我国番茄无土栽培技术研究现状与展望_甘润.pdf

农业与技术 种植科学 我国番茄无土栽培技术研究现状与展望 甘润尚登翔马咏琪祁腾达牛成达孙振兰曾琳 金昌市农艺研究院 金昌 摘 要 番茄是我国重要的蔬菜作物 无土栽培已成为克服土壤连作障碍 实现高效生产的关键技术 本文系统 综述了我国番茄无土栽培在品种筛选 栽培类型及病害防控 方面的研究进展 品种选择方面 各地已筛选出 京采 号 等一批区域适应性优良品种 但仍以引进品种为主 本土化专用品种匮乏 栽培类型方面 水培 雾培及固体基质培各具优势 其中雾培可显著改善根际气体环境并提高产量 病害防控方面 已形成以环 境调控 物理阻隔和生物防治为主 化学防治为辅的综合体系 当前主要挑战包括技术标准不统一 运行成本偏 高及智能化水平不足 未来应着力发展本土化品种选育 低成本基质开发及智能精准管控技术 本文将为我国番 茄无土栽培的标准化与智能化发展提供理论参考 关键词 番茄 无土栽培 品种筛选 栽培模式 病害防控 中图分类号 文献标志码 收稿日期 基金项目 国家重点研发计划项目资助 项目编号 金昌市青年人才基金项目 项目编号 作者简介 甘润 男 硕士 助理农艺师 研究方向 土壤生态 通信作者尚登翔 男 本科 农艺师 研究方向 农业基础研究 番茄 日常也称 西红 柿 是世界范围内极具影响力的茄果类蔬菜之一 因其兼具果蔬双重特性 可以熟食 也可生食 深受 消费者青睐 目前 我国番茄种植规模与产量均居全 种植科学 农业与技术 球首位 番茄产业在国家农业发展和乡村经济中占据 重要地位 对满足民众日常食品消费需求具有显著现 实意义 番茄具有较强的栽培适应性 加之消费者对其营 养丰富 用途多样的需求呈现全年化 持续增长的趋 势 番茄的周年不间断供应对于满足消费需求尤为关 键 我国地域辽阔 气候类型多样 从南到北形成 了不同纬度的种植茬口 结合露地 保护地 种栽培 形式 加上近年来设施农业技术的不断发展 当前 我国已实现番茄全季节栽培 四季鲜果上市 周年收 获与物流配送 构建了覆盖全国市场的全年无间断供 应体系 近 年来 番茄种植面积不断增加 由 年 的 万 增至 年的 万 我国同期增 长更为显著 种植面积从 年的 万 增至 年的 万 年间增长 占全球种植 面积的比例由 升至 在种植规模不断 扩大和种植技术持续迭代的双重作用下 世界番茄产 量持续增加 年产量从 万 增长至 万 累计提升了 我国番茄产量同样实 现跨越式增长 年为 万 占全球 至 年已达 万 占全球 稳居全球 首位 在番茄的种植过程中 采用传统土壤栽培方式开 展番茄生产 普遍遭遇水土资源约束 土壤污染加 剧 连作障碍凸显等问题 加之农药 化肥的不科学 施用 严重制约了番茄产业可持续发展 无土栽培 应运而生并迅速发展 展现出难以比拟的优势 无土 栽培是指不用土壤而用其他基质或营养液进行植物栽 培的技术 该技术不依赖天然土壤 采用营养液 固态基质或二者结合的方式 为作物供给水分和养 分 可解决土地资源限制 实现全年高效集约化生 产 是城市农业 设施农业及生态脆弱区域的优选模 式 无土栽培通过人工配制营养液 可精准调控植 物所需的水分与养分 避免过度施肥与土壤污染 同 时减少化肥和农药使用 降低环境负荷 此外 无土 栽培可在无土壤环境下开展 