第 3 4 卷 第 1 期 2 0 2 0 年 1 月 山 東 理 工 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) ( 自 然 科 學(xué) 版 ) J o u r n a l o f S h a n d o n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ) V o l . 3 4 N o . 1 J a n . 2 0 2 0 收 稿 日 期 : 2 0 1 8 1 0 2 3 第 一 作 者 : 宋 發(fā) 成 , 男 , 1 0 2 3 0 6 6 4 1 3 q q . c o m ; 通 信 作 者 : 劉 元 義 , 男 , L i u y y s d u t . e d u . c n 文 章 編 號(hào) : 1 672 - 619 7 ( 2 0 2 0 ) 0 1 - 005 8 - 06 荷 蘭 番 茄 基 質(zhì) 無(wú) 土 栽 培 主 要 技 術(shù) 的 研 究 與 探 討 宋 發(fā) 成 1 , 劉 元 義 2 , D o m e n i c o L o f 3 , 郭 佳 2 ( 1 . 山 東 理 工 大 學(xué) 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 , 山 東 淄 博 25 5049 ; 2 . 山 東 理 工 大 學(xué) 農(nóng) 業(yè) 工 程 與 食 品 科 學(xué) 學(xué) 院 , 山 東 淄 博 25504 9 ; 3 . 意 大 利 巴 里 理 工 大 學(xué) 電 氣 信 息 工 程 系 , 意 大 利 巴 里 7 0126 ) 摘 要 : 隨 著 番 茄 需 求 量 的 增 加 和 可 用 于 番 茄 耕 種 土 地 的 減 少 , 使 得 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 逐 漸 應(yīng) 用 到 番 茄 生 產(chǎn) 中 。 目 前 , 荷 蘭 的 番 茄 基 質(zhì) 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 最 為 成 熟 先 進(jìn) , 其 擁 有 完 善 的 栽 培 設(shè) 施 并 能 通 過(guò) 配 套 自 動(dòng) 化 控 制 系 統(tǒng) 對(duì) 環(huán) 境 條 件 進(jìn) 行 調(diào) 控 , 其 定 植 栽 培 管 理 也 形 成 了 標(biāo) 準(zhǔn) 化 的 生 產(chǎn) 流 程 。 本 文 從 栽 培 設(shè) 施 、 基 質(zhì) 、 定 植 栽 培 管 理 與 營(yíng) 養(yǎng) 液 管 理 4 個(gè) 方 面 介 紹 該 技 術(shù) , 并 分 析 該 技 術(shù) 在 我 國(guó) 的 應(yīng) 用 以 及 對(duì) 我 國(guó) 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 發(fā) 展 的 啟 示 。 指 出 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 在 國(guó) 內(nèi) 的 推 廣 已 成 為 必 須 , 應(yīng) 結(jié) 合 我 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 具 體 國(guó) 情 , 發(fā) 展 適 用 于 我 國(guó) 的 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 。 關(guān) 鍵 詞 : 無(wú) 土 栽 培 ; 番 茄 ; 玻 璃 溫 室 ; 基 質(zhì) ; 營(yíng) 養(yǎng) 液 中 圖 分 類 號(hào) : T H 16 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 : A S t u d y a n d d i s c u s s i o n o n t h e m a i n t e c h n o l o g y o f s u b s t r a t e - b a s e d s o i l l e s s c u l t u r e o f t o m a t o i n N e t h e r l a n d s SO N G F a c he n g 1 , L I U Y ua ny i 2 , D o m e ni c o L o f 3 , G U O J i a 2 ( 1 . S c h o o l o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , S h a n d o n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , Z i b o 2 5 5 0 4 9 , C h i n a ; 2 . S c h o o l o f A g r i c u l t u r a l E n g i n e e r i n g a n d F o o d S c i e n c e , S h a n d o