可调节根际温度的无土栽培系统在冬季番茄生产中的应用分析.pdf

可调节根际温度的无土栽培系统在冬季番 茄生产中的应用分析 周金平 1 2 卜崇兴 2 黄丹枫 1 牛庆良 1 1 上海交通大学农业与生物学院 上海 201100 2 上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司 上海 201210 摘 要 以樱桃番茄品种 PFZL 为试材 开展了利用可调节根际温度的无土栽培系统 ARTS 进行番茄越冬栽培加温保温 效果的试验研究 结果表明 该系统可有效缓解基质温度受空气温度的影响 保持基质温度的稳定性 明显改善根际温度 基质温度控制在 20 25 之间 平均温度稳定在 22 23 冬季采用该系统加温可促进番茄株高和茎粗的生长 每 667 m 2 产量 1 527 05 kg 比常规栽培装置增产 39 94 较传统的锅炉加温方式平均节能 72 90 冬季加温运行费用为 0 33 元 m 2 月 1 远低于燃煤锅炉加温的 0 94 元 m 2 月 1 具有显著的增产 节能效果 关键词 樱桃番茄 越冬栽培 根际温度 产量 节能效果 效益分析 1979 根际温度变化 1 就可能导致植物生长 发生明显变化 Walker 1969 郭传友和于芬 2003 因此调节基质温度比调节空气温度更加有 优势 针对温室无土栽培加温问题 上海孙桥溢佳农 业技术股份有限公司自主研发了专利技术产品 一 种可调节根际基质温度的越夏越冬无土栽培系统 ARTS 该系统包括栽培槽系统和基质调温系统 两部分 可根据设定的温度自动调节栽培槽内基质 温度 为植株创造适宜生长的根际温度环境 同时 槽体的保温性能能有效缓解基质温度受空气温度的 影响 本试验采用该系统进行樱桃番茄的越冬种植 试验 通过启动调温系统进行基质加温和基质不加 温对比试验以及该系统与常规栽培装置的对比试 验 评估该系统对根际基质温度的调节效果 对番 茄越冬栽培的植株生长 产量的影响效果 以及加 温耗能的效益分析 1 材料与方法 1 1 试验材料 试验以樱桃番茄品种 PFZL 上海富农种业有 限公司 为试材 在上海孙桥溢佳农业技术股份 有限公司 4 000 m 2 的智能玻璃温室内进行 试验 区面积为 847 21 m 2 根际加热处理的小区面积为 周金平 女 助理农艺师 专业方向 设施园艺 E mail 278109589 通讯作者 Corresponding author 黄丹枫 教授 博士生导师 专 业方向 设施园艺工程与技术 蔬菜生理生态 E mail hdf sjtu 收稿日期 2019 08 03 接受日期 2020 01 23 基金项目 上海市科技兴农项目 沪农科创字 2019 第 2 3 号 温度是影响作物冬季栽培生产的关键因素 传 统的热水 热风 赵丽平 等 2011 和电加温 赵 云龙 等 2013 方式 以及地源热泵 方慧 等 2010 水源热泵 柴立龙 等 2010 地下蓄热加 温 王永维 等 2005 太阳能地热加温 李炳海 等 2009 太阳能辅助加温 于威 等 2018 等新型 加温方式 存在设施成本较高 初期投资过大 运 行成本高 受自然资源限制 能源不可再生 环境 污染大 能源利用效率较低等各种不足 研究表明 我国纬度 35 43 地区 冬季采用传统加热方式的 温室耗能成本占全年总生产成本的 30 70 万 学遂 2000 因此探索更节能高效的温室加温方 式势在必行 加温方式的选择主要考虑以最节约的成本 最有效的方式给植物提供最适宜的温度 温室无 土栽培中基质部分体积远小于空气部分体积 且 植物对根际温度比地上部温度更加敏感 Russell 41 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 2020 8 41 47 211 8 m 2 可调节根际基质温度的越夏越冬无土栽培系 统 ARTS 包括栽培槽系统和基质调温系统两个 部分 图 1 栽培槽系统的槽体和盖板均由保温 材料制作 良好的保温性能能减少槽内基质热量散 失 有效缓解基质温度受空气温度的影响 保证了 槽内栽培基质的温度稳定 基质调温系统由调温机 组 传感系统 控制器 供回水系统等组成 栽培 槽基质内 供水池 供回水管口设置温度传感器 