海南高科溫室番茄長周期無土栽培技術及產業意義

蘭子漢 丁琳 高彭 王東東

摘要 在海南高溫高濕、氣候較極端情況下，通過選擇耐熱、性狀穩定品種，高科溫室設施設備的合理設置，壯苗的培育，無土栽培基質的選擇，生長期的水肥、植保管理，合理的授粉方式，嚴格的溫室出入管理等措施來延長番茄的采摘周期，產量達126 763.35 kg/hm2。同時結合較長的采摘周期，深入挖掘產品的內在價值，一二三產業融合，最大程度地實現產品效益。

關鍵詞 高溫高濕;番茄;無土栽培;產業融合;產品效益

中圖分類號 S 62 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2021）15-0041-04

Abstract Under the extreme conditions of high temperature and humidity in Hainan， the selection of heatresistant， stable traits， the reasonable setting of hightech greenhouse facilities and equipment， the cultivation of strong seedlings， the selection of soilless culture substrates， the water and fertilizer， and plant protection management during the growth period， reasonable pollination methods， strict greenhouse access management and other measures were adopted to extend the picking cycle of tomatoes， the output reached 126 763.35 kg/hm2. At the same time， combined with a long picking cycle， deeply exploring the intrinsic value of the product， and integrating the primary， secondary and tertiary industries to maximize product benefits.

Key words High temperature and high humidity;Tomato;Soilless culture;Industrial integration;Product benefits

作者簡介 蘭子漢（1992—），男，湖北孝感人，農藝師，碩士，從事高科智能溫室設備及栽培管理研究。丁琳（1981—），女，湖北隨州人，從事園區運營管理研究。蘭子漢和丁琳為共同第一作者。

收稿日期 2020-11-10

海南島位于北回歸線以南，處熱帶北緣，終年太陽高度角大，因而太陽輻射能相當豐富，日照充足，屬熱帶季風氣候，素有“天然大溫室”的美稱。年平均氣溫22～26 ℃，≥10 ℃的積溫為8 200 ℃，最冷的1、2月溫度仍達16～21 ℃，年光照為1 750～2 650 h，光照率為50%～60%，光溫充足，光合潛力高，具有良好的氣候與生態條件，是我國冬季瓜菜主要種植基地[1]。其中海南番茄是海南冬季“南菜北運”中的優勢蔬菜種類之一。

自海南開始種植櫻桃番茄以來，其種植面積不斷擴大。截至2018年櫻桃番茄在海南省的種植面積已達8 000 hm2左右，重點產區集中分布在陵水、昌江、東方、定安等市縣[1]，其中以陵水縣為核心主產區，2018年種植面積4 693 hm2，占全省櫻桃番茄栽培總面積的60%以上。櫻桃番茄種植面積和產業規模迅速擴大，成為當地農民增收的主要增長點，農村生活富裕的主要發展途徑。但隨著櫻桃番茄種植年限的增加，也出現了一些難以解決的問題，如土壤連作障礙，無法連續種植。櫻桃番茄病蟲害逐漸增多，產量和品質隨著種植年限增加逐漸降低[2]，這嚴重影響國家鄉村振興戰略的進度。因此，如何在海南特殊的環境下，解決番茄病蟲害、土壤連作障礙，延長番茄生長周期，提高產量和品質成為海南番茄產業持續發展至關重要的事情[3]。

試驗種植基地位于海南省三亞市吉陽區大茅遠洋生態村，根據園區內高科玻璃溫室氣象數據及環控數據記錄顯示，三亞冬季（10月—次年3月）氣候適宜于番茄的生長，但從4月開始，溫度驟然上升，嚴重縮短了番茄的采摘期，影響番茄的產量和品質。筆者介紹了海南高科溫室番茄長周期無土栽培技術，以期為熱帶地區番茄的較長周期生產提供思路和借鑒。