n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , Z i b o 2 5 5 0 4 9 , C h i n a ; 3 . D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l a n d I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g , P o l i t e c n i c o d i B a r i , B a r i 7 0 1 2 6 , I t a l y ) A b s t r a c t : W i t h t he i nc r e a s e o f t o m a t o d e m a nd a nd t he de c r e a s e o f s o i l a v a i l a bl e f o r t o m a t o c ul t i v a t i o n , s o i l l e s s c ul t i v a t i o n t e c h n o l o g y ha s be e n g r a dua l l y a ppl i e d t o t o m a t o pr o duc t i o n . A t p r e s e n t , t h e t o m a t o s ub- s t r a t e s o i l l e s s c ul t i v a t i o n t e c hno l o g y i n N e t he r l a nds i s t h e m o s t s o phi s t i c a t e d a nd a dv a nc e d . I t ha s pe r f e c t c ul t i v a t i o n f a c i l i t i e s a n d c a n a dj us t a nd c o nt r o l t h e e n v i r o nm e nt a l c o ndi t i o ns t hr o ug h s uppo r t i n g a ut o m a t i c c o nt r o l s y s t e m , a n d i t s p l a n t i ng a nd c u l t i v a t i o n m a na g e m e nt ha s f o r m e d a s t a nda r di z e d pr o d uc t i o n p r o c e s s . T hi s pa pe r i nt r o du c e s t h e t e c h n o l o g y f r o m f o ur a s p e c t s i n c l udi n g c ul t i v a t i o n f a c i l i t i e s , s u bs t r a t e , t r a n s p l a nt i ng a n d c u l t i v a t i o n m a na g e m e n t a nd nu t r i e nt s o l u t i o n m a na g e m e nt , a n d t he n a na l y z e s i t s a ppl i - c a t i o n a n d i t s e nl i g ht e nm e nt t o t he de v e l o p m e nt o f s o i l l e s s c ul t i v a t i o n t e c hn o l o g y i n C hi na . I t i s po i n t e d o u t t h a t t h e s o i l l e s s c u l t i v a t i o n t e c hno l o g y m us t be po pu l a r i z e d i n C hi n a , a nd t he s o i l l e s s c ul t i v a t i o n t e c hno l o - g y s ho u l d be de v e l o p e d a c c o r di ng t o t he s pe c i f i c s i t ua t i o n o f a g r i c ul t u r a l p r o duc t i o n i n C hi na . K e y w o r d s : s o i l l e s s c ul t ur e ; t o m a t o ; g l a s s ho us e ; s ubs t r a t e ; nut r i e n t s o l ut i o n無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) ( S o i l l e s s C u l t ur e ) 是 一 種 不 用 土 壤 , 而 采 用 基 質(zhì) 或 營(yíng) 養(yǎng) 液 種 植 作 物 的 栽 培 技 術(shù) 。 該 技 術(shù) 改 變 了 傳 統(tǒng) 以 土 壤 栽 培 的 種 植 方 式 , 突 破 空 間 和 地 域 限 制 , 具 有 省 肥 、 省 水 、 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 品 質(zhì) 等 優(yōu) 點(diǎn) 1 。 