我国连栋玻璃温室番茄长季节栽培产量与荷兰存在差距的原因分析.pdf

岩棉 rock wool 作为一种惰性基质 具有质 轻 不易变形 透气 持水性好 无菌等优良物理 性质 可实现作物根系环境的精确调控 是无土栽 培中应用最为广泛的一种基质 在荷兰 番茄生产 一般均采用岩棉栽培 其面积占生产总面积的 90 以上 李新旭 2016 加上成熟的配套技术 荷 兰连栋玻璃温室岩棉栽培番茄产量可达 90 kg m 2 李新旭 等 2018 从 九五 科技部 工厂化 农业 科技攻关项目开始 我国围绕连栋玻璃温室 现代化温室 进行的岩棉培番茄高产栽培技术 研究工作一直没有停止 但产量最高只有 40 45 kg m 2 平均水平多在 25 30 kg m 2 与荷兰相 比差距较大 这样的产量水平难以实现现代化温室 的盈利 高投入和低产出限制了大型现代化温室在 我国的大面积发展 随着我国农村劳动力逐渐进入 老龄化以及人多地少矛盾的日益突出 农业现代化 是必然趋势 如何实现大型连栋玻璃温室蔬菜的高 产高效 是设施园艺工作者多年来一直努力攻克的 难题 本文以 2014 2015 年在北京小汤山特菜基 地连栋玻璃温室中进行的番茄长季节岩棉栽培试验 为基础 从气候环境 设施结构 环境调控 水肥 管理和栽培管理等方面 对我国连栋玻璃温室番茄 长季节岩棉栽培产量与荷兰存在差距的原因进行初 步分析 旨在为我国连栋玻璃温室番茄岩棉 椰糠 高产栽培的主攻技术方向提供一定思路 1 气候环境 荷兰属于温带海洋性气候 全年无极端高低温 且雨水充沛 夏季通过自然通风就可以达到理想降 温效果 满足番茄生长对温度的要求 植株能够正 常授粉坐果 因此无夏季高温危害 北京属于大陆 许艺 女 农艺师 专业方向 设施园艺与无土栽培 E mail 763553664 通讯作者 高丽红 女 教授 博士生导师 专业方向 设施蔬菜栽 培生理与环境调控 E mail gaolh 收稿日期 2020 05 19 接受日期 2020 07 27 基金项目 现代农业产业技术体系 国家大宗蔬菜 专项资金资助项目 CARS 23 北京市果类蔬菜产业创新团队项目 BAIC01 荷兰连栋玻璃温室基质栽培蔬菜作物产量居世界领先地位 其中番茄产量已达 90 kg m 2 平均产 量超过 60 kg m 2 而我国连栋玻璃温室岩棉 椰糠 栽培番茄产量最高只有 40 45 kg m 2 平均 水平仅 25 30 kg m 2 与荷兰相比差距较大 本文以北京小汤山特菜基地连栋玻璃温室番茄长季 节岩棉栽培试验为基础 从外界气候环境 温室设施结构 室内环境调控 水肥管理和栽培管理措 施等方面对我国连栋玻璃温室番茄长季节岩棉栽培产量与荷兰存在差距的原因进行初步分析 为我 国连栋玻璃温室番茄岩棉高产栽培的主攻技术方向提供一定思路 我国连栋玻璃温室番茄长季节栽培产 量 与 荷兰存在差距的原因分析 许 艺 1 3 李新旭 2 杨 哲 2 李红岺 2 高丽红 1 1 中国农业大学园艺学院 设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室 北京 100193 2 北京市农业技术推 广站 北京 100029 3 四川省农业科学院园艺研究所 农业农村部西南地区园艺作物生物学与种质创制重 点实验室 四川成都 610066 1 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 2020 10 1 8 9K D G 3 Au G 3 000 2 000 1 000 0 L Ed J cm 2 d 1 K H 2014 09 04 2014 10 04 2014 11 04 2014 12 04 2015 01 04 2015 02 04 2015 03 04 2015 04 04 2015 05 04 2015 06 04 2 000 1 500 1 000 500 0 G mL d 1 1 K H 2014 09 04 2014 10 04 2014 11 04 2014 12 04 2015 01 04 2015 02 04 2015 03 04 2015 04 04 2015 05 04 2015 06 04 250 200 150 100 50 0 3 Au G L 1 性季风气候 冬季寒冷 夏季高温 夏季往往需要 通过湿帘风机系统降温 系统降温引起的高湿容易 诱发多种病害 让番茄越夏栽培难度变大 而冬季 栽培加温能耗又增加了番茄的生产成本 