1 長周期無土栽培技術

1.1 品種選擇

選擇品種特性優良、適宜當地氣候的種子，是種植成功的先決條件。試驗基地種植的品種是來自荷蘭瑞克斯旺種子公司的番茄品種，該公司主攻無土栽培番茄品種的研發。提供的番茄品種分別為佳西娜、蔓西娜、福特斯、佛倫提諾、193、191這6個品種，這6個品種均是無限生長型番茄品種，適宜無土基質栽培。

1.2 設施設備

溫室骨架全部采用鋼結構，屋面和四周采用強化玻璃覆蓋，并采用抗老化的橡膠條密封，強化玻璃采用專用高強度鋁合金型材固定，能夠抗住12級臺風。溫室內使用的智能化系統是引進荷蘭騎士集團hotimax環控系統，該系統能夠結合提前設置好的參數，根據室外氣象臺數據和室內傳感器數據來調節溫度、濕度、光照輻射度、灌溉量、營養液EC、pH等環境、灌溉條件。

（1）濕簾風機。溫室北部側邊玻璃安裝濕簾，加大水與空氣的接觸面，南部側邊玻璃安裝負壓風機，通過負壓拉力加強冷空氣的流通來降溫。試驗基地在冬季（11月—次年3月）設置的風機開啟溫度是23.5 ℃，而在夏季（4—10月）設置的溫度是29 ℃，當傳感器探測到的溫度高于設置溫度時，風機會自動開啟，反之會關閉。濕簾在全年的設置參數為相對濕度65%～80%，當低于65%時，會打開濕簾泵，持續供水，增加空氣濕度;當高于80%時，會關閉濕簾泵，靠負壓風機將室內外的空氣循環流通。

（2）室內安裝多臺循環風扇和開窗系統以加強自然通風排濕。溫室內部安裝有局部空氣循環風扇，能使溫室內部溫室、濕度均勻，不致于局部出現高濕高溫或者低濕低溫。頂部及側邊的部分玻璃能夠根據溫室內的溫度及濕度自動調節開窗角度大小，熱空氣始終是往上蒸騰，冷空氣是往下沉降，通過頂部開窗能夠使室內的空氣溫度始終處于環境中最低溫度。在冬季（11月—次年4月）設置的循環風扇開啟溫度在24 ℃，而在夏季（5—10月）設置的溫度是28 ℃;開窗系統根據溫濕度綜合調節，當冬季溫度高于24.5 ℃，相對高于80%分階梯開啟，夏季溫度高于29℃，濕度高于80%分階梯開啟。

（3）內外遮陽網。頂窗玻璃外安裝黑色遮陽網，溫室內頂部安裝銀色內遮陽，通過開啟或關閉內外遮陽來降溫和減少光照輻射量。海南光熱條件良好，有利于作物充分地進行光合作用積累有機物，但當太陽輻射量、空氣溫度超過植物的光飽和點時，反而會抑制植物的生長，造成不可逆的傷害。因此在生產中會根據作物的光合需要來調節光照輻射量。該試驗基地在冬季（11—次年4月）設置的外遮陽啟動輻射量為600 W/m2，而在夏季（5—10月）設置的外遮陽啟動輻射量為450 W/m2。通過合理的設置，能夠將溫室內溫度有效降低3～5 ℃。

1.3 種植技術

番茄的整個生長周期可以分為5個時期，分別為發芽期（種子萌動到第1片真葉破心）、幼苗期（第1片真葉破心到現蕾）、開花期（現蕾到第1花序座果）、結果期（第1穗花座果到拉秧）

1.3.1 栽培基質處理。

試驗基地采用純椰糠為栽培基質，椰糠廠家通過脫鹽處理工藝。顆粒大小為10～20 mm的粗椰糠和0～6 mm的細椰糠按照3∶7的比例混勻，使用前先進行泡發處理，用適量的水泡發后，多沖洗幾次，降低椰糠的原始EC值，直至椰糠無棕色液體流出為宜。

1.3.2 發芽期管理。

番茄一般采用穴盤育苗，發芽率高，移栽成活率高。育苗基質采用的是丹麥品氏泥炭土，穴盤采用的是50孔方形穴盤。播種之前先將種植窩挖出來，種植窩深1 cm左右，每個種植窩內播上1粒種子，用鑷子將番茄種子放入種植窩內，蓋上泥炭土基質，澆足清水至穴盤下方漏水出來為止，子葉展平前一般不需再次補水。