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 可 根 據(jù) 作 物 生 長(zhǎng) 環(huán) 境 分 為 兩 大 類 , 即 基 質(zhì) 栽 培 法 和 無(wú) 基 質(zhì) 栽 培 法 。 番 茄 營(yíng) 養(yǎng)豐 富 , 味 美 價(jià) 廉 , 是 最 受 消 費(fèi) 者 歡 迎 的 蔬 菜 之 一 。 隨 著 番 茄 需 求 量 的 增 加 和 可 用 于 番 茄 耕 種 土 地 的 減 少 , 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 也 逐 漸 應(yīng) 用 到 番 茄 培 育 生 產(chǎn) 之 中 , 且 發(fā) 展 非 常 成 熟 。 番 茄 無(wú) 土 栽 培 多 采 用 基 質(zhì) 栽 培 法 2 , 其 中 以 荷 蘭 為 代 表 的 歐 洲 地 區(qū) 的 番 茄 基 質(zhì) 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 最 為 成 熟 , 最 具 代 表 性 。 本 文 將 從 栽 培 設(shè) 施 、 基 質(zhì) 、 定 植 栽 培 管 理 和 營(yíng) 養(yǎng) 液 管 理 4 個(gè) 方 面 介 紹 該 技 術(shù) , 并 分 析 該 技 術(shù) 在 我 國(guó) 的 應(yīng) 用 現(xiàn) 狀 以 及 對(duì) 我 國(guó) 無(wú) 土 栽 培 技 術(shù) 發(fā) 展 的 啟 示 。 1 栽 培 設(shè) 施 完 善 的 栽 培 設(shè) 施 是 實(shí) 現(xiàn) 番 茄 基 質(zhì) 無(wú) 土 栽 培 不 可 或 缺 的 硬 件 條 件 。 番 茄 生 長(zhǎng) 所 必 需 的 幾 個(gè) 重 要 要 素 分 別 為 : 水 分 、 光 照 、 合 適 的 溫 度 濕 度 、 C O 2 的 供 給 、 養(yǎng) 分 肥 料 的 供 給 。 為 滿 足 這 些 條 件 , 荷 蘭 設(shè) 計(jì) 了 合 理 的 溫 室 結(jié) 構(gòu) 和 栽 培 槽 , 并 配 套 自 動(dòng) 化 控 制 系 統(tǒng) 對(duì) 環(huán) 境 條 件 進(jìn) 行 調(diào) 控 。 同 時(shí) , 為 了 提 高 工 作 效 率 , 除 了 應(yīng) 用 集 成 化 系 統(tǒng) 將 環(huán) 境 控 制 、 水 肥 管 理 、 數(shù) 據(jù) 檢 測(cè) 等 設(shè) 施 設(shè) 備 進(jìn) 行 統(tǒng) 一 管 理 外 , 還 配 備 采 摘 作 業(yè) 車 、 升 降 軌 道 車 等 省 力 配 套 機(jī) 械 , 進(jìn) 一 步 提 高 工 人 操 作 效 率 。 1 . 1 玻 璃 溫 室 荷 蘭 生 產(chǎn) 農(nóng) 作 物 的 溫 室 多 為 玻 璃 溫 室 , 其 技 術(shù) 經(jīng) 過(guò) 多 年 發(fā) 展 , 結(jié) 構(gòu) 已 經(jīng) 非 常 成 熟 。 用 于 番 茄 無(wú) 土 栽 培 的 溫 室 結(jié) 構(gòu) 為 典 型 的 V e nl o 型 全 玻 璃 溫 室 3 , 脊 高 7 m , 天 溝 高 6 . 3 m , 支 撐 柱 間 距 為 5 m , 跨 度 為 8 m 。 較 高 的 溫 室 脊 高 能 夠 滿 足 溫 室 內(nèi) 對(duì) 番 茄 進(jìn) 行 懸 掛 式 栽 培 的 需 要 , 且 能 擴(kuò) 大 緩 沖 空 間 。 溫 室 屋 面 采 用 透 光 率 高 的 玻 璃 作 為 采 光 材 料 , 且 用 專 用 鋁 型 材 做 屋 面 梁 , 大 大 減 少 了 屋 面 梁 的 斷 面 尺 寸 , 加 之 省 去 了 屋 面 儃 條 和 連 接 件 等 , 減 少 了 整 個(gè) 屋 面 體 系 的 遮 光 , 使 整 個(gè) 溫 室 的 透 光 率 大 大 提 高 , 能 有 效 緩 解 光 照 少 帶 來(lái) 的 劣 勢(shì) 。 溫 室 屋 面 相 對(duì) 地 面 投 影 的 比 例 較 高 , 每 跨 度 內(nèi) 可 具 有 2 4 對(duì) 屋 面 , 即 2 4 個(gè) 屋 脊 和 天 溝 。 采 用 間 隔 式 開(kāi) 窗 方 式 時(shí) , 可 提 高 通 風(fēng) 率 。 通 常 , V e n l o 型 溫 室 的 通 風(fēng) 面 積 可 達(dá) 到 溫 室 地 面 積 的 10 % 左 右 4 。 溫 室 設(shè) 有 露 水 收 集 裝 置 , 可 防 止 屋 面 結(jié) 露 水 下 滴 損 傷 作 物 , 內(nèi) 保 溫 系 統(tǒng) 及 外 遮 陽(yáng) 系 統(tǒng) 可 調(diào) 節(jié) 室 內(nèi) 的 光 照 強(qiáng) 度 和 溫 度 , 冬 季 可 保 溫 , 為 番 茄 提 供 良 好 的 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 條 件 5 。 