因此在气 温方面 荷兰相比北京更具优势 但在光照方面 北京全年日照时数约为 2 700 h 太阳辐射总量约为 5 480 MJ m 2 而荷兰分别为 1 600 h 和 3 760 MJ m 2 余纪柱 2019 北京在日照时数和辐射总量 方面占有优势 由图 1 可知 从 9 月末至翌年 4 月中旬 北 京地区的太阳辐射值明显高于荷兰 但尽管如此 北京地区 10 月中旬至翌年 2 月中下旬的太阳辐射 值均低于 1 000 J cm 2 d 1 而番茄高产栽培实践 证明 要满足番茄成株正常生长 外界太阳辐射应 在 1 000 J cm 2 d 1 以上 因此 即使北京冬季光 照优于荷兰 但仍有 3 4 个月的光照不能满足番 茄植株正常生长 而且北京多雾霾天气 且由于温 室材料 结构遮阴和不能及时清洗玻璃等原因 温 室的透光率明显低于荷兰 其次 荷兰在弱光季节 番茄主要进行前期生长 植株较小 对光需求量相 对较少 进行适当补光就可以弥补光照不足对番茄 植株生长发育的影响 但北京地区受气候条件 配 套管理设施和管理技术限制 弱光季节主要进行番 茄越冬生产 成株对光需求量大 且基本无补光设 施 所以相比荷兰来说弱光对番茄植株的不良影响 更大 北京的光照优势并未体现 2 设施结构 2 1 温室面积 大面积温室能更好地节约能源 分配劳动力 与调控环境 荷兰正常运营的温室面积多为 2 hm 2 以上 且近年来单体面积 10 hm 2 以上的温室逐渐 替代了小规模的玻璃温室 朝着大型和超大型化方 向发展 薛鑫 2019 而我国由于建造成本高 产量水平难以盈利且缺乏专业人员管理等多方面原 因 2015 年以前温室面积多在 1 hm 2 以下 本文数 据来源温室面积仅为 3 500 m 2 但最近几年 随着 连栋温室蔬菜工厂化生产示范力度的增加和技术水 平的提高 我国建成的单体温室面积多数在 1 hm 2 以上 且出现了众多单体面积 2 hm 2 以上的温室 开始向规模化方向发展 李新旭 等 2018 2 2 温室透光率 为了最大程度地增加设施透光率 减少遮光 率 荷兰在温室覆盖材料 骨架结构等方面都进行 了详细的研究 荷兰温室覆盖材料透光率高 其传 统玻璃透光率能达到 82 抗反射涂层玻璃能达到 89 91 Hemming et al 2014 且设施骨架 轻细 遮光率低 没有外遮阳和双层内保温系统 保温幕多在侧面 可尽量减少对光照的影响 室内 太阳辐射值能达到室外的 70 以上 荷兰研究较 多的漫反射玻璃 无影玻璃 具有更高的透光率且 在冬季能够增加作物冠层下部叶片的光合速率 能 使番茄增产 8 11 Dueck et al 2012 笔者 在 2014 2015 年番茄生长季节对试验温室内 外 的光照进行测定 结果表明 温室内太阳辐射值只 有室外的 40 45 冬季透光率更低 这就使本 来较低的冬季光照到达室内后更难以满足作物正常 生长 该问题在我国设施蔬菜生产中已经被生产者 逐渐重视 近年来我国部分新建温室引进了新型散 射型玻璃等高透光率产品 提高了温室透光率 李 新旭 等 2018 2 3 自然通风系统 荷兰周年气候温和 没有极端高温和低温天 气 夏季降温通过自然通风就基本可以满足 在 设计时主要考虑温室屋面自然通风所占面积大小即 图 1 2014 年 9 月至 2015 年 6 月北京 荷兰的 外界太阳辐射 北京光照数据来自小汤山特菜基地连栋温室 Priva 自动监测系 统 荷兰光照数据来自 SCIAMACHY 网站 http www sciamachy validation org climatology daily data selection cgi 2 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 1 1 3 3 6 9K D 35 30 25 20 15 10 5 0 z K 0 00 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 9 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 21 00 22 00 23 00 100 90 80 70 60 50 0N S z K 0 00 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 9 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 