗通 風等策略控制這段時間的加溫速率 使溫度上升 速度減緩 此外 在不同的季節(jié) 不同的天氣狀況以及 不同的植株狀態(tài)下 各個階段的時間長度以及設 置溫度會發(fā)生變化 種植者需在各階段的溫度設 置范圍內(nèi)進行上下調(diào)控 使植株生長處于平衡狀 態(tài) 北方種植者在溫度管理方面應將精力著重放 在冬季溫室加溫上 而南方種植者應更多考慮夏 季的降溫措施 濕度 溫室內(nèi)的濕度與作物的蒸騰作用息息相關 番茄植株吸收的水分中90 會被蒸發(fā)掉 蒸騰 作用可以促進植物對營養(yǎng)物質的吸收和運輸 還會起到降溫的作用 作物蒸騰作用的能力取 決于飽和濕度差 HD 不同溫度條件下相同 的相對濕度其飽和濕度差的值不同 因此在番 茄的濕度管理上需通過飽和濕度差的值來控制 溫室內(nèi)的濕度 研究表明番茄的理想飽和濕度 差是在2 5 g m 3 之間 北京地區(qū)冬季溫室需保溫 因此白天通風口 的開度會調(diào)小 以降低通風量 導致白天室內(nèi)空 氣濕度偏高 影響植物蒸騰且使植物易受病害侵 染 利用暖氣可以降低溫室內(nèi)的濕度水平 保障 番茄的正常生長 夏季溫度高 外界濕度也高 白天通風口開度較大 與外界空氣交換較頻繁 另外夏季溫室內(nèi)還需要通過霧化設備降低溫室溫 度 增加溫室內(nèi)的濕度 防止過度蒸騰對植株造 成損害 2 3 以北京為代表的北方地區(qū) 氣候較 為干燥 即使夏季會通過霧化設備降溫增濕 真 菌性病害發(fā)生的情況也會較少 南方地區(qū)空氣濕 度較大 生產(chǎn)時應重視溫室的排濕問題 光照 中國北方地區(qū)夏季 冬季光照差異巨大 圖 2是北京地區(qū)2019年9月 2020年9月的周光 照變化情況 從圖中可以看出 北京地區(qū)一年中 光照最好的時間在5 6月份 光照最差的時間在 1月份與12月份 溫室生產(chǎn)中使用漫反射玻璃 可以形成較多的反射光 植株的下部也可以很好 地接受光照 增加植株對光的吸收 從而增加產(chǎn) 量 另外補光設備的使用也可以有效增加產(chǎn)量 補光的時間段一般會選在太陽升起前及日落后 陰天光照不足時也可以在白天進行補光 補光時 間根據(jù)植株光需求 補光燈效率以及自然光的量 進行計算 番茄至少需要6 h黑暗期 在溫室進 行補光時要注意補光時長 補充 CO 2 CO 2 是光合作用的主要原料之一 宏福農(nóng)業(yè) 在進行智能連棟玻璃溫室番茄生產(chǎn)過程中 冬季 會在室內(nèi)補充CO 2 主要原因有兩點 冬季為 保持溫室內(nèi)的溫度 通常通風口的開度較小 溫 室內(nèi)CO 2 不足會限制植物的光合作用 此時補 充CO 2 可以提高光合效率 從而實現(xiàn)產(chǎn)量的提 升 溫室內(nèi)加溫能源采用天然氣 其燃燒后的 副產(chǎn)物中含有CO 2 白天鍋爐燃燒天然氣加熱的 水進入到蓄熱罐中儲存用于晚上溫室加熱 產(chǎn)生 的CO 2 直接進入溫室 實現(xiàn)了能源的高效利用 CO 2 的補充時間段為晴天的9 00 15 00 溫室內(nèi) 的CO 2 濃度通常設置為800 mol mol 水肥管理 智能連棟玻璃溫室中使用的栽培方式是無土 圖2 日均光累計在一年中的變化 2019 9 2 2019 9 16 2019 9 30 2 019 10 14 2 019 10 28 2 019 11 11 2 019 11 25 2 019 12 9 2 019 12 23 2 020 1 6 2020 1 2 0 2020 2 3 2020 2 17 2020 3 2 2020 3 16 2020 3 30 2020 4 13 2 020 4 27 2020 5 11 2020 5 2 5 2 020 6 8 2020 6 22 2 020 7 6 2020 7 2 0 2020 8 3 2020 8 17 2 020 8 31 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 光照 J cm 2 日期 溫室園藝 2020 12 14 本 期 策 劃 Special Planning 高效栽培模式 栽培 通過水肥一體化系統(tǒng)進行灌溉 生產(chǎn)過程 