玻 璃 溫 室 如 圖 1 所 示 。 1 . 2 栽 培 槽 無(wú) 土 栽 培 中 栽 培 槽 用 于 盛 放 供 作 物 生 長(zhǎng) 的 基 質(zhì) 袋 , 其 能 夠 起 到 合 理 利 用 種 植 空 間 、 隔 絕 土 壤 污 染 、 免 除 土 壤 連 作 障 礙 并 提 高 水 肥 利 用 率 的 作 用 。 19 79 圖 1 玻 璃 溫 室 F i g . 1 G l a s s h o u s e 年 荷 蘭 的 “ M e t e o r Sy s t e m s ” 公 司 創(chuàng) 始 人 發(fā) 明 了 首 個(gè) 番 茄 栽 培 槽 6 , 經(jīng) 過(guò) 三 十 多 年 的 發(fā) 展 , 番 茄 用 栽 培 槽 技 術(shù) 已 經(jīng) 非 常 成 熟 完 善 。 栽 培 槽 按 照 在 溫 室 中 的 安 裝 方 式 可 分 為 懸 掛 式 和 地 面 支 撐 式 。 培 養(yǎng) 番 茄 常 用 的 方 式 為 栽 培 槽 懸 掛 式 , 安 裝 前 首 先 確 保 溫 室 的 桁 架 設(shè) 計(jì) 能 夠 承 受 栽 培 槽 、 栽 培 基 質(zhì) 、 作 物 植 株 、 以 及 果 實(shí) 總 重 量 。 而 后 栽 培 槽 沿 玻 璃 溫 室 脊 線 方 向 單 行 式 配 置 , 槽 間 隔 為 1 . 6 m , 懸 掛 高 度 為 離 地 面 0 . 6 0 . 7 m 。 番 茄 無(wú) 土 栽 培 的 栽 培 槽 寬 度 約 為 2 00 m m , 其 橫 截 面 形 狀 有 口 字 型 、 凹 字 型 和 幾 字 型 等 , 其 結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 能 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 營(yíng) 養(yǎng) 液 的 回 收 利 用 7 。 圖 2 所 示 為 幾 字 形 栽 培 槽 , 基 質(zhì) 袋 放 在 栽 培 槽 支 撐 面 上 , 多 余 的 營(yíng) 養(yǎng) 液 從 基 質(zhì) 袋 割 口 流 出 并 沿 著 支 撐 面 流 入 排 液 通 道 , 回 收 的 營(yíng) 養(yǎng) 液 經(jīng) 處 理 可 再 次 利 用 , 提 高 利 用 率 8 。 因 此 , 為 順 利 收 集 多 余 營(yíng) 養(yǎng) 液 , 栽 培 槽 安 裝 時(shí) 還 應(yīng) 有 一 定 的 安 裝 坡 度 , 約 為 3 5 。 圖 2 幾 字 形 栽 培 槽 F i g . 2 T h e c u l t i v a t i o n t r o u g h o f t h e s h a p e “ 幾 ” 1 . 3 補(bǔ) 光 系 統(tǒng) 為 應(yīng) 對(duì) 陰 雨 天 氣 和 冬 季 陽(yáng) 光 少 的 問(wèn) 題 , 需 采 取 措 施 保 證 番 茄 得 到 充 足 的 光 照 。 玻 璃 溫 室 配 有 專 業(yè) 的 玻 璃 清 洗 設(shè) 備 , 以 保 證 長(zhǎng) 年 透 光 率 維 持 在 70 % 以 9 5 第 1 期 宋 發(fā) 成 , 等 : 荷 蘭 番 茄 基 質(zhì) 無(wú) 土 栽 培 主 要 技 術(shù) 的 研 究 與 探 討 上 。 同 時(shí) , 還 會(huì) 安 裝 補(bǔ) 光 系 統(tǒng) , 最 常 見(jiàn) 的 補(bǔ) 光 設(shè) 備 是 高 壓 鈉 燈 。 一 般 而 言 , 增 加 1 % 的 光 照 , 便 可 增 加 1 % 的 產(chǎn) 量 。 為 了 計(jì) 算 補(bǔ) 光 效 能 , 荷 蘭 的 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 者 甚 至 計(jì) 算 出 維 持 每 穗 果 實(shí) 生 長(zhǎng) 所 需 的 能 量 為 每 天 80 J / c m 2 , 若 每 株 掛 果 7 穗 , 維 持 植 株 生 長(zhǎng) 所 需 能 量 為 10 0 J / c m 2 , 所 需 總 能 量 為 66 0 J / c m 2 , 相 當(dāng) 于 需 自 然 光 照 1 8 h 以 上 。 然 后 根 據(jù) 番 茄 的 能 量 需 求 , 確 保 補(bǔ) 光 的 強(qiáng) 度 滿 足 番 茄 生 長(zhǎng) 的 需 求 9 。 值 得 一 提 的 是 , L E D 補(bǔ) 光 也 逐 漸 應(yīng) 用 到 番 茄 無(wú) 土 栽 培 中 , L E D 有 著 更 好 的 發(fā) 光 效 率 , 省 電 耐 用 , 隨 著 價(jià) 格 的 下 降 , 未 來(lái) 玻 璃 溫 室 中 L E D 補(bǔ) 光 會(huì) 越 來(lái) 越 普 及 。 1 . 4 溫 濕 度 調(diào) 控 為 實(shí) 現(xiàn) 溫 濕 度 的 調(diào) 控 , 培 育 番 茄 的 玻 璃 溫 室 常 配 有 日 常 儲(chǔ) 能 系 統(tǒng) 和 長(zhǎng) 期 儲(chǔ) 能 系 統(tǒng) , 并 合 理 鋪 設(shè) 了 配 套 的 輸 水 管 道 。 