47 2020 1 園藝園林 設(shè)施番 茄 產(chǎn) 量 影 響 因 素 分 析 曾祥偉 張?zhí)熘?何小凡 鞏艷明 郭唯偉 中農(nóng)富通園藝有限公司 北京 100089 摘要 以荷蘭設(shè)施番茄無土 栽培模式為參照 從種苗特性 環(huán)境控制 種植管理 能源供應(yīng) 等方面進行對比分析 探討影響 國內(nèi)設(shè)施番茄無土栽培獲得高產(chǎn) 的主要因素和調(diào)控措施 針對實 際生產(chǎn)過程中面臨的技術(shù)問題和 設(shè)施番茄產(chǎn)業(yè)布局提出建議 以 期幫助各農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)提高設(shè)施 番茄種植效益 關(guān)鍵詞 設(shè)施番茄 產(chǎn)量 影響因素 1 國外設(shè)施番茄生產(chǎn)現(xiàn)狀 設(shè)施農(nóng)業(yè)最早源于西方部 分發(fā)達國家 到20世紀(jì)70年代 荷蘭 以色列 日本等國家的農(nóng) 業(yè)設(shè)施栽培發(fā)展較為迅速 其 中 日本成為世界擁有薄膜溫室 面積最大的國家 僅塑料溫室就 占其所有溫室的96 主要栽培 的作物包括草莓 番茄等 以色 列借助獨特的節(jié)水灌溉技術(shù) 在 溫室生產(chǎn)技術(shù)方面遙遙領(lǐng)先 而 國土面積只有4 1萬平方公里的 荷蘭 憑借先進的設(shè)施蔬菜生產(chǎn) 技術(shù)已經(jīng)成為世界第二大農(nóng)產(chǎn)品 出口國家 同時也是蔬菜單產(chǎn)最 高國家 番茄產(chǎn)量達到60公斤 平方米 是國內(nèi)常規(guī)番茄種植產(chǎn) 量的4 5倍 荷蘭番茄生產(chǎn)是社 會化分工比較成熟的產(chǎn)業(yè) 具有 完善的社會化生產(chǎn)服務(wù)體系 各 生產(chǎn)環(huán)節(jié)均有專業(yè)公司提供技術(shù) 服務(wù) 專業(yè)育苗公司提供優(yōu)質(zhì)番 茄幼苗 種苗質(zhì)量整齊劃一 農(nóng) 場主清理上茬作物并進行消毒處 理后 育苗公司準(zhǔn)時將下一茬番 茄幼苗運輸?shù)轿?有效縮短空棚 期 大部分廢舊番茄秧苗清理工 作由專門公司負責(zé) 一個10人工 作小組每天可清理3 5公頃番茄 溫室 且室內(nèi)消毒工作也由專業(yè) 公司進行 密封熏殺48小時后便 可重新進行種植作業(yè) 另外 有 專業(yè)植保服務(wù) 營養(yǎng)液檢測服務(wù) 以及勞工支持服務(wù) 農(nóng)場主有更 多的時間來做環(huán)境調(diào)控和植株管 理 最大程度發(fā)揮番茄品種的生 產(chǎn)潛能 2 國內(nèi)設(shè)施番茄產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 我國對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展支持 的力度逐漸加強 在鄉(xiāng)村振興和 農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的大背景 下 以連棟玻璃溫室為載體 以 椰糠巖棉為栽培基質(zhì)的設(shè)施番茄 栽培在國內(nèi)迅速發(fā)展 主要經(jīng)營 主體為科研院所 國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè) 園區(qū) 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè) 農(nóng) 業(yè)科技示范園以及一些地產(chǎn) 互 聯(lián)網(wǎng) 電商等跨界商業(yè)巨頭 部 