1.3.3 幼苗期管理。

此時期是番茄育苗階段的關鍵時期，根據具體農事操作細分為2個小時期，為定植前苗期管理（子葉展平到3葉1心）、定植及定植后苗期管理（3葉1心至現蕾）。此時期番茄植株主要是營養生長，培育壯苗。這個時期任務多，主要農事操作為光照管理、水肥管理、病蟲害防治等。

根據三亞的氣候，定植前苗期管理時期在光照管理上，溫度控制在25 ℃以下，光照強度維持在5 000～7 000 lx，過低需要補光，過高需要用遮陽網遮光;在水肥管理上，子葉展平后開始澆灌營養液，營養液配方采用華南農業大學果菜配方肥，EC以1.0～1.2 mS/cm為宜，基質保持不干不濕為好，過濕易患猝倒病;在病蟲害管理上，此時期重點防治猝倒病，用722%的普力克水劑800倍液噴霧提前預防。

定植及定植后苗期管理時期，以晴天16：00以后適宜移栽定植，番茄苗從穴盤移栽到種植盆中，種植盆基質采用的是純椰糠無土栽培，移栽前用清水澆透。移栽前先采用阿米西達（1 500倍）+亮盾（1 000倍）組合蘸根，再放入移栽穴中，種植盆內株距為40 cm，盆寬20 cm，槽與槽邊距1 m，種植密度為1.7株/m2。此時期在光照管理上，溫度控制在25 ℃以下，光照強度維持在8 000～10 000 lx;在水肥管理上，移栽后3 d內不澆灌任何營養液及清水，保證蘸根的藥效及緩苗。3 d后繼續使用苗期營養液配方澆灌，EC維持在1.2～1.5 mS/cm，隨著時間逐漸增加，澆灌量維持在500～1 000 mL，每天分2次滴灌，陰天適當減少澆灌量，基質含水量保持在60%～80%。在病蟲害防治上，此時期重點防治斑潛蠅、早疫病等，采用甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（800液）+代森錳鋅（800倍液）噴施，提前預防青枯病，在定植10 d后，采用青枯立克（800倍液）灌根，同樣能延長作物的生長期;在農事操作上，番茄采用吊蔓生長，當7～8片葉、蔓長40～50 cm時，開始繞蔓打杈。

1.3.4 開花期管理。

開花期是番茄植株從以營養生長為主，轉向營養生長和生殖生長并存階段過渡。此時期如果營養生長過旺，又會抑制生殖生長，造成只長秧不結果的現象，因此要控制好營養生長與生殖生長的平衡。該試驗基地所選品種皆為無限生長型，應當適當的蹲苗，采用“勤施薄施”方法控制水肥供應，促進根系向下深扎，控制營養生長過旺的情況。

此階段番茄營養需求較大，一方面用來提供枝蔓生長，一方面用來供應花序生長。應及時地供給養分，營養液EC維持在1.5～2.0 mS/cm，每日供應量提高至單株1 500～2 000 mL，分6次供應，基質含水量保持在60%～80%，蹲苗時基質含水量適當減少，陰天適當減少供液量。光照管理、病蟲害防治同上個時期一致。農事操作管理主要是繞蔓打杈，授粉采用熊蜂授粉，可以提高果實的品質和產量，減少病蟲害的發生。

1.3.5 結果期管理。

結果期植株以生殖生長為主，同時生殖生長與營養生長并存。番茄是陸續開花連續結果作物，該試驗基地所選品種為無限生長型，可以連續地結出果穗，平均7～10 d結一穗果，三亞當地的氣候可以連續結果180 d，因此該階段所需養分最多。此時期營養液配方采用華南農業大學果菜配方肥，在此基礎之上增加10%的鉀肥用量，鉀肥在結果期能提高果實品質。營養液EC維持在2.0～3.0 mS/cm，根據植株實際果穗數來調動營養液EC值，每日供應量提高至單株2 000～2 500 mL，分6次供應，以種植盆產生回液時停止供液為宜，基質含水量保持在60%～80%。