基质内传感器将温度信号传输到控制器 控制器根 据实际基质温度是否达到设定的基质目标温度给调 温机组发出工作指令 调温机组通过调控供水池内 温度来调节埋设在机制内的供水管温度 从而调节 基质的温度 使栽培槽内基质温度保持在相对稳定 的目标温度范围内 储液储气式栽培装置 已规模化推广应用的成 图 1 可调节根际基质温度的越夏越冬无土栽培系统 1 保温栽培槽 2 保温盖板 3 温度传感器 4 控制器 5 隔离篦 6 供水管 7 无纺布 8 栽培基质 9 滴箭 10 定植孔 11 植物 12 空腔 13 供水池 14 营养液池 15 供液管 16 回液沟 17 回流管 熟栽培装置 装置是 PVC 材质不具备保温性 无 调温功能 装置内部与 ARTS 一样具有储液层 储 气层及基质层 1 2 试验设计 试验区域选择在温室中间部位 以减少温室边 缘区域环境对试验的影响 共设置 12 行栽培装置 行距为 1 6 m 每行种植 156 株苗 试验处理与对 照设置如下 每个处理与对照各设 3 次重复 处理 C 采用完整的 ARTS 启动系统的调温 系统进行基质加温 处理 G CK 1 采用完整的 ARTS 不启动系统的调温系统 基质不加温 处 理 B 采用无盖板的 ARTS 不启动系统的调温系 统 基质不加温 处理 T CK 2 采用储液储气式 栽培装置 基质不加温 温室温度管理 仅处理 C 对基质进行加温 所有处理均在同一个温室环境中 使用遮阳保温帘 进行常规保温 其中 处理 C 和 G 对比评估 ARTS 调温系统 的基质加温效果 处理 G 与 B 对比评估 ARTS 完 整性的影响 处理 B 与 T 对比评估无盖板基质不 加温情况下 ARTS 与常规装置的栽培效果 处理 G 与 T 对比评估完整的 ARTS 基质不加温情况下与常 规装置的栽培效果 处理 C 与 T 对比评估完整的 ARTS 启动调温系统进行基质加温与常规装置的栽 培效果 1 3 测定项目及方法 2017 年 8 月 18 日播种育苗 9 月 14 日定植 处理 C 于 11 月 1 日开始进行基质加温 目标温度 设定为 22 试验区域进行统一的灌溉和植株管 理 记录番茄的始收期和末收期 基质温度的测定 植株定植后 每个重复选 择相同位置用温度测定仪对基质温度进行测量与记 录 测定仪设置每 5 min 记录 1 次 电量的测定 安装独立电表记录 ARTS 调温系 统的耗电量 处理 C 开始加温后每天记录电量 整 个试验周期耗电量根据处理 C 占整个温室加热区域 面积的比例来计算 热量的测定 热能表安装在调温机组蓄水箱进 出水管口 0 5 m 位置 对进出蓄水箱的供水 回水 的流量 热量 温度等进行测定 自动计算调温系 统对基质加温后消耗的热量 株高的测定 从定植后第 5 天到第 1 穗果实开 温度传感器 控制器 供水池 1343 13 18 1 11 3 8 1 12 10 10 9 9 2 6 7 5 6 17 14 15 42 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 始转色 每个重复随机取 8 株长势相近的植株用卷 尺 精度为 1 mm 测量以子叶为基准点到生长点 的高度 每隔 7 d 测量 1 次 株高相对生长速率计 算公式 赵玉萍 等 2010 为 V 1 lnL 2 lnL 1 D 2 D 1 式中 V 1 为株高相对生长速率 L 1 L 2 为 2 次测量的株高 D 1 D 2 为处理天数 茎粗的测定 以第 1 片叶上 1 cm 处作为第 1 测量点 之后取第 1 2 3 花序下第 1 个节位中间 部位为测量点 从定植后第 5 天到第 1 穗果实开始 转色 每个重复随机取 8 株长势相近的植株用游标 卡尺 精度为 0 01 mm 测量 每隔 7 d 测量 1 次 茎粗相对生长速率计算公式为 V 2 lnC 2 lnC 1 D 2 D 1 式中 V 2 为茎粗相对生长速率 C 1 C 2 为 2 次测量的茎粗 D 1 D 2 为处理天数 经济产量 每个处理每隔 7 d 对达到商品成熟 期的果实进行采收 每次采收分别进行称重记录 最后累计统计总产量 ARTS 节能率 以传统燃煤锅炉加温的标准耗 煤量作为参考计算 ARTS 的节能率 先将系统加温 