分經(jīng)營主體引進全套栽培設(shè)施和 番茄栽培技術(shù) 部分企業(yè)根據(jù)國 外栽培理念引進吸收轉(zhuǎn)化形成自 有栽培體系 目前國內(nèi)設(shè)施番茄 普遍采用進口巖棉塊育苗 進 口椰糠條作為栽培基質(zhì) 選用 Hoogendoor Priva Codema 等溫室智能控制系統(tǒng)調(diào)控溫室環(huán) 境及灌溉環(huán)節(jié) 同荷蘭種子公 司 設(shè)備公司 設(shè)計公司建立了 廣泛的合作 并在國內(nèi)番茄設(shè)施 生產(chǎn)中取得了階段性成果 國內(nèi) 設(shè)施番茄產(chǎn)量達到40 45公斤 平方米 但同荷蘭番茄生產(chǎn)水平 相比仍有一些差距 需要國內(nèi)種 植者深入研究種植技術(shù)和裝備 進一步提高椰糠巖棉栽培模式的 競爭優(yōu)勢 3 設(shè)施番茄產(chǎn)量主要影響 因素 荷蘭社會化生產(chǎn)服務(wù)體系 對番茄產(chǎn)業(yè)起到很大的促進作 用 但其核心優(yōu)勢在于先進的 番茄栽培管理技術(shù) 荷蘭瓦格 寧根大學(xué)專家團隊對種植管理 技術(shù)進行持續(xù)的研究和改進 以發(fā)揮植株最大生產(chǎn)潛能為目 標(biāo) 通過理論和實踐驗證形成 操作性較強的實用技術(shù)并從種 苗 環(huán)境控制 肥料供應(yīng) 病 蟲害控制等方面對番茄農(nóng)場進 行可靠的技術(shù)支持 3 1 種質(zhì)種苗 荷蘭番茄采用周年一大茬種 植模式 該種植模式對番茄品 種有特定要求 同國內(nèi)原有自 封頂型番茄品種不同 荷蘭選 用無限生長型品種 該類型番 茄能夠連續(xù)生長 周年種植主 蔓長度可達15 18米 在主蔓 生長過程中每周可生成3片葉和 一穗果 保證連續(xù)采收售賣 無限生長型品種是荷蘭周年一 大茬長季節(jié)栽培的基礎(chǔ) 國內(nèi) 日光溫室 春秋棚和露天栽培 48 2020 1 園藝園林 的鮮食番茄一般采用自封頂性 品種 因品種特性使周年產(chǎn)量 明顯低于荷蘭周年一大茬的種 植模式 但國內(nèi)玻璃連棟溫室 番茄種植選用同荷蘭品種 在 品種特性方面具有相同優(yōu)勢 3 2 茬口更換 茬口更換時 荷蘭有專業(yè) 公司負責(zé)溫室內(nèi)部清茬和消毒工 作 在番茄苗齡達到60 70天 高度50 60厘米時 由育苗公司 運輸?shù)礁鱾€種植農(nóng)場 開始一周 年的番茄生產(chǎn) 整個換茬工作壓 縮在一個星期內(nèi)完成 國內(nèi)農(nóng)業(yè) 科技服務(wù)和裝備比較落后 番茄 農(nóng)場需要自行清茬和消毒 且育 苗工作和種苗運輸工作均需自行 處理 整個茬口更換工作需要耗 時3 4周時間 相對于荷蘭生產(chǎn) 模式 增加了空棚期 成為周年 產(chǎn)量降低的原因之一 3 3 能源供給 番茄高產(chǎn)栽培系統(tǒng)配套熱電 聯(lián)產(chǎn)設(shè)施 生產(chǎn)過程中需要消耗 大量的天然氣 生產(chǎn)電力的同時 產(chǎn)生充足的熱水 二氧化碳 滿 足番茄生長對補光 溫度調(diào)控 二氧化碳補充等需求 成為能源 消耗型生產(chǎn)模式 該模式中生產(chǎn) 的電力除滿足自身生產(chǎn)需要外 可同國家電網(wǎng)連接對外銷售 使 農(nóng)場擁有電力和農(nóng)產(chǎn)品兩大主要 產(chǎn)出 并通過對接銷售服務(wù)環(huán)節(jié) 真正實現(xiàn)了一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā) 展 荷蘭天然氣供應(yīng)充足 每立 方天然氣0 2元人民幣 而我國 天然氣資源比較匱乏 每立方天 然氣1元人民幣 在天然氣供應(yīng) 量和價格方面均不占優(yōu)勢 