此時期光照管理和溫度管理要平衡起來，光照量過大，溫度就會升高，過高不利于番茄的開花結果;光照量過小，溫度雖然會降低，但同時也影響了番茄的光合作用，影響了番茄果皮顏色轉色成熟。因此，利用環控系統合理地設置參數至關重要，根據溫室氣象站記錄的氣候特點，結合溫室番茄種植的經驗。大茅遠洋生態村試驗基地番茄種植在冬季（11月—次年4月）設置的外遮陽啟動輻射量為600 W/m2，而在夏季（5—10月）設置的外遮陽啟動輻射量為450 W/m2，當室外光照量高于設置值時，會自動啟動遮擋陽光，從而降低溫度。

此階段白粉虱、早晚疫、病毒病、灰霉病、臍腐病等病蟲害及缺素癥易發，尤其是生長后期，隨著溫度的升高，植株生長勢弱，病毒病極易發生。該時期重點以防蟲為主，嚴格控制溫室內蟲口總數，防止病害串株傳播。首先從溫室進出入管理嚴格把控，試驗基地進出入安裝有緩沖間和負壓風淋室，進入溫室前必須穿上防護服，腳底進行乙醇消毒，通過負壓風淋室。通過這一套消毒流程，杜絕了野外蟲害傳播到溫室內的途徑。其次在番茄植株上部10～20 cm處懸掛黃藍板，利用薊馬、白粉虱、蚜蟲的顏色趨向性，用物理殺蟲的方式來清除害蟲。

2 高科溫室種植對番茄產量和品質的影響

通過一茬的種植試驗，佳西娜、蔓西娜、福特斯、佛倫提諾、193、191這6個番茄品種在其他影響因素一致的情況下，對每個品種種植區域隨機選擇10株番茄植株測定產量和糖度，同時記錄花穗數，來分析品種之間的差異。產量測定方法為對每株不同成熟時期的每穗果進行稱量，在拉秧時將每株總穗數相加即為每株總產量;糖度用手持折光儀測定，對每株不同成熟時期的每穗果進行測定，在拉秧時將不同時期的糖度進行平均即為每株的糖度。

2.1 產量

從表1可以看出，與露天大田相比，基地溫室內的種植品種產量能提高3倍左右;與海南省內相比，雖然產量相差無幾，但果穗數有較大差距，這主要是因為海南其他生產基地在4月就拉秧，種植密度達2.5株/m2，而試驗基地在6月初拉秧，采摘周期延長30 d，但種植密度達1.75株/m2。與國內北方生產基地相比，在產量上有優勢，主要是由于北方天氣寒冷，番茄成熟速度較慢，生產果穗較少;與荷蘭種植相比，在產量上的差距接近一倍，主要因為荷蘭種植密度較高，且番茄多側枝生產，這就需要相對較高的農事操作管理技術，同時需要溫室能進行精確的溫濕度控制，對設施設備要求較高。

綜上所述，國內番茄種植無論在設施設備還是農事操作管理上都有較大的提升;南方與北方相比，溫度較高，生產速度快，產量相應較高;溫室與大田相比，保護措施較好，產量相對有很大的提升。

2.2 品質

從表2可以看出，5個品種中糖度表現為佛倫提諾>191>193>佳西娜>曼西娜，經過現場品嘗，一致認為佛倫提諾甜度最高，口感最佳;佳西娜和曼西娜口感相似。但同時佛倫提諾品質較為不穩定，10個樣本中糖度相差最高可達1%，可能原因是12月—次年4月溫度適宜，此時期糖度較高，5—6月溫度升高，糖度有所降低，同時溫度影響植株根系的養分吸收，根系生長較好的影響較小，反之影響較大。191品種糖度相對較為穩定，但191品種易發生裂果現象。

綜上所述，品質較好的番茄品種佛倫提諾、191對生長環境的要求較高，同時也要求種植人員有較高的農事操作管理技術;性狀較為穩定的佳西娜、曼西娜、193品種對環境的適應性較好。作為前期生產應以性狀穩定產品為主，不斷摸索試種品質較好產品，待種植穩定、技術成熟后再推廣種植。

