茄果類蔬菜日光溫室智能化育苗關鍵控制技術

梁玉芹，楊 陽，劉 云，宋炳彥

（河北省農林科學院經濟作物研究所，河北 石家莊 050051）

溫室大棚管理技術是設施農業的重要組成部分，能夠結合各種技術手段營造最適合農作物的生長環境，增強農業的抗災、減災與反季節生產能力。隨著計算機技術的發展，溫室智能化技術也得到了廣泛的應用[1-3]，根據農作物的生長習性，溫度、水、肥、光照等環境參數實現自動控制，大大提高了農業生產效率。由于育苗過程對溫室環境要求較為嚴格，包括環境溫濕度、土壤溫濕度、光照強度以及二氧化碳濃度等[4-5]，滿足在不同品種幼苗和不同適宜環境參數要求的情況下進行最優控制成為智能化育苗亟待解決的關鍵問題。

茄果類智能化育苗采用計算機和專門的數據管理系統，在設置好具體參數的情況下可實現溫度、濕度和澆水量的自動控制和管理，使秧苗出苗整齊、抗病性強、根系發達，從而達到培育壯苗的目的[6]。研究表明，智能化育苗技術的使用可使番茄育苗周期縮短20～30 d，辣椒、茄子育苗周期縮短30～40 d，黃瓜縮短10～20 d，并保證了種苗的質量[6-8]。在前期研究的基礎上，結合智能化育苗數據檢測控制及管理系統，完善果菜類蔬菜日光溫室育苗過程中的關鍵技術，使智能化育苗體系能夠更好地為果菜類蔬菜幼苗發育提供專業的指導，進而促進現代化蔬菜產業良性發展。

1 基本概況

溫室類型需符合現代化大棚或智能日光溫室建造的標準。

1.1 智能化育苗數據檢測控制及管理系統

智能化育苗數據檢測控制及管理系統包括溫室溫度監測模塊、基質濕度監測模塊、空氣濕度監測模塊和光照監測模塊，其可對育苗過程中的環境條件進行實時采集和監測，并通過設置最佳生長環境參數對局部區域進行精細調控，從而為其創造最佳生長條件。

1.2 灌溉系統

灌溉方式為微噴，可根據智能化管理系統的參數設置，自動啟動或關閉噴水管。管道前端裝有水分計量設備（圖1）。

圖1 智能化育苗灌溉系統

1.3 溫濕度調節

根據果菜類幼苗生長過程中對溫度的要求，當溫度超過最適高溫時自動開啟放風口或覆蓋遮陽網，當溫度接近最適低溫時，自動關閉放風口或覆蓋保溫被（圖2）。

圖2 溫度、濕度檢測與控制

1.4 基質濕度調節

濕度測量傳感器探頭可實時監測基質的濕度，當濕度低于最低值時自動啟動噴水裝置，當基質濕度達到高限時停止噴水（圖3）。

圖3 育苗基質濕度檢測與控制

2 果菜類智能化育苗關鍵技術

2.1 播種至出苗

2.1.1 溫度

番茄播種至出苗對溫度要求較為嚴格，通過覆蓋地膜保溫，盡量提高苗床溫度，促進出苗，溫度應控制在白天30～32 ℃、夜間18～20 ℃；茄子播種到出苗溫度應控制在白天28～30 ℃、夜間18～20 ℃；辣椒播種到出苗溫度應控制在白天28～32 ℃、夜間18～20 ℃。

參數設置：白天溫室內溫度高于30 ℃時，自動開啟上風口；溫度降至28 ℃時，上風口關閉。夜間溫度低于10 ℃時覆蓋保溫被。

Informed consent:study personnel will obtain written informed consent from all participants prior to enrollment.The patients will then be able to provide consent via a signature on a written consent form.An informed consent script will be read aloud to any patients who are illiterate.

2.1.2 濕度

播種前基質應澆透水，使基質濕度保持在80%～90%；番茄生長過程中對水分的要求較高，番茄幼苗生長過程中澆水應遵循“少量多次”的原則，使基質保持適宜的濕度。番茄出苗前，應適當增加灌水量，基質濕度應在80%左右，這有助于秧苗正常生長發育；茄子和辣椒出苗前，基質濕度不應低于75%，表面應保持濕潤，以利于出苗整齊。

參數設置：番茄幼苗出土前基質濕度設定范圍為70%～80%；茄子基質濕度設定值為75%～80%；辣椒基質濕度設定值為75%～80%。

2.1.3 光照

茄果類蔬菜幼苗在出土前對光照強度無特殊要求，但光照過強時應覆蓋遮陽網。

2.2 2葉1心至4葉期

茄果類蔬菜幼苗在2葉1心至4葉期，要適當地控制溫度和濕度，進行煉苗，從而使幼苗生長健壯，根系發達。

2.2.1 溫度

番茄幼苗長至2葉1心時，白天溫度控制在25～30 ℃，夜間溫度控制在10～12 ℃，并增加晝夜溫差進行煉苗；茄子幼苗長至2葉1心時，白天溫度應在25 ℃左右，夜間溫度15 ℃左右，防止徒長；辣椒3葉期開始煉苗，保持溫度白天20～25 ℃、夜間15～18 ℃。

2.2.2 濕度

在此期間，為防止番茄幼苗徒長，應根據基質情況酌量澆水，基質濕度控制在55%～75%；茄子幼苗基質保持濕潤即可，濕度在75%以下為宜；要對辣椒幼苗進行溫濕度并控，以培育壯苗。

參數設置：茄果類蔬菜幼苗在2葉1心至4葉期時，育苗基質濕度低于55%時自動啟動噴水裝置，基質濕度達到75%時停止噴水，根據天氣情況每天澆水2～3次。

2.2.3 光照

適宜光照強度為4 000～25 000 lx。當光照強度低于4 000 lx時，啟動補光裝置；在晴天中午光照較強時，可覆蓋遮陽網。

2.3 移栽前

茄果類蔬菜幼苗生長中后期要及時控制水分、增加通風，適當降低溫度，防止幼苗徒長，增加莖稈粗度，提高幼苗抗逆能力，進而達到培育壯苗的目的。

2.3.1 溫度

為控制幼苗徒長，茄果類蔬菜幼苗移栽前的溫度應控制在白天20～25 ℃、夜間10～15 ℃。

參數設置：白天溫度高于25 ℃時開啟上風口，低于20 ℃時關閉風口；夜間溫度低于10 ℃時自動覆蓋保溫被。

2.3.2 濕度

番茄在移栽前應減少澆水量，基質表面保持濕潤即可；茄子幼苗此時要以控水為主，基質濕度在55%～65%為宜；辣椒在移栽前要蹲苗促壯，基質濕度應為50%～65%。

參數設置：茄果類蔬菜幼苗移栽前基質濕度低于50%時啟動噴水裝置，濕度達到60%時停止噴水，每天澆水1～2次。

2.3.3 光照

光照強度適宜范圍為4 000～25 000 lx，低于4 000 lx啟動補光裝置，晴天中午光照較強時，可覆蓋遮陽網。

3 結束語

經調查，與人工育苗相比，使用智能化育苗系統后，番茄、茄子、辣椒整體出苗率提高3%，出苗較整齊，壯苗率提高6.2%，葉綠素含量較傳統育苗高；所以，茄果類蔬菜智能化育苗技術參數的精確采集，可為茄果類蔬菜智能化育苗提供技術支持，為茄果類蔬菜育苗的半自動化管理提供基礎數據。