前 者 白 天 把 發(fā) 電 系 統(tǒng) 產(chǎn) 生 的 熱 能 儲(chǔ) 藏 在 保 溫 水 箱 內(nèi) , 晚 上 放 熱 。 后 者 在 溫 室 區(qū) 有 冷 水 、 熱 水 水 池 , 兩 個(gè) 水 池 對(duì) 溫 室 在 不 同 季 節(jié) 進(jìn) 行 溫 度 調(diào) 節(jié) , 以 保 證 溫 室 “ 冬 暖 夏 涼 ” 。 通 過(guò) 熱 電 聯(lián) 產(chǎn) 和 儲(chǔ) 能 系 統(tǒng) , 荷 蘭 的 番 茄 生 產(chǎn) 者 可 以 精 準(zhǔn) 控 制 番 茄 在 不 同 時(shí) 期 的 生 長(zhǎng) 溫 度 : 定 植 初 期 白 天 20 , 夜 間 19 1 0 。 開(kāi) 花 結(jié) 果 以 后 , 白 天 最 高 溫 度 22 2 4 , 夜 間 溫 度 前 半 夜 17 1 8 , 后 半 夜 1 8 19 。 陰 天 時(shí) 適 當(dāng) 增 大 溫 差 , 白 天 最 高 2 6 , 夜 間 16 17 。 整 個(gè) 溫 室 系 統(tǒng) , 不 僅 可 以 把 溫 度 控 制 在 16 22 之 間 , 還 可 以 控 制 空 氣 濕 度 , 讓 白 天 的 R H 為 7 5 % 80 % , 夜 間 為 85 % 90 % 。 1 . 5 熱 電 聯(lián) 產(chǎn) 與 二 氧 化 碳 供 給 系 統(tǒng) 荷 蘭 的 天 然 氣 資 源 較 豐 富 , 很 多 溫 室 都 有 自 己 的 熱 電 聯(lián) 產(chǎn) 系 統(tǒng) , 即 以 天 然 氣 為 燃 料 , 在 為 溫 室 生 產(chǎn) 提 供 熱 量 的 同 時(shí) , 將 剩 余 熱 量 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 的 鍋 爐 系 統(tǒng) 。 該 系 統(tǒng) 白 天 運(yùn) 轉(zhuǎn) , 將 所 產(chǎn) 生 的 熱 水 儲(chǔ) 存 , 產(chǎn) 生 的 電 能 除 了 供 應(yīng) 溫 室 需 要 外 , 多 余 的 還 會(huì) 并 入 國(guó) 家 電 網(wǎng) , 而 產(chǎn) 生 的 二 氧 化 碳 則 會(huì) 用 于 番 茄 生 長(zhǎng) 。 一 般 大 氣 中 二 氧 化 碳 的 體 積 分 數(shù) 僅 為 0 . 0 4 % 左 右 , 但 番 茄 的 二 氧 化 碳 飽 和 點(diǎn) 在 0 . 1 4 % , 遠(yuǎn) 不 能 滿 足 番 茄 的 生 長(zhǎng) 需 要 。 因 此 , 有 熱 電 聯(lián) 產(chǎn) 裝 置 的 溫 室 , 可 以 將 溫 室 二 氧 化 碳 的 體 積 分 數(shù) 控 制 在 0 . 08 % 0 . 09 % 左 右 , 讓 番 茄 獲 得 比 普 通 耕 地 更 高 的 產(chǎn) 能 。 其 他 沒(méi) 有 熱 電 聯(lián) 產(chǎn) 系 統(tǒng) 的 溫 室 , 則 要 靠 近 大 型 的 能 耗 企 業(yè) ( 如 港 口 、 工 廠 等 ) 或 有 供 能 系 統(tǒng) 的 溫 室 , 通 過(guò) 地 下 管 道 輸 送 的 方 式 獲 得 二 氧 化 碳 氣 體 。 1 . 6 自 動(dòng) 化 灌 溉 施 肥 和 集 雨 設(shè) 備 荷 蘭 溫 室 設(shè) 施 采 用 精 確 控 制 系 統(tǒng) , 能 將 番 茄 灌 溉 總 量 、 灌 溉 頻 率 數(shù) 據(jù) 和 番 茄 生 長(zhǎng) 及 氣 候 環(huán) 境 相 結(jié) 合 , 實(shí) 現(xiàn) 水 肥 一 體 化 、 智 能 化 。 不 但 可 以 根 據(jù) 作 物 不 同 時(shí) 期 調(diào) 整 灌 水 量 , 而 且 可 以 在 一 天 當(dāng) 中 , 根 據(jù) 太 陽(yáng) 輻 射 的 情 況 及 時(shí) 調(diào) 整 供 水 量 , 以 保 證 在 滿 足 作 物 需 求 的 同 時(shí) , 避 免 水 分 浪 費(fèi) 。 并 且 配 備 集 雨 設(shè) 備 , 收 集 雨 水 供 灌 溉 使 用 。 荷 蘭 番 茄 生 產(chǎn) 的 自 動(dòng) 化 施 肥 系 統(tǒng) 還 具 有 高 度 的 精 準(zhǔn) 性 , 主 要 體 現(xiàn) 在 兩 個(gè) 方 面 , 一 是 質(zhì) 量 上 , 每 周 的 肥 料 配 方 都 是 由 肥 料 咨 詢 公 司 為 其 提 供 , 生 產(chǎn) 者 根 據(jù) 回 液 測(cè) 試 值 、 雨 水 的 測(cè) 試 值 , 調(diào) 配 符 合 某 一 特 定 時(shí) 期 配 方 的 營(yíng) 養(yǎng) 液 母 液 。 