蔬菜工厂化生产4_连栋温室番茄工厂化生产环境调控技术.pdf

在连栋温室番茄工厂化生产中 适宜的温度 光照 湿度等环境条件 是获得成功和高产的必备 条件 本文以2017 2018年北京市小汤山特菜基 地连栋温室番茄工厂化生产为例 详细介绍番茄工 厂化生产过程中温度 光照 湿度等环境调控及数 据监测情况 以期为连栋温室番茄工厂化生产园区 提供技术参考 番茄于2017年8月21日播种 9月25日定 植 2018年7月10日拉秧 品种为中果型番茄 Foticia 平均株高 627 24 cm 茎粗 8 89 mm 叶片 数 79 片 采收 28 穗果 每平方米产量 15 03 kg 为摸索大型连栋温室的环境变化规律和不同季节的 环境调控能力 从 2017 年 8 月 21 日起 对连栋温 室内的环境因子进行了连续监测 监测内容包括温 度 光照和湿度 1 温室结构及监测方法 1 1 温室结构参数 番茄栽培连栋温室面积 10 000 m 2 东西长 70 m 南北长 145 m 肩高 6 m 脊高 7 5 m 温室屋面为 5 mm 厚的浮法玻璃 外墙为中 王艳芳 农艺师 主要从事蔬菜工厂化生产技术研究及推广工作 电话 010 84626743 E mail eiffie0110 收稿日期 2018 09 01 接受日期 2018 09 20 连栋温室番茄工厂化生产环境调控技 术 是以温度 光照 湿度等为主要调控指标 在不同季节不同环境条件下 通过采取暖气管 道加温 高压喷雾降温增湿 幕布保温 环流 风机循环 遮阳降温 风口开闭等措施 将温 室内环境调节至适宜番茄生长的最佳状态 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 王艳芳 1 冯 颖 1 李新旭 1 雷喜红 1 李 蔚 1 牛曼丽 1 1 北京市农业技术推广站 北京 100029 2 北京佳禾四方农业科技有限公司 北京 102211 的天然优势 可与城市有机融合 是城市大规模发 展植物工厂的方向 尤其是在北京等大城市进行人 口疏解后留下大量闲置的地下空间 本文将为城 市地下空间植物工厂设计 施工及商业化发展提供 参考 参考文献 陈慧子 石惠娴 裴晓梅 游煜成 朱洪光 2013 太阳能光伏 地源热泵式供能植物工厂空调系统 建筑节能 11 1 8 陈晓丽 郭文忠 薛绪掌 王利春 李亮 陈菲 2013 不同光谱 成分条件下叶用莴苣矿质元素吸收分析 光谱学与光谱分析 33 8 2207 2210 古在丰树 李明 2016 人工光型及太阳光型植物工厂空调应用技 术 农业工程技术 36 13 9 16 刘文科 杨其长 2014 植物工厂LED光源与光环境智能控制策 略 照明工程学报 4 6 8 孙行健 石惠娴 陈慧子 裴晓梅 2015 蓄能型地源热泵式植物 工厂供能系统 节能技术 33 2 125 130 王君 杨其长 魏灵玲 仝宇欣 2013 人工光植物工厂风机和空 调协同降温节能效果 农业工程学报 29 3 177 183 辛敏 仝宇欣 杨其长 魏灵玲 王君 卞中华 2015 利用室外 冷源空气的植物工厂降温节能效果分析 中国农业气象 36 3 287 295 杨其长 魏灵玲 刘文科 程瑞锋 2012 植物工厂系统与实践 北京 化学工业出版社 姚凤珍 2016 植物工厂发展现状及趋势概述 中国照明电器 12 16 18 Yamada C Ohyama K Kozai T 2000 Photosynthetic photon flux control for reducing electric energy consumption in a closed type transplant production system Environment Control in Biology 38 4 253 261 99 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 栽培管理 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES2018 10 99 104 空玻璃 温室加温保温设备有三维立体加温管道 内保温幕 降温设备有高压喷雾和内遮阳设备 空气扰动系统为40个南北方向环流风扇 功率 0 21 kW 1 2 监测记录方法 温室内部采用 