所用耗电量折算成标准煤用量 M 1 再根据系统加 温所耗热量折算成用燃煤锅炉加温所需标准煤用量 M 2 根据公式计算节能率 郑子松 等 2015 节能率 M 2 M 1 M 2 100 M 1 W 3 600 Q H d p M 2 N 3 600 Q H g w 式中 W 为系统加温的耗电量 Q H 为标准煤 热值 取值 29 260 kJ kg 1 d 为火力发电厂的发 电效率 取值 0 35 p 为输配电效率 取值 0 95 N 为系统加温的耗热量 g 为燃煤锅炉的效率 取 值 0 70 w 为管网输送效率 取值 0 95 1 4 数据处理 采用 DPS 统计软件进行数据统计分析 运 用 Duncan 新复极差法进行多重差异性比较 采用 Microsoft Excel 软件进行数据统计及作图 2 结果与分析 2 1 ARTS 冬季根际基质加温效果 图 2 为各处理的基质日温度变化 每个处理按 不同温度区间各选择阴雨天气和晴朗天气的一组代 表性数据进行统计分析 由图 2 可知 阴天时空气 温度变化较小 处理 G B T 日温度变化趋于平缓 日温差较小 三者之间温度差别较小 处理 C 因进 行加温 基质温度在 20 25 之间稳定的变化 平均温度在 22 23 明显高于处理 G B T 晴天时空气温度变化较大 处理 C 因进行加 温 基质温度保持在 20 25 之间 平均温度在 22 23 与处理 G B T 差异较大 处理 G B T 出现明显的波峰波谷 日温差变化较大 基 质平均温度大于 15 时 2017 年 11 月 26 日 日 温差变化表现为处理 G 3 10 处理 B 6 35 处理 T 11 58 三者差异明显 基质平 均温度在 10 15 时 2018 年 1 月 14 日 处理 G 和 B 日温差 6 7 基本一致 明显低于处 理 T 12 95 但处理 G 波峰波谷出现时间略早 处理 B 与 T 波峰波谷出现时间相近 基质平均温 度低于 10 时 2018 年 2 月 1 日 处理 G B 日 温差 9 5 11 5 与处理 T 16 75 差异更 大 其余变化规律与平均温度在 10 15 时一致 结果说明 ARTS 加温可有效改善根际基质温度并 使其保持在均衡范围内 在基质温度高于 10 时 完整系统比无盖板系统的保温性能更好 能有效缓 解基质温度受空气温度的影响 减小日温差 在 基质温度低于 10 时 完整系统和无盖板系统保 温性差异不大 缓解效果降低 2 2 ARTS 对番茄植株生长的影响 从图 3 可以看出 各处理的株高 茎粗相对 生长速率变化趋势均为先增后减再变平缓 营养 生长前期 9 月 18 日至 10 月 9 日 处理 C G B 的株高相对生长速率存在显著差异且均高于处 理 T 处理 C G B 的茎粗相对生长速率差异不 显著 但均高于处理 T 营养生长中期和后期 部 分时间点处理 T 的株高 茎粗相对生长速率反而高 于处理 C G B 营养生长后期开始生殖生长 各处理的株高 茎粗生长速率降低且差距逐渐减 小 从植株株高和茎粗的生长量统计结果看 定植 后至 11 月 19 日 最终株高的生长量表现为处理 C 208 83 cm 处理 G 179 81 cm 处理 B 179 96 cm 处理 T 174 16 cm 茎粗的生长量表现为 处理 C 10 20 mm 处理 G 9 95 mm 处理 B 9 58 mm 处理 T 8 51 mm 43 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 2 3 ARTS 对番茄产量的影响 本试验首次采收时间为 2017 年 12 月 3 日 末 次采收时间为 2018 年 4 月 9 日 11 月至翌年 3 月 对处理 C 进行基质加温 以月为单位统计各处理 整个生长周期内的小区产量 从表 1 可以看出 整 个采收期处理 C 的产量始终高于其他处理 处理 T 的产量低于其他处理 处理 B 的前期产量低于处理 G 中期二者基本持平 后期高于处理 G 12 月至 翌年 3 月 处理 C 的产量均显著高于处理 T 12 月和翌年 1 月温度较低时 处理 C 的产量显著高于 处理 G B 2 月和 4 月处理 C G B 的产量差异 不显著 