开辟了农业新空间 推 动农业向城市化发展 近年来我国设施农业推广应用速度加快 无土栽 培技术在我国蔬菜生产上得到了广泛应用 但整体上 仍处于发展阶段 存在技术体系不完善 基质与营养 液管理标准不统一 投资与运行成本偏高 专业技术 人员缺乏等问题 尤其在不同气候区域 不同栽培 模式下 无土栽培番茄的产量稳定性 果实品质一致 性以及病害防控有效性仍存在较大差异 亟需对现有 研究成果进行系统梳理与归纳 为此 本文围绕我国 番茄无土栽培的核心技术及其研究进展进行综述 重 点分析当前面临的病害防控与成本控制等关键问题 并在此基础上探讨未来发展方向与优化策略 以期为 我国番茄无土栽培技术的标准化 智能化和产业化发 展提供理论参考与实践指导 品种选择 设施番茄无土栽培中 品种选择是决定产量与品 质的首要因素 我国番茄无土栽培技术主要引自荷 兰 因此生产中广泛采用的品种也以荷兰等欧美国家 选育的品种为主 然而 这类品种通常口感偏酸 更 符合欧洲消费者的饮食习惯 与亚洲人群偏好的风味 存在差异 因此 筛选或选育适宜我国不同气候 区域 栽培模式及市场需求的专用品种 成为推动无 土栽培番茄产业发展的关键环节 针对这一问题 国 内学者在不同地区开展了多项品种比较试验 许璐 等 在无土栽培条件下选取 个番茄品种开展栽培试 验 结果表明 大果品系中 生长状态 与产量综合评分最高 小果品系 综合表现 尤为优异 不仅产量实现 糖度达到 汁水充盈 还兼具耐高温 抗花叶病毒病 的特点 具备很高的商品价值 何秉青等 的研究 发现 京采 号 植株长势强 开花早 单株结实 率高 且口感突出 营养价值高 连续结果能力强 适宜在北京地区日光温室长季节无土栽培条件下推 广 在不同区域适应性筛选方面 安丽华 针对山 东省泰安市塑料大棚无土栽培条件开展高品质番茄品 种筛选试验 结果表明 华盾 在延长采收期 方面具有优势 果实纵径与横径比例适 宜 口感良好 福拉 与 则表现出 较强的增产潜力 刘志新等 在咸宁地区连栋温室 无土栽培条件下 对多个樱桃番茄品种进行综合评 价 结果显示 钱江红珠 钱江金珠 与 粉铃 个品种综合表现优良 其中 钱江金珠 与 粉 铃 单株结果数多 产量高 钱江红珠 维生素 含量高 可滴定酸含量低 风味品质较佳 适宜作为 当地优质高产樱桃番茄的推荐品种 为筛选适宜新疆 地区无土栽培的越冬番茄品种 苗相伟等 对 个受 试品种开展对比研究 分别测定其生长指标 果实形 态及营养品质 结果显示 品种 整体表现突 出 适配当地越冬无土栽培生产 综上所述 我国不同地区在设施类型 气候条件 及市场需求方面存在显著差异 番茄无土栽培的品种 选择应立足本土化 区域化原则 未来应进一步加强 针对无土栽培环境的专用品种选育 特别是兼顾产 农业与技术 种植科学 量 品质 抗逆性及消费偏好的综合性品种 无土栽培的种类 水培 无土栽培根据是否使用固体基质 主要分为水培 不使用基质 与基质栽培 使用固体基质 大类 其中 水培因其操作便捷 无土传病虫害 易于实现 环境精准调控等优势 在设施番茄栽培中得到广泛应 用 水培是指将植物根系直接浸没或接触营养液 无 需任何固体基质的栽培方式 对于番茄而言 水培不 仅便于通过调整营养液配方调控植株生长 还可通过 水培驯化技术延长番茄的观赏期和采收期 