21 00 22 00 23 00 1 1 3 3 6 9K D 35 30 25 20 15 10 5 0 z K 0 00 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 9 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 21 00 22 00 23 00 100 90 80 70 60 50 0N S z K 0 00 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 9 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 21 00 22 00 23 00 可 不需要湿帘风机降温系统 这可使夏季温室内 温度分布更加均匀 同时也避免了局部低温高湿导 致灰霉病暴发 3 环境调控技术 3 1 温度与湿度管理 由图 2 可知 在最寒冷的冬季 1 月 北京 小汤山特菜基地连栋玻璃温室的温度调控总体趋势 与荷兰相比差异不大 能满足番茄生长对温度的 需求 但温室白天保温需要调节风口打开状态 降低通风量 导致室内白天空气相对湿度偏高 图 3 影响植株蒸腾作用且易发生病害 3 月 小汤 山温室白天平均温度虽高于荷兰 但最高仅 25 左右 且室内空气相对湿度控制在 60 70 图 3 温湿度均较适宜番茄植株生长发育 但荷兰温 室在 19 00 20 00 时会将温度降到 12 然后 再升至 15 主要是降低植株夜间呼吸消耗 说 明在温度管理的精确性和细节上我国与荷兰相比仍 有差距 进入 6 月以后 北京地区高温高湿 温室 内温度难以降低 夜间平均温度在 22 左右 白 天平均温度为 30 左右 最高温度可以达到 35 以上 已不适宜番茄植株正常生长 但荷兰夏季没 有极端高温天气 7 月下旬温室内温度仍能调节为 夜间 18 左右 白天 20 25 de Gelder et al 2005 能够满足番茄植株正常生长要求 因此 依靠温度调控优势 荷兰可以通过合理安排茬口 使番茄生产周期较北京延长近 3 个月 3 2 人工补光 荷兰总体光照资源较弱 冬季光照更低 据 Heuvelink 等 2006 报道 荷兰 12 月 21 日的光 照仅为 6 月 21 日的 1 10 主要是光照强度降低 5 倍 光照时数由 16 5 小时减为 7 5 小时所致 已不 适宜果菜类蔬菜正常生长 有研究表明 在其他 条件适宜的情况下 每增加 1 的光照 切花可增 产 0 6 1 0 蔬菜可增产 0 7 1 0 Marcelis et al 2006 荷兰番茄生产管理中遵循光饱和点 以内每增加 1 的光照 产量可提高 1 的原则 王 艳芳 等 2018a 因此 荷兰针对本国光照资源 弱点 特别重视设施内光环境调控技术研究 在光 环境调控方面 一是增加温室透光率 二是合理安 排作物茬口 三是安装人工补光设备进行补光 荷 兰在冬季补光的光强 光质 补光灯放置的位置以 及采用固定式还是移动式补光等多方面都进行了详 细研究 Heuvelink 等 2006 研究表明 在冬季 外界光强低于 300 W m 2 时 用 188 mol m 2 s 1 的高压钠灯补光 可使番茄冬季每个月的产量增 加 1 4 倍 而我国受补光成本 使用成本 园艺 产品价格及补光技术的限制 冬季补光技术商业化 应用仍然较少 亟待探索低成本 高效率的补光技 术 王艳芳 等 2018a 薛鑫 2019 番茄植株受 冬季弱光影响 开花坐果率低 单果质量下降 这 是导致番茄产量偏低的一个主要原因 温室试验结 果表明 北京小汤山特菜基地连栋玻璃温室 2014 年 12 月初至 2015 年 3 月初这段低光照时期 番茄 单产仅为 5 05 kg m 2 产量仅占全生育期总产量 图 2 北京小汤山特菜基地和荷兰连栋玻璃温室每天的 温度调控情况 图 3 北京小汤山特菜基地连栋玻璃温室每天的 空气相对湿度调控情况 3 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 的 24 13 但采收时长为 3 个月 占总采收时长 的 43 00 而荷兰在补光条件下 冬季 12 月及翌 年 1 2 月的番茄产量可达 16 3 kg m 2 Heuvelink et al 2006 3 3 CO 2 管理 连栋玻璃温室目前主要栽培方式为无土栽培 CO 