3 月处理 C B 的产量极显著高于处理 G 处理 C G B 的总产量分别为 1 527 05 1 377 02 1 334 02 kg 667 m 2 1 分别比处理 T 极显著增加 39 94 26 20 22 26 结果表明 与常规装置对比 完整的 ARTS 加温基质对冬季番 茄生产有极显著增产效果 不加温完整的 ARTS 和 无盖板的 ARTS 的保温性能也对增产有极显著的促 图 2 ARTS 冬季根际基质的日温度变化 2017 11 21 阴天 2017 12 15 阴天 2018 01 27 阴天 2017 11 26 晴天 2018 01 14 晴天 2018 02 01 晴天 T CK 2 BCG CK 1 25 20 15 10 5 0 Y 0 59 8 59 4 59 16 59 23 59 12 59 20 59 L 0 59 8 59 4 59 16 59 23 59 12 59 20 59 L 25 20 15 10 5 0 Y 25 20 15 10 5 0 Y 44 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 进作用 2 4 ARTS 冬季加温节能效果 根据试验区处理 C 占整个温室加热区域面积 的比例进行计算 处理 C 的总耗电量为 622 08 kW h 耗电量随着温度变化呈曲线状态 图 4 从表 2 可知 试验期间处理 C 加温月均耗电 量折算成标准煤用量为 49 00 kg 月 1 冬季加温 需热量折算成采用燃煤锅炉加温需要的标准煤用 量 耗煤量为 176 76 kg 月 1 冬季加温较燃煤锅 炉加温平均节能 72 90 2 5 ARTS 冬季加温经济效益分析 根据处理 C 中 ARTS 和燃煤锅炉冬季加温的 实际消耗电量 标准煤用量对比两种加温方式的运 行费用 表 3 电价取值 0 53 元 kW h 1 煤取值 1 13 元 kg 1 2017 年 11 月至 2018 年 3 月 处理 C 加温月均耗电量为 132 42 kW h 运 行费用为 70 18 元 即 0 33 元 m 2 月 1 获取同 样热量燃煤锅炉月均耗煤量为 176 76 kg 运行费 用为 199 74 元 即 0 94 元 m 2 月 1 上述结果 表明 保证同样的加温效果 使用 ARTS 较燃煤 图 3 ARTS 处理株高 茎粗相对生长速率变化 测量时期 月 日 表 1 ARTS 处理不同采收时期的产量 处理 小区产量 kg 折合 667 m 2 产量 12 月 翌年 1 月 翌年 2 月 翌年 3 月 翌年 4 月 合计 kg C 19 56 0 30 aA 50 24 1 44 aA 56 93 5 35 aA 20 61 1 09 aA 14 31 1 01 a 161 65 5 14 aA 1 527 05 48 56 aA G CK 1 18 15 0 46 bA 44 41 1 06 bAB 55 40 2 23 aA 15 49 1 16 bB 12 33 2 83 a 145 77 3 38 bB 1 377 02 31 91 bB B 12 47 0 98 cB 39 44 4 43 cBC 55 28 3 74 aA 20 23 1 52 aA 13 80 1 72 a 141 22 1 09 bB 1 334 02 10 31 bB T CK 2 10 68 0 42 dC 33 19 1 31 dC 47 84 0 21 bA 11 84 0 66 cC 11 96 2 00 a 115 51 2 02 cC 1 091 14 19 08 cC 注 表中同列数据后不同小写字母表示差异显著 0 05 不同大写字母表示差异极显著 0 01 表 2 ARTS 加温节能率分析 时间 ARTS 耗煤量 kg 燃煤锅炉耗煤量 kg 节能率 11 月 23 47 98 97 76 29 12 月 61 12 220 17 72 24 翌年 1 月 77 50 263 35 70 57 翌年 2 月 54 20 193 03 71 92 翌年 3 月 28 69 108 30 73 51 平均 49 00 176 76 72 90 注 ARTS 加温处理小区面积为 211 8 m 