个月 是设施农业中番茄栽培的优选模式 平面式水培技术 椰糠条水培技术引自以色列 是一种高科技蔬菜 生产方式 该技术以椰糠作为支撑介质 结合滴灌系 统实现全自动水肥供给 相比传统土壤栽培 可节水 节肥 以上 大幅减少人工成本 采用该技术栽培 番茄 具有生长速度快 产量高 产量可达 品质优良 干净卫生美观等特点 观赏期 可持续 个月 其最显著的优势在于能够克服 土壤连作障碍 避免土传病害 实现番茄等果菜类蔬 菜的周年生产 浮板毛管水培 是一种新型无土栽培系统 该系统经济实用 操作简 单且能耗较低 可应用于我国南北各地不同生态与气 候区 系统由栽培床 贮液池 循环和控制 大单元 构成 定时器配合水泵输送营养液 经空气混合器进 入栽培床后回流贮液池 形成封闭循环 因受外界环 境干扰少 系统稳定性佳 可栽培多种植物 营养液膜技术 是主流水培方式之一 核心是使植株在薄层流动营养 液内生长 其具备造价低 安装便捷的特点 流动的 浅层营养液可保障根系氧气供给 同时该模式也适配 规模化自动生产 深液流技术 是最 早实现商业化规模化应用的无土栽培技术 历经 数十年优化升级 该技术在全球范围内持续完善 如 今兼具运维简单 运行稳定 设施耐久等特点 是应 用效果优异的栽培模式 立体式水培技术 立体水培技术的研发与应用 核心目的在于提升 空间利用率 目前 字型 屋脊型是应用最广泛的 类设备 字型设施包含支架 营养液循环单元 栽 培槽和控制系统 大结构 立体化的种植形式大幅增 加了单位面积栽培株数 屋脊型设备则采用方形 支架结构 个立面均匀分布 个栽培槽 合计拥有 个栽植位 依靠多面立体布局 显著优化了空间 利用效率 雾培 雾培 即气雾法栽培 是应用范围较广的无土栽 培手段 适用于番茄 黄瓜 甜瓜 马铃薯 桃 豌 豆等各类作物 区别于常规栽培形式 该技术不使用 栽培基质和水体 让作物根系在气雾环境中生长 凭 借拓展耕地利用空间 水肥利用率高 增产效果突出 等特点 雾培成为反季节蔬菜生产的优选模式 有研究以辽园多丽番茄为对象 对比气雾栽培与 珍珠岩栽培的差异 结果显示 雾培可明显改善根际 通气条件 显著促进番茄根系生长及养分摄取 在合肥南岗现代农业园利用 番茄雾培示范区 可育苗 株 梯架两侧有效种植面积达 可同时定植 株番茄 以单株产量 为标准 年总产量可达 实现产质双增 立体式 番茄气雾栽培方式将带动传统农业番茄栽培的变革 其绿色循环 零污染的生产理念 还能为城郊雾化栽 培工厂建设与种植模式创新提供支撑 番茄雾培 这种新型生产方式将成为实现城市可持续发展与蔬菜 新鲜垂直供应的重要技术支撑 固体基质培育 土壤栽培长期大量施用化肥 加之淋洗条件有 限 极易造成盐分累积 进而引发生理障碍 营养液 水培则存在设备要求严苛 建设成本偏高 根系易坏 死等短板 固体基质无土栽培可有效改善上述 类栽 培模式的弊端 有学者以日光温室为试验场地 采用 樱桃番茄开展试验 对比砂培 有机基 质培与蛭石培 种栽培形式 数据显示 种固体基 质栽培的番茄在产量 单果质量 株高及净光合速率 等方面 均明显优于土培组 对于该栽培模式而 言 基质的综合性能尤为关键 理想基质需具备性状 稳定 原料易得 价格低廉 处理便捷等特点 筛 选出适合番茄生长的经济型专用基质 