2 经常处于亏缺状态 何文华 2014 有研究 表明 在其他条件相同的情况下 半封闭温室中 CO 2 浓度的增加可增强作物光合速率 番茄产量可 增加 20 或更高 Katsoulas et al 2015 荷兰温 室生产均有 CO 2 补充装置 采用热电联产方式 白 天锅炉工作 产生的 CO 2 经过滤后供应生产温室 确保温室内 CO 2 浓度在 500 mol mol 1 以上 热 水则回收储存用于温室夜间加温 但在我国 目前 研究较多的是日光温室和塑料大棚的 CO 2 施肥技 术 主要采用自然通风法 生态法 燃烧法 化学 反应法等 李志强 2009 何文华 2014 这些 方法或产生的 CO 2 浓度低 或因没有配套的设施设 备导致生产成本高 而针对连栋玻璃温室无土栽培 进行规模化 专业化的 CO 2 补充施肥装置应用还处 于初步引进摸索阶段 因此 温室内 CO 2 浓度低是 影响我国岩棉栽培番茄产量的又一重要因素 4 水肥管理 4 1 营养液管理 4 1 1 营养液配方管理 无土栽培番茄整个生育期 的营养液配方应根据不同品种 不同生长阶段和植 株状态以及不同气候条件进行相应调整 荷兰每 周都会将灌溉液 基质抽取液 回液提供给专业 检测公司 由检测公司提供营养成分检测报告 并根据植株长势和所测回液值进行微调 形成每周 的营养液肥料用量配方 然后按照配方配制营养 液 而我国目前尚无专业化营养液监测机构 营养 液监测存在成本高 周期长的问题 对生产指导意 义不大 实际生产中 技术人员多依据植株长势来 调整营养液配方 造成调控滞后 生理性病害多发 等问题 4 1 2 营养液 EC 值与 pH 值管理 营养液 EC 值 和 pH 值管理包括对灌溉液 基质内 根际 营养 液和回液中的 EC 值和 pH 值管理 连栋玻璃温室 岩棉栽培过程中 番茄植株从子叶展平到第 1 花 序现蕾 灌溉液 EC 值以 0 5 2 0 mS cm 1 为宜 定植后以 2 0 3 0 mS cm 1 为宜 基质内营养液 EC 值以 3 5 4 5 mS cm 1 为宜 排出液 EC 值以 4 0 6 0 mS cm 1 为宜 灌溉液 pH 值以 5 0 6 0 为宜 排出液 pH 值以 5 0 7 0 为宜 灌溉液 基 质内营养液和回液中的 EC值和 pH值是相互影响 互作调节的 要保证番茄植株正常生长发育 就必 须确保植株根系处于一个适宜的基质内营养液 EC 值和 pH 值范围内 而要保证基质内营养液 EC 值 和 pH 值的适宜性 除要保证灌溉液 EC 值和 pH 值合适外 还要每天监测回液的 EC 值和 pH 值 进而进行调整 王艳芳 等 2018b 荷兰每天都 会对温室灌溉液 基质内营养液和回液的 EC 值和 pH 值进行检测 并及时输入施肥系统 以确保制 定第 2 天所用营养液的合理配比和灌溉策略 宋发 成 等 2020 目前我国对营养液 EC 值与 pH 值 的管理与荷兰差异不大 但在应用 EC 值与 pH 值 调整灌溉策略方面与荷兰还有一定差距 4 2 灌溉策略 连栋玻璃温室番茄岩棉栽培高产的获得除了 需要精细的营养液管理外 还需要设定合适的灌溉 策略 灌溉策略的设定目标是让植株根系处于一个 相对稳定和可控的基质含水量和 EC 环境 通过控 制灌溉的起止时间 灌溉频率和灌溉量 可以调控 基质中的含水量和 EC 水平 从而调节植株的生长 发育 连栋玻璃温室番茄岩棉栽培 一般日出后 1 2 小时开始第 1 次灌溉 日落前 1 2 小时结束最后 1 次灌溉 第 1 次灌溉后 2 3 小时实现第 1 次排液 成株期每天每株的需水量为 1 5 2 0 L 灌溉量可 以依照光照辐射来确定 理论上温室内每积累 1 J cm 2 光照辐射总量 灌溉量为 3 mL m 2 2 mL 用 于蒸腾 1 mL 用于排液 每积累 80 100 J cm 2 光照辐射量灌溉 1 次 但这些仅是标准参考值 在 实际生产中要根据植株不同生长阶段 不同天气条 件 基质内含水量和 EC 值情况以及排液情况等进 行相应调整 以形成每日的精准灌溉策略 荷兰温 室营养液灌溉管理以精准化的计算机控制系统为载 体 首先每天都会仔细分析计算机生成的有关基质 内含水量 EC 值和太阳辐射的标准曲线图 结合 植株状态 判断灌溉策略是否合理 然后以此为依 4 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 9K D G 3 Au G 3 000 2 000 1 000 