溫 室 也 會(huì) 專 門 收 集 每 天 每 株 植 株 的 供 應(yīng) 量 , 并 且 每 天 都 會(huì) 收 集 巖 棉 塊 中 的 營(yíng) 養(yǎng) 液 , 對(duì) E C 值 ( 可 溶 性 鹽 濃 度 ) 、 p H 值 等 主 要 指 標(biāo) 進(jìn) 行 測(cè) 試 , 同 時(shí) 及 時(shí) 輸 入 施 肥 系 統(tǒng) , 以 確 保 制 定 第 二 天 所 用 營(yíng) 養(yǎng) 液 的 合 理 配 比 1 1 。 二 是 用 量 上 , 番 茄 營(yíng) 養(yǎng) 液 用 量 由 施 肥 系 統(tǒng) 控 制 , 根 據(jù) 溫 度 、 光 照 等 環(huán) 境 因 素 不 同 而 不 同 。 為 保 證 植 株 生 長(zhǎng) 期 間 施 肥 系 統(tǒng) 能 夠 提 供 適 宜 的 營(yíng) 養(yǎng) 成 分 , 荷 蘭 溫 室 生 產(chǎn) 一 般 采 取 定 期 的 檢 測(cè) 體 系 , 及 時(shí) 進(jìn) 行 調(diào) 整 。 水 肥 灌 溉 方 式 為 用 插 管 滴 灌 , 溫 室 內(nèi) 建 有 蓄 水 池 , 其 水 位 栽 培 槽 之 間 至 少 有 1 1 . 5 m 的 水 位 差 。 蓄 水 池 內(nèi) 的 水 用 于 給 營(yíng) 養(yǎng) 液 加 水 并 對(duì) 番 茄 滴 灌 , 栽 培 槽 內(nèi) 設(shè) 一 兩 條 滴 灌 帶 , 滴 灌 時(shí) 將 引 出 的 插 管 插 入 到 相 應(yīng) 植 株 的 基 質(zhì) 中 , 可 利 用 壓 差 實(shí) 現(xiàn) 滴 灌 。 自 動(dòng) 灌 溉 和 集 雨 設(shè) 備 如 圖 3 所 示 。 圖 3 自 動(dòng) 灌 溉 和 集 雨 設(shè) 備 F i g . 3 A u t o m a t i c i r r i g a t i o n a n d r a i n c o l l e c t i n g e q u i p m e n t 1 . 7 智 能 控 制 系 統(tǒng) 上 述 提 到 的 光 照 、 溫 度 、 濕 度 、 水 肥 供 應(yīng) 及 二 氧 化 碳 控 制 , 全 部 由 統(tǒng) 一 的 傳 感 系 統(tǒng) 監(jiān) 控 并 錄 入 數(shù) 據(jù) , 由 計(jì) 算 機(jī) 根 據(jù) 軟 件 設(shè) 定 進(jìn) 行 統(tǒng) 一 的 控 制 1 2 。 以 荷 蘭 R e d H a r v e s t 為 例 , 該 農(nóng) 場(chǎng) 溫 室 自 動(dòng) 化 控 制 系 統(tǒng) 基 于 P r i v a c o nne x t 系 統(tǒng) , 該 系 統(tǒng) 將 加 熱 系 統(tǒng) 、 C O 2 增 施 系 統(tǒng) 、 灌 溉 系 統(tǒng) 、 通 風(fēng) 降 溫 系 統(tǒng) 、 營(yíng) 養(yǎng) 液 回 收 利 用 系 統(tǒng) 等 進(jìn) 行 了 集 成 , 在 一 臺(tái) 電 腦 上 就 可 以 控 制 整 個(gè) 溫 0 6 山 東 理 工 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) ( 自 然 科 學(xué) 版 ) 2 0 2 0 年 室 正 常 運(yùn) 轉(zhuǎn) 。 通 過(guò) 智 能 控 制 系 統(tǒng) , 可 以 讓 每 一 株 番 茄 處 于 最 佳 的 生 長(zhǎng) 狀 態(tài) , 從 而 實(shí) 現(xiàn) 每 株 番 茄 種 植 一 年 , 每 周 產(chǎn) 一 穗 果 , 平 均 年 生 產(chǎn) 時(shí) 間 為 4 8 周 , 一 茬 畝 產(chǎn) 十 萬(wàn) 斤 的 奇 跡 1 3 。 1 . 8 溫 室 配 套 機(jī) 械 對(duì) 于 規(guī) 模 化 的 溫 室 生 產(chǎn) , 為 了 提 升 效 率 , 配 套 的 機(jī) 械 設(shè) 備 是 非 常 重 要 的 一 環(huán) 。 荷 蘭 的 番 茄 溫 室 , 一 般 配 備 有 采 摘 作 業(yè) 車 、 植 保 車 、 可 升 降 軌 道 車 、 運(yùn) 輸 作 業(yè) 車 等 。 利 用 升 降 軌 道 , 可 操 作 蔓 長(zhǎng) 達(dá) 1 0 1 2 m 、 吊 高 3 . 5 m 的 番 茄 。 溫 室 配 套 機(jī) 械 設(shè) 備 不 僅 僅 應(yīng) 用 在 番 茄 的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 中 , 在 其 他 過(guò) 程 中 也 有 相 應(yīng) 的 應(yīng) 用 。 如 育 苗 過(guò) 程 的 自 動(dòng) 化 播 種 機(jī) 、 生 產(chǎn) 后 的 清 運(yùn) 設(shè) 備 、 采 果 后 的 自 動(dòng) 稱 重 包 裝 等 等 , 都 是 荷 蘭 番 茄 生 產(chǎn) 者 實(shí) 現(xiàn) 高 效 管 理 的 重 要 輔 助 機(jī) 械 。 