2 下表同 图 4 ARTS 处理 11 月至翌年 3 月的加温耗电量 250 200 150 100 50 0 6G eG k W h L 11 8 12 85 1 8 5 2 8 5 3 8 T CK 2 BCG CK 1 0 09 0 08 0 07 0 06 0 05 0 04 0 03 0 02 0 01 0 ZQ OK FO 0 09 0 08 0 07 0 06 0 05 0 04 0 03 0 02 0 01 0 9 2 OK FO 09 18 至 09 25 09 25 至 10 02 10 02 至 10 09 10 09 至 10 16 10 16 至 10 23 10 23 至 10 30 10 30 至 11 06 11 06 至 11 13 11 13 至 11 20 测量时期 月 日 09 18 至 09 25 09 25 至 10 02 10 02 至 10 09 10 09 至 10 16 10 16 至 10 23 10 23 至 10 30 10 30 至 11 06 11 06 至 11 13 11 13 至 11 20 45 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 锅炉的运行费用每月降低 129 56 元 即 0 61 元 m 2 月 1 3 结论与讨论 3 1 可调节根际温度的无土栽培系统显著改善根 际温度 本试验结果表明 ARTS 启动调温系统加温时 可有效改善根际基质温度并使其保持在均衡范围 20 25 内 在基质温度高于 10 时 完整 的系统比无盖板系统的保温性能更好 能有效缓解 基质温度受空气温度的影响 减小日温差 在基 质温度低于 10 时 完整系统和无盖板系统保温 性差异不大 缓解效果降低 3 2 可调节根际温度的无土栽培系统加温基质促 进番茄植株生长并增加产量 根际温度对植物生长的影响是一个复杂的过 程 根际温度会影响植物的一系列生理 生化代谢 任志雨和王秀峰 2003 包括影响植物干物质 的积累和分配 张振贤和程智慧 2009 研究表 明 低温季节夜间增加地温促进了番茄幼苗株高 叶面积和干质量的增加 刘秀茹和葛晓光 1989 赖琳玲 等 2010 在 25 内增加根际温度可以 促进番茄地上部生长 韩亚平 等 2015 低温季 节增加根区温度使番茄地上部分的生长势增强 可 以提高番茄产量 任志雨 2006 在设施无土栽 培中调控根际温度是确保作物高产和优质的一个 重要措施 Johnson 1983 El Gizawy Gomaa 1992 蒋燕和赵会杰 2006 基质加温可使冬春 茬栽培番茄增产 43 柯行林 等 2017 本试验结果表明 冬季用 ARTS 加温可促进番 茄株高和茎粗的生长 根据产量统计结果 ARTS 基质加温 处理 C 和不加温 处理 G 每 667 m 2 产量分别为 1 527 05 1 377 02 kg 比常规栽培装 置 处理 T 分别增产 39 94 26 20 系统加 温基质和保温性能均对冬季番茄栽培有显著增产 效果 且基质加温和不加温的产量差异具有显著 性 综上所述 与常规栽培装置相比 采用 ARTS 冬季加温基质栽培番茄具有成本低 增产效果显著 的优势 3 3 可调节根际温度的无土栽培系统冬季加温基 质节能效果显著 在极端天气下调节根际温度比调节空气温度 对生产更为有利且有效 温室因其结构和材料特 性 空间较大且与外界交流的面积大 室内气温 随气候变化迅速 李国师和谢士估 1999 调节 温室内气温并保持均衡难度较大且成本高 而根际 因空间较小 调控需要的能耗要低很多 在较低 气温下调节根际温度从 14 0 升到 21 8 时 番 茄增产 47 而且耗能仅为普通温室的 20 25 Trudel 1982 本试验结果表明 ARTS 加温较 传统的燃煤锅炉加温平均节能 72 90 该系统冬 季加温月运行费用为 0 33 元 m 2 月 1 远低于采 用燃煤锅炉加温的月运行费用 0 94 元 m 2 月 1 综上 ARTS 具有良好的保温性能 可有效缓 解基质温度受外界条件的变化 局部加温显著改善 根际基质温度 冬季种植番茄促进生长和增产效果 显著 同时该系统较传统燃煤锅炉具有节能率高 运行费用低等特点 能有效解决现代温室栽培加温 