中營養(yǎng)液管理有兩個重要指標 EC和pH EC是 單位距離導電的能力 EC的大小可以表示營養(yǎng)液 濃度的高低 番茄的灌溉EC在2 0 4 0 mS cm 在生產(chǎn)過程中 冬季灌溉EC要高于夏季 一般 冬季灌溉EC在3 5 4 0 mS cm左右 夏季灌溉 EC在2 5 3 0 mS cm 為保證番茄的正常生長 灌溉液pH一般控制在5 0 6 0 4 灌溉量的多少與當日的光照情況有關 荷蘭 的灌溉模型表明 溫室中每積累1 J cm 2 的光 需灌溉3 mL m 2 的營養(yǎng)液 灌溉開始時間在日出 后2 h左右 此時植株光合作用需要水分 另外 經(jīng)過2 h的升溫 植株本身的溫度達到一個比較 穩(wěn)定的狀態(tài) 此時進行灌溉 不容易造成裂果 停止灌溉時間為晴天日落前2 h 陰天日落前5 h 如果停止灌溉時間太晚 基質中水分含量過高 會導致根部缺氧變褐 如果停止灌溉時間太早 則容易導致植株缺水萎蔫 灌溉液所含的營養(yǎng)元素很多 但是植株吸收 并不是等量或者等比吸收的 因此 可能會導致 一些元素富集 那么與它拮抗的元素就會吸收不 足 加大灌溉量可以沖走多余的營養(yǎng)元素 使基 質的EC與灌溉液EC相近 晴天條件下 成株 番茄灌溉排液量在30 左右為宜 植株管理 在智能溫室生產(chǎn)管理過程中 植株的管理 分為密度管理 葉片管理 花穗 果穗 管理 荷蘭番茄生長光需求模型表明 小番茄每穗果 每天需光量為30 J cm 2 每個生長點每天的需 光量100 J cm 2 宏福農(nóng)業(yè)北京園區(qū)定植時間為 9月 初始密度為2 9株 m 2 從圖2中可以看 出 定植后 光照條件越來越差 因此在定植時 初始密度不宜過高 2月份光照開始變好 此時 可以留下頭部生長健壯的側枝 使其生長為新 的頭 增加密度 提高光的利用率 從而增加 產(chǎn)量 夏季番茄密度可達到4 5株 m 2 宏福農(nóng) 業(yè)大慶園區(qū)定植時間為4月下旬 定植密度為 3 75株 m 2 定植后日照條件越來越好 初始密 度大可以增加植株對光的利用效率 在密度管 理上需要根據(jù)栽培地區(qū)的光照情況 定植時間 來確定初始密度 根據(jù)光照的變化規(guī)律進行密 度的調(diào)整 一般番茄品種1穗花對應3片葉 光合作用 產(chǎn)生的同化物在不同器官之間的分配比例不同 在生長點的位置 3片葉與1穗花對應的同化物 的分配比例大概為3 7 此時摘掉1片頂葉會使 本該進入這片葉的同化物重新分配 更多的同化 物進入到花穗 最后形成果實 提高了經(jīng)濟產(chǎn)量 另外摘除掉頂部葉片會使番茄植株的透光性變 好 底部葉片能接受到更多的光 提高光的利用 效率 人工管理 番茄植株進入常規(guī)化管理之后 根據(jù)工人的 工作內(nèi)容及作業(yè)的位置 從上到下將溫室生產(chǎn)工 人分為5個工作小組 分別負責落蔓 盤頭 疏 花疏果 打葉與采摘工作 落蔓 盤頭 疏花疏 果組的工人需在升降車上完成其工作內(nèi)容 因此 需要對這3個組的工人進行高空車的安全培訓 整個溫室各項工作每周需按工作標準完成1次 整個生產(chǎn)季 工人的工種和工作區(qū)域固定 有 利于提高工人的工作效率 并讓工人具有生產(chǎn) 責任感 參考文獻 1 楊其長 我國智能設施園藝技術突破之路在何方 J 中國農(nóng) 村科技 2018 000 001 37 39 2 許藝 李新旭 楊哲 等 我國連棟玻璃溫室番茄長季節(jié)栽培產(chǎn) 量與荷蘭存在差距的原因分析 J 中國蔬菜 2020 10 1 8 3 王艷芳 馮穎 李新旭 等 連棟溫室番茄工廠化生產(chǎn)環(huán)境調(diào) 控技術 J 中國蔬菜 2018 1 10 99 104 4 王艷芳 楊夕同 李新旭 蔬菜工廠化生產(chǎn) 二 連棟溫室番茄 工廠化生產(chǎn)水肥管理技術 J 中國蔬菜 2018 354 8 107 109 作者簡介 王康麗 1991 女 山東濰坊人 碩士 研究方向為智能溫室蔬菜栽培 引用信息 王康麗 劉湘?zhèn)?智能連棟玻璃溫室番茄高效生產(chǎn)管理技術 J 農(nóng)業(yè)工程技 術 2020 40 34 12 14