此 外 , 上 述 提 到 的 用 于 調(diào) 節(jié) 溫 度 而 鋪 設(shè) 的 輸 水 管 道 , 通 過(guò) 合 理 鋪 設(shè) , 亦 能 作 為 各 種 作 業(yè) 車 的 運(yùn) 行 軌 道 ( 作 業(yè) 車 行 走 在 輸 水 管 道 上 ) , 從 而 合 理 利 用 了 空 間 ( 如 圖 4 所 示 ) 。 圖 4 輸 水 管 軌 道 和 作 業(yè) 車 F i g . 4 P i p e l i n e t r a c k a n d o p e r a t i o n v e h i c l e 2 基 質(zhì) 荷 蘭 的 番 茄 無(wú) 土 栽 培 大 部 分 采 用 巖 棉 作 為 基 質(zhì) 栽 培 1 4 , 該 基 質(zhì) 生 產(chǎn) 面 積 占 到 生 產(chǎn) 總 面 積 的 90 % 以 上 。 巖 棉 基 質(zhì) 栽 培 是 將 植 物 栽 植 于 預(yù) 先 制 做 好 的 巖 棉 中 的 栽 培 技 術(shù) 。 巖 棉 是 由 60 % 的 輝 綠 巖 、 20 % 的 石 灰 巖 和 20 % 的 焦 炭 , 在 1 6 00 的 高 溫 下 熔 化 , 噴 成 0 . 00 5 m m 的 纖 維 , 并 壓 成 塊 , 使 其 重 量 為 77 80 k g / m 3 而 成 的 無(wú) 機(jī) 固 體 基 質(zhì) 。 巖 棉 具 有 很 好 的 透 氣 性 和 保 水 性 , 經(jīng) 過(guò) 1 60 0 的 高 溫 提 煉 , 無(wú) 菌 、 無(wú) 污 染 , 因 此 是 歐 洲 主 要 的 無(wú) 土 栽 培 基 質(zhì) 。 用 于 無(wú) 土 栽 培 的 巖 棉 , 在 制 作 工 藝 過(guò) 程 中 還 需 加 入 親 水 劑 以 增 強(qiáng) 其 親 水 性 。 利 用 巖 棉 作 基 質(zhì) 的 無(wú) 土 栽 培 稱 之 為 巖 棉 培 ( 如 圖 5 所 示 ) 。 巖 棉 培 裝 置 簡(jiǎn) 易 、 安 裝 和 使 用 方 便 , 其 栽 培 床 只 需 巖 棉 氈 、 黑 色 塑 料 薄 膜 、 無(wú) 紡 布 , 并 配 以 滴 灌 裝 置 。 在 溫 室 進(jìn) 行 番 茄 無(wú) 土 栽 培 時(shí) , 栽 培 槽 采 用 懸 掛 式 掛 在 桁 架 上 , 將 巖 棉 氈 放 置 在 栽 培 槽 上 即 可 1 5 。 圖 5 巖 棉 培 F i g . 5 R o c k w o o l c u l t u r e 3 定 植 栽 培 管 理 經(jīng) 過(guò) 多 年 的 經(jīng) 驗(yàn) 累 積 , 荷 蘭 的 番 茄 生 產(chǎn) 已 經(jīng) 形 成 了 標(biāo) 準(zhǔn) 化 的 流 程 , 在 品 種 選 擇 、 植 株 管 理 、 授 粉 方 式 、 病 蟲(chóng) 防 控 等 技 術(shù) 上 都 有 完 善 的 配 套 。 3 . 1 品 種 選 擇 番 茄 的 高 產(chǎn) 離 不 開(kāi) 優(yōu) 秀 的 品 種 , 一 般 選 擇 生 長(zhǎng) 勢(shì) 強(qiáng) 、 抗 早 衰 、 連 續(xù) 結(jié) 果 能 力 強(qiáng) 、 果 實(shí) 大 小 均 勻 一 致 、 畸 形 果 率 低 、 綜 合 抗 逆 能 力 強(qiáng) 、 品 質(zhì) 好 的 紅 果 品 種 來(lái) 進(jìn) 行 生 產(chǎn) 。 生 產(chǎn) 中 大 多 選 用 單 果 重 為 120 15 0 g 的 中 型 果 , 且 每 個(gè) 農(nóng) 場(chǎng) 番 茄 品 種 相 對(duì) 固 定 。 3 . 2 長(zhǎng) 季 節(jié) 栽 培 荷 蘭 的 番 茄 僅 生 產(chǎn) 一 茬 , 跨 度 為 一 年 。 一 般 在 冬 季 低 溫 寡 照 時(shí) 育 苗 , 1 2 月 上 中 旬 定 植 , 次 年 11 月 中 下 旬 拉 秧 , 平 均 年 生 產(chǎn) 周 期 為 48 周 。 在 這 樣 的 栽 培 模 式 下 , 番 茄 秧 可 長(zhǎng) 達(dá) 10 12 m , 需 要 復(fù) 雜 的 植 株 管 理 。 3 . 3 植 株 管 理 荷 蘭 的 番 茄 生 產(chǎn) 用 工 可 分 為 : 吊 蔓 、 分 枝 、 落 秧 、 繞 秧 、 打 杈 、 疏 花 、 打 葉 。 荷 蘭 番 茄 通 常 采 用 高 秧 吊 蔓 栽 培 , 生 長(zhǎng) 點(diǎn) 離 地 3 . 5 m 高 。 然 后 每 周 落 秧 一 次 , 落 秧 采 用 掛 鉤 翻 轉(zhuǎn) 或 掛 繩 解 旋 的 方 式 , 全 程 操 作 均 在 軌 道 車 上 進(jìn) 行 , 并 需 注 意 避 免 扭 裂 或 折 斷 莖 蔓 , 保 證 生 長(zhǎng) 點(diǎn) 水 平 高 度 一 致 。 整 枝 方 式 為 多 桿 整 枝 , 以 “ T o m a t o W o r l d ” 農(nóng) 場(chǎng) 大 番 茄 為 例 , 初 始 密 度 為 1 . 7 株 / m 2 , 4 周 后 通 過(guò) 分 枝 密 度 增 加 至 2 . 7 株 / m 2 , 再 過(guò) 12 周 后 密 度 增 加 至 3 . 