成本偏高的问题 是一种节能高效的栽培系统 参考文献 柴立龙 马承伟 张义 王明磊 马永良 籍秀红 2010 北京地 区温室地源热泵供暖能耗及经济性分析 农业工程学报 26 3 249 254 方慧 杨其长 孙骥 2010 地源热泵在日光温室中的应用 西北 农业学报 19 4 196 200 郭传友 于芬 2003 根温对彩椒苗期生长的影响 江西农业大学 表 3 ARTS 冬季加温经济效益分析 时间 ARTS 加温 燃煤锅炉加温 节省费用 元 耗电量 kW h 运行费用 元 耗煤量 kg 运行费用 元 11 月 63 42 33 61 98 97 111 84 78 23 12 月 165 19 87 55 220 17 248 79 161 24 翌年 1 月 209 45 111 01 263 35 297 58 186 58 翌年 2 月 146 48 77 64 193 03 218 12 140 49 翌年 3 月 77 54 41 10 108 30 122 38 81 29 平均 132 42 70 18 176 76 199 74 129 56 46 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 学报 自然科学版 25 1 30 32 韩亚平 李亚灵 李安平 贾学思 宋敏丽 2015 不同根际温度 处理对番茄植株生长的影响 山西农业科学 43 6 677 678 722 蒋燕 赵会杰 2006 低温弱光处理对番茄幼苗生长的影响 河南 农业科学 1 88 92 柯行林 杨其长 张义 方慧 和永康 张晨 2017 主动蓄放热 加热基质与加热空气温室增温效果对比 农业工程学报 33 22 232 240 赖琳玲 程智慧 滕林 陈学进 2010 大棚春番茄器官发育与环 境要素的关系分析 北方园艺 20 26 30 李炳海 须晖 李天来 卫向东 王欣欣 2009 日光温室太阳 能地热加温系统应用效果研究 沈阳农业大学学报 40 2 152 155 李国师 谢士估 1999 日光温室地温变化规律与调控 安徽农业 科学 23 4 369 370 刘秀茹 葛晓光 1989 地温及营养面积对番茄秧苗生育及素质的 影响 沈阳农业大学学报 19 3 29 36 任志雨 王秀峰 2003 根区温度对番茄生长和生理代谢的影响综 述 天津农学院学报 10 2 32 36 任志雨 2006 根区温度对番茄生长和产量的影响 天津农业科学 12 3 15 16 Russell E W 1979 土壤条件与植物生长 谭世文 译 北京 科 学出版社 万学遂 2000 我国设施农业的现状和发展趋势 农业机械 11 4 6 王永维 苗香雯 崔绍荣 梁喜凤 2005 温室地下蓄热系统蓄热 和加温性能 农业机械学报 36 1 75 78 于威 刘艳华 刘文合 赵荣飞 张玉清 2018 温室太阳能辅助 加温系统的设计与试验 沈阳农业大学学报 49 4 102 107 张振贤 程智慧 2009 高级蔬菜生理学 北京 中国农业大学出 版社 赵丽平 刘春旭 张连萍 赵忠良 2011 寒冷地区现代温室加温 系统 农机化研究 33 10 245 248 赵玉萍 邹志荣 白鹏威 任雷 李鹏飞 2010 不同温度对温室 番茄生长发育及产量的影响 西北农业学报 19 2 133 137 赵云龙 于贤昌 李衍素 贺超兴 闫妍 2013 碳晶电地热系统 在日光温室番茄生产中的应用 农业工程学报 29 7 131 138 郑子松 姜永平 李纲 陈亚婷 刘晓宏 孙海英 2015 南京地 区玻璃温室中地源热泵的加温效果及效益分析 江苏农业科 学 43 2 374 377 El Gizawy A M Gomaa H M 1992 Effect of different shading levels on tomato plants 1 Growth flowering and chemical composition Acta Horticulture 323 341 347 Johnson R C 1983 Yield and development of winter wheat at elevated temperatures Agron Jour 75 