3 海南地區溫室番茄長周期種植的意義

3.1 技術意義

3.1.1 熊蜂授粉。

番茄自然授粉方式一般是風媒、蟲媒、水媒等外力，而溫室內環境相對封閉，缺少授粉的相關因素。為了提高結果率，一般采取植物生長調節劑如氯吡脲、座果靈等，但此種方式易產生畸形果、僵果、品質降低、增加人工、易發灰霉病等問題。該試驗基地采用熊蜂授粉，能夠有效地減少此類問題，而且還能減少病害發生，是一種綠色的授粉技術，能延長番茄的采摘周期。

3.1.2 吊蔓栽培。

在露天種植或者傳統的種植膜棚一般采用支架或者較矮的吊蔓栽培番茄，而該試驗基地采用文洛氏玻璃高棚，吊蔓高度在4 m左右，高于露天或者膜棚，有利于提高土地利用率、增加有效結瓜部位，同時可增加植株的通透性，降低病害的發生概率，從而延長番茄的生長周期。

3.1.3 提高產量。

農業科技帶來了農業產量與質量的提高，但最終只有轉化為經濟效益才是農業科技的目的。與露天大田相比，溫室內處于較封閉的環境，病蟲害較少，同時采用節水節肥的滴灌施肥方式，在肥料及植保上所花的成本低。產量最能直接帶動產值，試驗基地溫室種植番茄產量能提高2.8倍左右，經濟效益也能相應提高。

3.2 產業意義

3.2.1 上下游產業鏈影響。

設施農業也是農民增收的有效途徑。據悉，全國設施蔬菜產業可解決2 580萬人就業，創造約1 500萬個就業崗位，帶動棚室建材產業、農膜產業、運輸業等相關產業的發展。按照正常市價，鋼材的造價在150～200元/m2，對于國內的鋼材企業而言是一個好的去化方式，同時也能帶動農業的發展，在2014年，設施蔬菜產值突破1萬億元，凈產值 6 146.06 億元，使全國鄉村居民人均增收993.45元[4]。

3.2.2 農業大數據的價值。

未來的農業必定是愈加迅速地往精準化、智能化、物聯化發展，這些技術的發展無不涉及種植數據作為底層支撐，改變農業生產由以往的經驗種植到數據種植。通過農業大數據，就能科學理性地知道哪個地區的哪個種子品種最成功;哪個作物群表現最好;哪些種植建議比其他建議更有效;綜合各方面來計算該投入多少資源;如何調配農機的效率更高，更省成本。

該試驗基地園區通過智能溫室各方面傳感器采集各種氣候數據，結合人工記錄的種植數據，如播種到拉秧的各方面生長數據等，能科學指導下一茬種植，穩定生產產品。同時因為有各方面種植數據，使得在島內復制試驗種植成果變得切實可行。

3.2.3 一二三產業融合。

隨著國家鄉村振興戰略的進一步布局，鄉村三產融合將持續深入推進。該試驗推廣基地將農業生產作為園區核心產業，做好農業前端產業，做精做優做強;圍繞著農業生產，進一步發展農產品加工業，將番茄制作成番茄果干、番茄飲料、番茄醬、番茄甜點等產品，進一步提高產品本身價值;深入挖掘產品特色及科普內容，做好園區產品搭配，結合生產場所現場進行農業觀光旅游，自然科普及戶外研學，充分體現農業生產的內涵，更好地提高產品的內在價值。通過將農業生產+產品加工+旅游研學有機結合，使得農村一二三產業之間緊密相連、協同發展，最終實現了農業產業鏈延伸、產業范圍擴展和農民增加收入[5-8]。