0 L Ed J cm 2 d 1 K H 2014 09 04 2014 10 04 2014 11 04 2014 12 04 2015 01 04 2015 02 04 2015 03 04 2015 04 04 2015 05 04 2015 06 04 2 000 1 500 1 000 500 0 G mL d 1 1 K H 2014 09 04 2014 10 04 2014 11 04 2014 12 04 2015 01 04 2015 02 04 2015 03 04 2015 04 04 2015 05 04 2015 06 04 250 200 150 100 50 0 3 Au G L 1 据 在计算机控制系统内设定第 2 天的灌溉策略 表 1 为荷兰 Grodan 公司示例的一个灌溉策略设定 过程 其通过设定 6 个周期不同的触发时间 每个 时间段的单次灌溉量 以及触发浇灌的最大 最小 间隔时间 光照积累量 光照强度等条件 可以根 据每日天气变化情况 有效调节灌溉的起止时间 灌溉频率 灌溉量以及排液时间 排液量等数据 进而让基质中的含水量和 EC 值处于一个可控范 围 满足番茄植株正常生长发育要求 由此可以看 出 荷兰在制定灌溉策略时应用计算机管理系统真 正做到了精准化调控与及时性管理 目前我国连栋玻璃温室番茄无土栽培也基本 图 4 北京小汤山特菜基地连栋玻璃温室岩棉栽培番茄单株 每天浇灌量及整个生育期累计浇灌量 表 1 荷兰 Grodan 公司灌溉策略设定示例 周期 开始时间 每次灌溉量 mL m 2 最小间隔时间 最大间隔时间 太阳辐射积累量 J cm 2 光照强度 W m 2 周期 1 7 00 320 30 min 80 周期 2 8 30 320 30 min 40 min 80 周期 3 10 30 210 20 min 50 min 70 周期 4 15 30 210 20 min 50 min 95 周期 5 17 30 210 20 min 75 200 周期 6 21 00 10 24 h 24 h 注 表示当外界光照强度达到 600 900 W m 2 时 间隔时间会减半 即当太阳辐射很强时 每小时最多可以灌溉 6 次 引进了国外先进的水肥管理计算机控制系统 在水 肥监测和管理方面实现了一定程度的自动化和智能 化 如北京小汤山特菜基地连栋玻璃温室水肥管理 引进了荷兰的 Priva 系统 主要根据外界光照积累 量进行浇灌 但我国在水肥具体精细化调控和管理 过程中仍与荷兰存在差距 主要表现在专业技术人 员欠缺 一般生产者难以每天专业分析灌溉策略的 适宜性并做出及时调整 计算机水肥管理系统通 常只是用于简单的水肥控制和数据记录 未能充分 发挥其精准化调控优势 根据北京小汤山特菜基地 2014 2015 年连栋玻璃温室番茄长季节岩棉栽培 试验结果 图 4 水肥管理可能有两个问题 一 是番茄整个生长季节浇灌量仅为 202 7 L 株 1 但 有研究表明 1 株番茄植株在整个生长季节大约需 水 250 L 根据植株长势和环境气候变化 岩棉栽 培回液量在 25 50 之间 也就是整个生育期每 株番茄植株需浇灌营养液 312 375 L Saha et al 2008 即我国岩棉栽培番茄整个生育期每株的营 养液累计浇灌量仅相当于荷兰温室岩棉栽培番茄的 54 65 而浇灌量不足会导致基质 EC 值升高 对产量形成也会产生一些不良影响 本试验中小汤 山温室冬季岩棉栽培番茄回液 EC 值的检测结果多 为 5 8 mS cm 1 证明基质盐分积累偏高 也进 一步验证了浇灌量的不足 但对于北京地区越冬长 季节岩棉栽培番茄整个生育期单株的适宜灌溉量应 该是多少 需要进一步试验研究 二是 4 月 30 日 以后 番茄单株每天的浇灌量开始降低 原因是生 产者认为进入 5 月以后 温室内温度升高且植株已 进入后期生长阶段 植株生长势开始变弱 生长量 减少 化花严重 坐果难 且大部分果实已经采收 因此不需要消耗太多水肥 所以人为降低了植株的 每日浇灌量 但 5 月以后温光变强 是否可以通过 同步增加植株灌溉量来延缓植株衰老趋势 避免植 株株高 叶片数增长率 坐果率 花穗出穗率等快 速降低 以达到增产的目的还需进一步试验验证 4 3 回液利用 回液循环利用可以有效降低肥料使用率 提高 水分利用率 且实现对外界环境零排放 是实现生 态环保农业的一个重要手段 荷兰通过计算机控制 5 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 