6 株 / m 2 。 吊 蔓 與 分 枝 工 作 每 年 進(jìn) 行 次 數(shù) 有 限 , 因 此 與 落 秧 工 種 合 并 管 理 。 繞 秧 可 造 成 莖 稈 內(nèi) 部 輕 微 損 傷 , 從 而 促 進(jìn) 開(kāi) 花 結(jié) 果 ( 生 1 6 第 1 期 宋 發(fā) 成 , 等 : 荷 蘭 番 茄 基 質(zhì) 無(wú) 土 栽 培 主 要 技 術(shù) 的 研 究 與 探 討 殖 生 長(zhǎng) ) 。 繞 秧 的 同 時(shí) 要 將 葉 腋 間 抽 生 的 側(cè) 芽 、 側(cè) 枝 全 部 去 掉 ( 即 打 杈 , 從 基 部 去 除 , 減 少 機(jī) 械 損 傷 ) , 避 免 養(yǎng) 分 消 耗 和 植 株 間 相 互 遮 蔽 , 最 后 再 將 多 余 的 花 及 花 前 枝 去 掉 。 打 杈 、 疏 花 時(shí) , 盡 量 少 用 手 接 觸 植 株 莖 葉 部 , 注 意 消 毒 , 防 止 病 菌 傳 染 。 打 葉 每 周 進(jìn) 行 一 次 , 一 次 打 掉 2 3 片 以 改 善 植 株 中 下 部 通 風(fēng) 透 光 條 件 , 減 少 養(yǎng) 分 散 失 。 操 作 時(shí) 采 用 專 用 打 葉 刀 緊 貼 葉 柄 離 層 去 掉 葉 片 , 以 減 少 打 葉 造 成 的 機(jī) 械 損 傷 , 減 少 病 害 感 染 的 幾 率 。 打 掉 的 葉 片 直 接 放 置 于 栽 培 槽 底 部 地 面 上 , 待 生 長(zhǎng) 結(jié) 束 時(shí) 統(tǒng) 一 收 集 處 理 。 3 . 4 生 物 防 治 蟲(chóng) 害 與 授 粉 番 茄 栽 培 過(guò) 程 中 , 為 了 控 制 病 蟲(chóng) 害 , 溫 室 的 人 員 出 入 有 著 嚴(yán) 格 的 消 毒 制 度 。 荷 蘭 番 茄 溫 室 內(nèi) 幾 乎 不 使 用 農(nóng) 藥 進(jìn) 行 蟲(chóng) 害 防 治 , 而 是 以 生 物 防 治 為 主 , 以 物 理 、 化 學(xué) 防 治 為 輔 。 溫 室 番 茄 生 產(chǎn) 主 要 蟲(chóng) 害 防 治 對(duì) 象 為 白 粉 虱 、 潛 葉 蠅 、 蚜 蟲(chóng) 等 , 白 粉 虱 采 用 盲 蝽 、 麗 蚜 小 蜂 等 天 敵 防 治 ; 潛 葉 蠅 采 用 潛 蠅 姬 小 蜂 防 治 ; 采 用 藍(lán) 板 防 治 薊 馬 、 黃 板 防 治 白 粉 虱 和 蚜 蟲(chóng) ( 如 圖 6 ( a ) 所 示 ) 。 為 減 少 人 工 授 粉 的 成 本 以 及 化 學(xué) 激 素 的 使 用 , 荷 蘭 溫 室 一 般 采 用 熊 蜂 對(duì) 番 茄 進(jìn) 行 授 粉 ( 如 圖 6 ( b ) 所 示 ) 。 在 多 于 20 % 的 番 茄 開(kāi) 花 后 , 開(kāi) 始 使 用 熊 蜂 。 蜂 箱 擺 放 要 高 于 作 物 或 者 放 置 在 栽 培 槽 下 面 , 熊 蜂 進(jìn) 出 口 不 能 有 遮 擋 物 , 蜂 箱 上 方 放 置 遮 陽(yáng) 設(shè) 施 。 一 箱 熊 蜂 可 以 用 于 約 6 60 m 2 的 番 茄 授 粉 , 當(dāng) 棚 室 面 積 超 過(guò) 86 0 m 2 后 增 加 到 兩 箱 。( a ) 黃 板 防 治 病 蟲(chóng) ( b ) 熊 蜂 授 粉 圖 6 生 物 防 治 蟲(chóng) 害 與 授 粉 F i g . 6 B i o l o g i c a l p e s t c o n t r o l a n d p o l l i n a t i o n 4 營(yíng) 養(yǎng) 液 管 理 營(yíng) 養(yǎng) 液 作 為 無(wú) 土 栽 培 的 核 心 部 分 , 從 配 成 后 直 至 被 植 物 吸 收 的 全 過(guò) 程 , 如 何 精 細(xì) 管 理 對(duì) 番 茄 整 個(gè) 生 長(zhǎng) 過(guò) 程 至 關(guān) 重 要 , 而 荷 蘭 現(xiàn) 代 化 的 營(yíng) 養(yǎng) 液 管 理 是 實(shí) 現(xiàn) 番 茄 高 產(chǎn) 的 保 證 。 4 . 1 營(yíng) 養(yǎng) 液 配 方 管 理 番 茄 對(duì) 無(wú) 機(jī) 元 素 的 吸 收 量 因 品 種 和 生 育 階 段 不 同 而 不 同 , 所 以 應(yīng) 根 據(jù) 番 茄 品 種 、 生 育 階 段 、 栽 培 季 節(jié) 進(jìn) 行 管 理 。 荷 蘭 番 茄 一 般 都 是 串 收 品 種 , 1 2 月 定 植 , 一 直 持 續(xù) 到 第 二 年 12 月 , 基 本 保 持 一 年 的 生 長(zhǎng) 時(shí) 間 , 像 這 種 長(zhǎng) 季 節(jié) 生 長(zhǎng) 作 物 需 根 據(jù) 作 物 長(zhǎng) 勢(shì) 及 時(shí) 調(diào) 整 配 方 , 荷 蘭 番 茄 生 產(chǎn) 每 周 一 個(gè) 營(yíng) 養(yǎng) 液 配 方 , 由 專 業(yè) 公 司