因 此 相同栽培設(shè)施和資材投入情 況下 我國番茄生產(chǎn)的能源消耗 成本要明顯高于荷蘭 為充分節(jié) 約能源 降低番茄生產(chǎn)成本 設(shè) 施番茄高產(chǎn)栽培系統(tǒng)適合建設(shè)在 距離熱電廠 供熱廠等余熱 余 氣比較豐富的地區(qū) 3 4 溫度影響 我國東部區(qū)域長江以北多為 溫帶季風(fēng)氣候 長江以南多為亞 熱帶季風(fēng)氣候 夏季潮濕多雨 冬季寒冷干燥 西部地區(qū)多為溫 帶大陸性氣候 夏季涼爽 但冬 季嚴(yán)寒 在設(shè)施溫度控制方面 不但要考慮冬季加溫 還要考慮 夏季降溫問題 同荷蘭模式相比 具有明顯劣勢 如圖1所示 荷蘭鹿特丹地 區(qū)月平均最高溫度為20 左右 番茄溫室生產(chǎn)無 需考慮夏季降溫 問題 所以 荷 蘭溫室均未安裝 濕簾風(fēng)機降溫系 統(tǒng) 不受負壓通 風(fēng)系統(tǒng)限制情況 下 溫室南北 跨度達到100 200米 更容易 建設(shè)大型單體溫 室 荷蘭單棟溫 室面積普遍3 5公頃 形成規(guī) 模種植效應(yīng) 便 于集中管理 提 高工作效率 我 國河北地區(qū)夏季 月平均最高溫度 為32 左右 東 部地區(qū)其他城市 夏季也能接近該 溫度水平 長江 以南溫度更高 設(shè)施番茄生產(chǎn)均 需要采取濕簾風(fēng) 機 高壓迷霧等降溫措施 溫室 南北寬度48 52米 限制了單體 大溫室的建設(shè) 我國北方設(shè)施番 茄生產(chǎn)5 10月份均需要人工降 溫 南方地區(qū)4 11月份需要人 工降溫 因此 我國設(shè)施番茄生 產(chǎn)要比荷蘭當(dāng)?shù)啬Ｊ礁叱鲆徊糠?降溫成本 荷蘭為溫帶海洋性氣候 圖2中鹿特丹冬季的月平均低溫 都在0 以上 比河北最多高出 10 秦嶺淮河以北地區(qū)設(shè)施番 茄種植 在冬季加溫方面要比荷 蘭當(dāng)?shù)叵母嗟募訜岢杀?設(shè) 施番茄生產(chǎn)企業(yè)運營過程中 或 多或少會刻意降低供暖強度 造 圖1 河北與鹿特丹月平均高溫對比圖 圖2 河北與鹿特丹月平均低溫對比圖 圖3 鹿特丹與河北光照累積量對比圖 49 2020 1 園藝園林 成冬季溫室內(nèi)部溫度不能達到番 茄生長理想水平 限制了番茄最 大產(chǎn)能的發(fā)揮 成為設(shè)施番茄周 年產(chǎn)量降低的主要因素之一 3 5 光照影響 設(shè)施番茄每天至少需要850 焦耳 平方厘米的光照累積量 這在我國北方地區(qū)光照強度最 弱的冬季基本都能達到要求 而荷蘭冬季光照比較弱 圖3 中 1月 2月 11月 12月光 照累積量100 200焦耳 平方厘 米 必須進行人工補光才能滿 足番茄生長需求 所以 荷蘭 種植屆流行著 一分光照一分 收獲 的說法 另外 荷蘭部 分番茄種植農(nóng)場將1200焦耳 平 方厘米作為補光標(biāo)準(zhǔn)下限 我 國河北地區(qū)3 10月光照累積量 均超過1200焦耳 平方厘米 在 自然光照方面比荷蘭擁有明顯 優(yōu)勢 荷蘭番茄除補充光照強 度外 光照時長也采取有效的 人工調(diào)節(jié) 番茄植株每天可進 行18小時的光合作用 累計大 量光合產(chǎn)物 保證產(chǎn)量形成 國內(nèi)受種植成本影響 每天增 加補光時間2 3個小時 番茄 光合作用時間遠不能達到18小 時 成為國內(nèi)番茄單位面積產(chǎn) 量落后荷蘭的另一重要影響因 素 3 6 二氧化碳供給 二氧化碳是植物進行光合作 用的主要原材料 植物吸收空氣 中的二氧化碳用以合成碳水化合 物 在其他環(huán)境條件適宜情況 下 空氣中二氧化碳濃度將成為 光合作用的限制因素 隨著二氧 化碳濃度的提高 光合速率逐漸 增加 當(dāng)二氧化碳濃度達到800 900毫克 公斤時 光合速率 接近最大值 空氣中二氧化碳濃 度一般為340 