回液紫外线消毒系统进行回液循环利用 可以节约 50 的肥料和 30 的水 近几年我国一些大型连 栋玻璃温室也开始引进国外的营养液循环利用设备 和技术 实现了回液循环利用 如北京宏福国际农 业科技有限公司 北京极星农业有限公司等 李新 旭 等 2018 但由于专业化设备及服务欠缺 在 使用过程中容易出现相关设备依赖进口 一旦损坏 维修及更换周期长且成本高等问题 5 栽培管理 5 1 栽培品种 荷兰温室栽培的番茄品种都是基于本国气候特 点选育的耐弱光 连续坐果能力强的品种 有研究 表明 1950 2000 年荷兰番茄产量剧增过程中 每年新培育的番茄品种可使其产量平均增长 0 9 Higashide Heuvelink 2009 目前我国多是短 季节品种 连栋玻璃温室长季节栽培的番茄品种均 直接从国外引进 但国外与国内气候不同 品种选 育目标不同 引进品种多数不抗病毒病 这也是我 国番茄产量不稳定的一个重要原因 因此 亟须引 进和筛选适宜我国连栋玻璃温室长季节栽培的番茄 品种 5 2 长季节栽培技术 荷兰连栋玻璃温室番茄岩棉栽培采用长季节 栽培技术 一般 12 月中下旬定植 翌年 3 月始 收 12月上旬拉秧 平均年生产周期 48 周 采收 40 42 穗果 我国也引进了荷兰的长季节栽培技 术 但受温度等气候环境 配套栽培管理设施设备 和技术等限制 北京地区番茄长季节岩棉栽培茬 口安排一般为 8 月下旬至 9 月上中旬定植 11 月 中下旬始收 翌年 6 月下旬至 7 月初拉秧 采收 25 27 穗果 最多采收 35 穗果 此茬口条件下 我国番茄收获季节较荷兰少了近 3 个月 采收果穗 数最多少了 15 穗 这是产量存在差异的根本原因 之一 5 3 植株管理 在植株管理方面 荷兰的高秧吊蔓栽培 落秧 绕秧打杈等技术在我国已普遍应用 但小苗龄嫁接 技术 潮汐式灌溉培育大苗龄移栽等技术还不成 熟 植株密度动态调整技术近几年在我国开始引进 实践 但在具体配套管理技术 植株调整时间等方 面尚需摸索和完善 李新旭 等 2018 王艳芳 等 2019 如荷兰番茄生产都是大苗定植 相应缩短 了植株从定植到坐果的时间 延长了采收期 虽然 目前我国连栋玻璃温室番茄岩棉栽培也提倡大苗定 植 但一方面大苗定植后对环境要求高 而我国番 茄苗定植时温室环境还比较恶劣 难以保证大苗定 植后正常生长 另一方面 我国目前育大苗的技术 还不成熟 配套的水肥管理系统 潮汐式苗床等专 业化设施设备还不完备 在植株密度动态调整方面 荷兰番茄长季节 岩棉栽培过程中植株密度会随着外界光照强度的增 减 通过留枝 摘心等措施适当进行调整 借鉴荷 兰种植经验 笔者于 2014 年 9 月至 2015 年 6 月在 北京小汤山特菜基地连栋玻璃温室中进行了番茄长 季节岩棉栽培植株密度动态调整试验研究 结果表 明 当 3 月北京地区光照开始增强时 通过留侧枝 的方式把植株密度由 2 50 株 m 2 增加至 3 75 株 m 2 采收果实数量和果实总产量有所增加 但是 平均单果质量和果实大小显著降低 导致商品果产 量降低 分析原因发现 可能是因为单位面积植株 密度增加了 但灌溉制度并没有改变 对单个岩棉 条而言 植株密度的增加并没有相应增加总的灌溉 量 即分配到单株的浇灌量相应降低 从而使商品 果产量 平均单果质量显著降低 根系早衰严重 表 2 图 5 其次 增加密度的时机及最终密度也需 要根据具体气候环境 尤其是光照 和生产需求等 进一步探索 因此 伴随植株密度的动态调整 灌 溉等栽培配套管理策略以及具体增加密度的时间和 具体密度也必须进行相应调整和探索 才能充分利 用光能 实现增产增收目标 5 4 病虫害防治 在病虫害防治方面 荷兰一是强调做好病虫源 头控制 一切可能带入病害的物品与行为都必须经 过严格的控制或消毒处理 二是通过环境的精确调 控有效控制病虫害的发生 三是具有良好的生物防 治系统 只有当生物防治 物理防治都不能控制病 虫害时 才启用化学防治作为补充 四是每个温室 管理员都会定期开展监测预警 并有专业公司制定 最佳防治策略 而我国连栋玻璃温室番茄病虫害防 治在源头控制 前期预测预报及专业化防控技术等 方面 与荷兰还存在很大差距 在栽培过程中由于 6 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 病虫害发生导致的产量降低 也是限制番茄产量提 高的一个重要因素 6 农业专业化分工与服务平台 