逐步替换传统 草炭基质 可在节约生产成本 保护生态资源的同时 提升生产效率 助力番茄无土栽培实现产业化应 用 无土栽培番茄病害防控措施 番茄作为全球重要的蔬菜作物之一 实现了无土 栽培技术的广泛应用 虽规避了土壤传毒风险 但媒 介昆虫 如烟粉虱 及农事操作仍导致病毒扩散 常见的根部病害主要包括根腐病 枯萎病和晚疫病 常见的叶部病害主要包括灰霉病 早疫病 病毒病 常见的果实病害有裂果 脐腐病和灰霉病 无土 种植科学 农业与技术 栽培番茄病害防控措施主要包括环境调控与栽培管理 措施 物理与生物防控技术和合理化学防治策略 环境调控与栽培管理措施 环境因子是影响无土栽培番茄病害发生的关键变 量 温室通风降湿是防控灰霉病 早疫病等叶部病害 的核心手段 建议将相对湿度控制在 避 免叶面长时间结露 同时 采用膜下滴灌或潮汐 灌方式 减少水分溅射导致的病原传播 在温度管理 上 夜间温度不宜低于 昼间避免高于 以抑制晚疫病等低温高湿型病害的发生 营养液管理方面 应定期检测并维持营养液 值 与 值 在适 宜范围内 值波动过大易诱发脐腐病 该病属 生理性病害 由钙吸收障碍引起 可通过营养液中钙 离子浓度保持在 并控制光照与蒸 腾速率加以缓解 此外 营养液循环系统应配备 紫外线或臭氧消毒装置 每 周处理 次 防止根 腐病等水传病原在系统内积累 物理与生物防控技术 针对以烟粉虱为主要传播媒介的病毒病 如番茄 黄化曲叶病毒 物理阻隔是第 道防线 栽培温室入 口及通风口应安装 目以上防虫网 内部悬挂黄色 粘虫板 块 进行监测与诱杀 同时 利用银灰色地膜或反光膜驱避烟粉虱 减少其着落与 传毒概率 生物防治方面 可释放丽蚜小蜂或桨角蚜小蜂控 制烟粉虱种群 针对灰霉病与早疫病 优先使用 枯草芽孢杆菌 木霉菌等生防菌剂进行叶面喷施或灌 根 定植后每 施用 次 可显著降低化学药剂 依赖 对于根腐病和枯萎病 采用哈茨木霉与绿 色木霉复配剂处理岩棉 椰糠等基质 可有效抑制病 原菌定殖 合理化学防治策略 当病害发生达到经济阈值时 需采用选择性化学 药剂进行点喷或局部处理 需注意无土栽培系统中营 养液与农药的直接接触可能干扰根系功能 故应避免 将杀菌剂直接加入营养液池 推荐采用雾化效果优良 的喷药设备 选择低毒 低残留 持效期适中的药 剂 并严格遵循安全间隔期 无土栽培番茄病害 防控应遵循 预防为主 综合防治 的原则 通过环 境调控 物理阻隔 生物防治与科学用药的协同应 用 可在保障产量的同时 将病害损失控制在经济允 许水平以下 并减少对环境生态的负面影响 结语与展望 综上所述 我国番茄无土栽培技术在品种筛选 栽培模式及病害防控等方面已取得显著进展 形成了 以水培 雾培和固体基质培为主体的技术体系 有效 克服了土壤连作障碍 提高了土地利用效率和果实品 质 然而 现有研究仍存在专用品种匮乏 基质与营 养液管理标准不统一 设施投资及运行成本偏高 智 能化水平不足等问题 限制了该技术的大规模推广应 用 展望未来 应着力开展适应不同气候区域的本土 化优质抗病品种选育 开发低成本 可循环的基质材 料与轻简化装备 构建物联网与人工智能驱动的营养 液精准调控及病害预警系统 同时加强技术集成示范 与专业人才培养 通过多学科交叉与产学研协同创 新 我国番茄无土栽培技术将朝着标准化 