360毫克 公斤 荷蘭設(shè)施番茄生產(chǎn)過程中常采用 人工補充的方式 使溫室內(nèi)二 氧化碳濃度達到750 1000毫克 公斤 以滿足番茄植株對二氧 化碳的需求 二氧化碳有兩個來 源 一是番茄農(nóng)場內(nèi)部熱電聯(lián)產(chǎn) 形成的尾氣 經(jīng)凈化系統(tǒng)處理 除掉二氧化硫 一氧化氮等有害 氣體后供應(yīng)番茄溫室 另一個是 專業(yè)二氧化碳供應(yīng)公司 通過管 道供應(yīng)各番茄溫室 國內(nèi)設(shè)施番 茄二氧化碳來源不足 主要通過 瓶裝液態(tài)二氧化碳 袋裝化學(xué)反 應(yīng) 天然氣型二氧化碳發(fā)生器等 途徑獲得 使用成本高 操作不 方便 應(yīng)用時間短 供應(yīng)量低 番茄溫室內(nèi)二氧化碳濃度長時間 不能達到700毫克 公斤 成為 番茄高產(chǎn)的又一限制因素 3 7 水肥管理 番茄植株在不同生長期需 要不同水肥供應(yīng) 可通過營養(yǎng) 液間歇性滴灌的方式 實現(xiàn)番 茄根系周圍營養(yǎng)液特性的調(diào) 控 不同生長環(huán)境條件下植株 生長狀態(tài)和根系所需的營養(yǎng)液 特性組成一系列對應(yīng)數(shù)據(jù) 荷 蘭瓦格寧根大學(xué)通過大數(shù)據(jù)分 析后構(gòu)建植物生長模型 并以 此指導(dǎo)設(shè)施番茄日常營養(yǎng)液管 理 營養(yǎng)液專業(yè)檢測機構(gòu)提供 番茄根系周圍營養(yǎng)液 營養(yǎng)液 供液 回液檢測服務(wù) 根據(jù)生 長模型和檢測結(jié)果給出營養(yǎng)液 灌溉調(diào)整建議 使番茄根系周 圍營養(yǎng)液一直處于理想狀態(tài) 我國番茄植株生長模型研究和 營養(yǎng)液檢測服務(wù)還不成熟 受 能源和設(shè)施條件影響 溫室內(nèi) 部不能完全達到生長模型要求 的環(huán)境參數(shù) 模型應(yīng)用推行緩 慢 營養(yǎng)液多委托國外檢測機 構(gòu)進行檢測和分析 國內(nèi)檢測 機構(gòu)只提供檢測服務(wù) 對于如 何進行營養(yǎng)液調(diào)整很少能給出 專業(yè)性建議 3 8 種植密度 無限生長型番茄每個枝頭周 年坐果約40穗 在單穗果重量 基本相同情況下 單位面積枝頭 數(shù)量決定了周年采收重量 荷蘭 冬季光線比較弱時小果型番茄種 植密度3 8分枝 平方米 夏季 光線增強后種植密度逐漸調(diào)整到 5 0 5 2分枝 平方米 國內(nèi)受 補光條件限制 種植密度多為 2 8分枝 平方米 種植密度成 為國內(nèi)設(shè)施番茄單位面積產(chǎn)量較 低的又一原因 4 小結(jié) 設(shè)施番茄產(chǎn)量受多種因素影 響 影響高產(chǎn)的因素符合 木 桶原理 若一個環(huán)節(jié)處理不 到位就不能達到高產(chǎn)目標(biāo) 國 內(nèi)在能源供應(yīng) 環(huán)境控制 水 肥管理 種植密度等方面均存 在不同程度的操作短板 因 此 若要達到荷蘭種植模式的 產(chǎn)量水平 需要我們從種植各 個環(huán)節(jié)改善 為番茄植株提供 最適宜的生長環(huán)境條件 考慮 到生產(chǎn)成本問題 設(shè)施番茄高 產(chǎn)項目可設(shè)立在冬暖夏涼的區(qū) 域 或者靠近熱電廠 集中供 暖廠等余熱 余氣充足的地 方 也從另外一個角度出發(fā) 不純粹追求高產(chǎn) 根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng) 資供應(yīng)條件 消費習(xí)慣和消費 水平 制定適宜的投入產(chǎn)出計 劃 追求設(shè)施番茄生產(chǎn)的綜合 經(jīng)濟效益