为了提高生产效率与专业化水平 荷兰温室农 业强调专业化的生产与完善的服务平台 如在连栋 玻璃温室番茄长季节岩棉栽培过程中 首先由专业 的育苗公司培育壮苗 然后售卖给温室种植者进行 栽培 在栽培管理过程中 病虫害防治和营养液管 理等方面都由专业的公司负责 并且会按时进行监 测 提前预防 为种植者提供完善的服务 此外 每一项栽培管理技术也都有专业的技术人员与工 人 这种专业化的分工促进了专业领域的研究 因 此荷兰温室农业生产中每一个细小的环节都可以实 现精准高效 而在我国 从育苗到采收 每个工人 几乎参与整个生产的各个环节 看似全能却均不精 通 首先幼苗质量达不到荷兰水平 其次在栽培过 程中如遇严重的病虫危害或营养液调节失衡 只能 以损失产量为代价 综上 通过对北京小汤山特菜基地 2014 年 9 月至 2015 年 6 月连栋玻璃温室番茄长季节岩棉栽 培产量与荷兰存在差距的原因分析 笔者认为限制 我国连栋玻璃温室番茄产量进一步提高的因素主要 包括 温室透光率低 且冬季有 3 4 个月的光 照不能满足番茄植株生长需求 夏季高温高湿 气 候条件限制引起的不同茬口安排让收获季节与荷兰 相比少了 2 3 个月的时间 采收果穗数少了近 15 穗 温度 光照 CO 2 以及水肥等温室环境调控 粗放 不能按照作物生长发育需求进行环境优化管 理 水肥精准化灌溉管理及监测反馈体系尚未 图 5 不同种植密度的番茄植株拉秧时岩棉底部根系分布状况 彩色图版见 中国蔬菜 网站 veg org 处理 6 4 处理 6 4 6 处理 4 6 处理 6 处理 4 表 2 不同种植密度对番茄全生育期果实产量及大小的影响 处理 全生育期营养液 浇灌量 L 株 1 总果穗数 总产量 kg m 2 商品果产量 kg m 2 商品果率 平均单果质量 g 果实横径 mm 果实纵径 mm 6 4 202 74 25 67 a 21 35 b 17 06 a 79 91 a 118 00 a 64 33 a 49 52 a 6 4 6 173 78 25 25 a 21 84 b 16 13 a 73 86 b 107 67 b 63 64 b 48 39 b 4 6 131 85 24 80 a 18 13 c 12 26 b 67 62 c 104 42 b 63 29 bc 48 30 b 6 152 03 24 92 a 23 83 a 16 26 a 68 23 c 106 18 b 62 80 c 47 73 b 4 152 03 25 82 a 17 97 c 12 87 b 71 62 bc 109 94 b 63 34 b 48 69 ab 注 处理 6 4 为 9 月初以 3 75 株 m 2 的密度定植 10 月中旬外界光照开始变弱通过摘心的方法将植株密度降低为 2 50 株 m 2 直至 拉秧 处理 6 4 6 为 9 月初以 3 75 株 m 2 的密度定植 10 月中旬外界光照开始变弱通过摘心的方法将植株密度降低为 2 50 株 m 2 翌年 3 月初外界光照开始变强时又通过留侧枝的方法将密度增加至 3 75 株 m 2 处理 4 6 为 9 月初以 2 50 株 m 2 的密度定植 翌年 3 月初外界 光照开始变强时通过留侧枝的方法将密度增加至 3 75 株 m 2 处理 6 和处理 4 为 9 月初分别以 3 75 株 m 2 和 2 50 株 m 2 的密度定植 整 个生育期不变 下图同 表中同列数据后不同小写字母表示差异显著 P 0 05 7 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 建立 对生产指导不及时 栽培技术及配套的 专业设施设备不够完善 番茄大苗定植 种植密度 动态调整等关键技术还不成熟 种植者专业综合素 质有待提高 专业化服务体系与技术服务平台 缺失 参考文献 何文华 2014 保护地二氧化碳施肥技术 上海蔬菜 2 69 70 李新旭 2016 从番茄现代化生产解析荷兰温室优质高产的原因 农业工程技术 36 7 60 65 李新旭 王艳芳 李红岺 2018 蔬菜工厂化生产 一 北京 市大型连栋温室蔬菜工厂化生产情况 中国蔬菜 7 83 87 李志强 2009 设施农业温室大棚二氧化碳气肥技术应用 农业技 术与装备 22 27 29 宋发成 刘元义 Lof D 郭佳 2020 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 34 1 58 63 