智能化 绿色化方向持续发展 为保障蔬菜周年供应 推动设 施农业转型升级提供有力支撑 参考文献 朱飞 日光温室番茄和黄瓜无土栽培节本增效技术 长江 蔬菜 孙锦 李谦盛 岳冬 等 国内外无土栽培技术研究现状与应 用前景 南京农业大学学报 辛竹琳 崔彦娟 杨小薇 等 全球蔬菜产业现状及中国蔬菜 育种发展路径研究进展 分子植物育种 刘洁 高润蕾 崔瑛 等 番茄产业发展现状与内蒙古巴彦淖 尔市番茄产业发展建议 现代农业 刘芳 无土栽培在蔬菜生产中的应用现状与发展 长江蔬 菜 姜鲁艳 王国强 刘涛 等 新疆地区无土栽培发展现状及趋 势 农业科技通讯 杨一 我国固体基质无土栽培发展研究与分析 现代园 艺 孙翠萍 于增元 双桥合作社 发展无土栽培的蔬菜产业振 兴之路 盐碱地上的 寿光模式 新农业 李瑞红 韩奕奕 张维谊 我国无土栽培技术发展现状挑战及 展望 河北农业科学 宋发成 刘元义 等 荷兰番茄基质无土栽培 主要技术的研究与探讨 山东理工大学学报 自然科学 版 许璐 张海翔 李嫚 等 无土长季节栽培番茄品种筛选试 验 长江蔬菜 何秉青 祝宁 陈明远 等 日光温室长季节无土栽培高品 质番茄品种筛选试验 蔬菜 安丽华 塑料大棚无土栽培高品质番茄品种筛选 农业 工程技术 刘志新 郑北平 张洪亮 等 适合无土栽培设施种植的樱 桃番茄品种筛选 江苏农业科学 苗相伟 周亮 无土栽培越冬番茄品种筛选试验 中国 农业与技术 种植科学 果菜 王国强 张天柱 魏平 等 水培番茄树栽培管理技术 长江蔬菜 刘勋志 叶文华 徐玉莲 番茄椰糠条水培技术 长江 蔬菜 浮板毛管水培 简称 设施及其配套栽培技术 浙 江 浙江省农业科学院 颜志明 史红林 蔡善亚 等 两种阳台蔬菜水培装置的开 发与应用 南方园艺 赵旭 刘艳芝 王静 等 雾培对番茄根系生长及其营养吸 收的影响 浙江农业学报 李晔 孙周平 李天来 我国设施园艺产业发展对策探讨 北方园艺 郭世荣 李式军 程斐 等 有机基质培在蔬菜无土栽培上 的应用研究 沈阳农业大学学报 孙世海 任志雨 张卫华 等 固体基质无土栽培方式对樱 桃番茄生长发育的影响 湖北农业科学 焦永刚 石琳琪 董灵迪 番茄高效低成本无土栽培基质的 筛选研究 河北农业科学 杨华 陇东地区日光温室番茄无土栽培技术研究 咸阳 西北农林科技大学 陶秀娟 无公害番茄质量控制技术 农业工程技术 温 室园艺 张端璋 大棚番茄灰霉病和烟粉虱发生规律调查及绿色防控 技术 福建热作科技 刘英杰 孙艳霞 戴亚鑫 有关番茄晚疫病的发生原因与综 合防治策略的深入研究 种子世界 孙茜 王湛 徐凡 等 设施番茄营养液调控技术研究现状 与展望 中国瓜菜 魏伟业 不同外源钙处理对番茄脐腐病发生率以及番茄产量 品质的影响 农业工程技术 无土栽培蔬菜根腐病的综合防治 吉林蔬菜 魏林 烟粉虱为害番茄的特点及其综合防治 湖南农业 邱宝利 任顺祥 吴建辉 等 寄生蜂和杀虫剂对烟粉虱种 群的控制效果 华南农业大学学报 王文桥 马平 张小风 等 生物源杀菌剂与化学药剂协调 防控番茄病害 植物保护学报 田凤鸣 陈强 何九军 等 两种木霉对陇南花椒根腐病病 原菌的拮抗作用研究 宁夏师范学院学报 杨原 不同喷雾方法对日光温室番茄叶片雾化效果的影响因 素分析 沈阳 沈阳农业大学 责任编辑 王东印