3.3 健康意義

海南地處熱帶，由于高溫、高濕、多雨的氣候條件，病蟲害世代重疊、發生嚴重，危害程度遠重于內地，蔬菜種植的分散性及種植者無公害意識和品牌意識差，海南蔬菜無公害問題尚未得到根本解決，過分依賴化學農藥，過量使用和濫用農藥現象時有發生。這嚴重影響了海南蔬菜的銷售和聲譽，一些地方出現了拒銷海南蔬菜的局面。因此，蔬菜無公害生產問題已成為制約海南反季節瓜菜發展的“瓶頸”[9]。通過設施栽培，可有效防止或減少害蟲對作物的直接危害，降低蟲口基數，大量減少農藥的使用量和次數，最大限度減少農藥的殘留，真正實現農產品綠色生產，讓消費者實現吃得放心，吃得安心，吃得健康[10-11]。

4 結論

海南地區光熱資源豐富，很多人認為完全可以露天種植，不必要使用溫室，其實這是一種錯誤的觀念。通過設施的覆蓋與隔離，在生產過程中有效地防止、減少或阻滯昆蟲對作物的直接危害和切斷病蟲害傳播途徑;大量減少農藥的使用量和頻率;配套使用滴灌技術能夠大量減少水肥的使用量，改善農田生產生態小環境。減輕農業生態惡化，減少產品農藥殘留，實現更高程度的無公害、綠色、有機生產。能夠加大海南瓜菜“早、優、特”的優勢，更好地實現生產溯源控制、標準化生產，更符合市場要求，逐漸由簡單的瓜菜生產基地到品牌農業發展[12]。同時通過高科溫室生產瓜果蔬菜，可以結合高科溫室智能化的生產特點做科普素材，進而促進第三產業的發展，帶來生產中深度的附加值。但同時也應該注意，不能盲目地引進高端品種，高端品種也可能“水土不服”，需要在試驗種植的基礎上，技術成熟后才能規模化推廣。

海南發展高科溫室更大的意義在于，目前國際上的溫室結構均是基于冬季保溫的模式，而海南具有明顯熱帶地區的氣候特點，更偏向于夏季降溫的需求，在海南發展溫室，不僅在種植上摸索一套符合高溫地區生產模式，同時在結構上逐漸探索適應高溫地區的溫室，發展出新型溫室，推廣至全球熱帶地區，發展全球溫室行業的薄弱領域，是一項開創性的事業。

參考文獻

[1] 劉行.基于供應鏈管理的海南冬季瓜菜流通模式研究[D].海口：海南大學，2016：24-25.

[2] 辛曙麗，劉永華.海南陵水櫻桃番茄產業發展現狀·問題及對策[J].安徽農業科學，2019，47（24）：246-249.

[3] 田麗波，商桑，張燕，等.海南省設施園藝發展現狀及可持續發展的策略[J].熱帶農業科學，2014，34（4）：91-95.

[4] 胡璇子.設施農業向“規范化”轉型[N].中國科學報，2015-04-15（7）.

[5] 馬曉河，余濤.農村產業融合發展階段分析及其啟示[J].中國物價，2020（9）：3-6.

[6] 萬舟.我國農村一二三產業融合發展的路徑探析[J].天水行政學院學報，2019，20（6）：109-112.

[7] 呂銀銀，鄧志英.湘潭市農村產業深度融合發展模式及對策研究[J].當代農村財經，2020（2）：49-51.

[8] 呂銀銀，鄧志英.農村一二三產業深度融合發展存在問題及對策研究：以湘潭市為例[J].現代農村科技，2020（3）：14-16.

[9] 許如意，李勁松，陳冠銘，等.海南反季節瓜菜發展綜述[J].中國熱帶農業，2006（6）：10-11.

[10] 黨選民，劉昭華，楊衍，等.海南設施園藝發展現狀及適于海南發展的設施園藝類型[C]//呂飛杰.中國熱帶作物學會2007年學術年會論文集.海口：中國熱帶作物學會，2007.

[11] 黨選民，劉昭華，楊衍，等.海南發展設施園藝的現狀及適宜類型探討[J].長江蔬菜，2007（12）：4-6.

[12] 曹兵，李勁松，陳光明，等.海南設施園藝現狀與發展前景分析[J].農業工程學報，2005，21（S2）：225-226.