王艳芳 冯颖 李新旭 雷喜红 李蔚 牛曼丽 2018a 蔬菜 工厂化生产 四 连栋温室番茄工厂化生产环境调控技 术 中国蔬菜 10 99 104 王艳芳 杨夕同 李新旭 2018b 蔬菜工厂化生产 二 连栋 温室番茄工厂化生产水肥管理技术 中国蔬菜 8 101 103 王艳芳 杨夕同 雷喜红 李蔚 牛曼丽 冯颖 王冰华 李新旭 2019 连栋温室番茄工厂化生产植株精细化管理技术 中国 蔬菜 1 85 89 薛鑫 2019 我国现代温室距离世界先进水平还有多远 蔬菜 5 6 12 余纪柱 2019 新一轮引进温室的现状与思考 农业工程技术 39 7 34 39 de Gelder A Heuvelink E Opdam J J G 2005 Tomato yield in a closed greenhouse and comparison with simulated yields in closed and conventional greenhouses Acta Horticulturae 691 549 552 Dueck T A Janse J Li T Kempkes F L K Eveleens B A 2012 Influence of diffuse glass on the growth and production of tomato Acta Horticulturae 956 75 82 Hemming S Mohammadkhani V Ruijven J P M 2014 Material technology of diffuse greenhouse covering materials influence on light transmission light scattering and light spectrum Acta Horticulturae 1037 883 895 Heuvelink E Bakker M J Hogendonk L Janse J Kaarsemaker R C Maaswinkel R H M 2006 Horticultural lighting in the Netherlands new developments Acta Horticulturae 711 25 33 Higashide T Heuvelink E 2009 Physiological and morphological changes over the past 50 years in yield components in tomato Journal of the American Society for Horticultural Science 134 4 460 465 Katsoulas N Sapounas A de Zwart H F Dieleman J A Stanghellini C 2015 Reducing ventilation requirements in semi closed greenhouses increases water use efficiency Agricultural Water Management 156 90 99 Marcelis L F M Broekhuijsen A G M Meinen E Nijs E M F M Raaphorst M G M 2006 Quantification of the growth response to light quantity of greenhouse grown crops Acta Horticulturae 711 97 103 Saha U K Papadopoulos A P Hao X Khosla S 2008 Irrigation strategies for greenhouse tomato production on rockwool HortScience 43 2 484 493 8 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 2020 年 9 月 11 日 华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室番茄团队在 Journal of Experimental Botany 发表题 为 The chaperonin 60 protein SlCpn