3 561 565 Trudel M 1982 Influence of soil temperature in greenhouse tomato production Hortscience 17 6 928 929 Walker J M 1969 One degree increments in soil temperature affect maize seedling behaviour Pro Soc Soil Sci Amer 33 729 736 Application and Analysis of Soilless Culture System with Adjustable Rhizosphere Temperature in Winter Tomato Production ZHOU Jin ping 1 2 BU Chong xing 2 HUANG Dan feng 1 NIU Qing liang 1 1 Agriculture and Biology College Shanghai Jiaotong University Shanghai 201100 China 2 Shanghai Sunqiao Yijia Agricultural Technology Co Ltd Shanghai 201210 China Abstract Taking cherry tomato variety PFZL as test material this paper carried out experimental studies on overwinter tomato cultivation using soilless culture system with adjustable rhizosphere temperature The results showed that this system could effectively alleviate the influence of substrate temperature by air temperature maintain the stability of matrix temperature and significantly improve the rhizosphere temperature Thus the matrix temperature was controlled between 20 25 and the average temperature between 22 23 In winter adopting this system could promote the growth of tomato plant height and stem diameter Tomato yield could reach 22 9 t hm 2 increased by 39 94 than that of the conventional tomato cultivation Compared with the traditional boiler heating method the average energy saving was 72 90 The heating operation cost in winter was 0 33 yuan m 2 month 1 which was significantly lower than 0 94 yuan m 2 month 1 by the coal fired boiler Obviously this system has significant yield increasing and energy saving effects Key words Cherry tomato Solanum lycopersicum Overwinter cultivation Rhizosphere temperature Yield Energy saving effect Benefit analysis 47 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文