PRIVA Connext 环境自动监测记录系统 在温室南北侧中部位置各 设置 1 个探测器 图 1 监测记录项目包括温度 相对湿度 光照 每5 min 分 记录1次数据 该仪器记录的数据与温室环境调控系统连接 是控 制环境和营养液系统的基础依据 育苗温室温度记 录仪器同上 2 温室环境调控 2 1 温室温度管理 2 1 1 番茄温度管理策略 番茄是喜温作物 采用 岩棉栽培的过程中 温度是重要的环境指标 根据 番茄生理变化 适合工厂化番茄生长的理想 24 h 小 时 温度为 19 20 每增加 1 意味着产量减 少 8 24 h 小时 最高平均温度为 25 番茄 不同生长阶段温度管理策略见表 1 在实际生产过程中 根据生产茬口及温室 内温度变化情况 分5个阶段进行温度调控 表 2 即苗期的强制降温阶段 定植后到9月30日 的自然通风阶段 10月初至翌年3月底的增温保 温阶段 4月的自然通风阶段 5月上旬至7月上 旬的强制降温阶段 根据监测结果 整个生长期 表 1 番茄不同生长阶段温度管理策略 阶段 温度 白天 夜间 播种至出苗 23 23 出苗至定植 25 28 18 20 定植至第 1 穗果坐果 20 30 15 20 第 1 穗果坐果至第 1 穗果采收 25 28 16 20 成株期 25 30 12 20 嫁接苗 14 19 非嫁接苗 表 2 番茄不同生长阶段温度调控措施 时间 年 月 日 阶段 调控措施 2017 08 21 至 2017 09 24 强制降温 阶段 高压喷雾 水帘风机 遮阳降温 2017 09 25 至 2017 09 30 自然通风 阶段 白天风口调节 夜间少 量加温 2017 10 01 至 2018 03 30 增温保温 阶段 暖气管道 保温幕布 风口调节 2018 04 01 至 2018 04 30 自然通风 阶段 白天风口调节 夜间少 量加温 2018 05 01 至 2018 07 10 强制降温 阶段 高压喷雾 喷涂利凉 风口调节 遮阳降温 表3 2017 年 10 月下旬至 12 月下旬温室内外温度对比 指标 10 月上旬 10 月中旬 10 月下旬 11 月上旬 11 月中旬 11 月下旬 12 月上旬 12 月中旬 12 月下旬 平均 室内平均温度 20 32 19 50 19 52 20 38 19 71 18 87 18 84 18 83 19 22 19 47 室外平均温度 14 59 11 81 11 09 8 56 1 63 0 73 0 34 2 62 0 80 5 04 温差 5 73 7 69 8 42 11 82 18 07 18 14 18 50 21 45 20 02 14 43 室内旬最高温度 32 10 29 10 26 14 26 58 26 46 25 55 25 80 26 60 25 80 27 13 室外旬最高温度 28 88 21 38 19 95 23 25 11 50 12 40 11 78 7 90 9 99 16 34 内外温差 3 22 7 72 6 19 3 33 14 96 13 15 14 02 18 70 15 81 10 79 室内旬最低温度 16 20 15 70 15 41 16 20 15 00 15 40 15 13 15 00 15 90 15 55 室外旬最低温度 5 70 3 21 0 50 2 30 7 69 8 58 8 89 11 17 8 20 4 16 内外温差 10 50 12 49 14 91 18 50 22 69 23 98 24 02 26 17 24 10 19 71 温室内平均气温为20 74 可满足番茄生长的 需求 2 1 2 增温调控技术效果分析 温室增温保温阶段 主要为2017年10月1日至2018年3月30日 该 时期内外界气温较低 温室温度的调控以增温为 主 夜间采取暖气管道进行三维立体加温 保温幕 布等措施 使夜温保持在15 20 极端天气时 不低于 10 白天采取暖气管道加温和风口调节 措施 调整温度至25 30 实际监测发现 10 月上旬至12月底期间 室内平均温度19 47 在外界最低温度 11 17 的情况下 温室内最低 温度维持在15 以上 温室内夜间保温能力达 到了调控目标 白天温室内最高温度平均达27 13 图 1 温室内环境探测器平面分布示意图 17 5 m 72 5 m 环境监测 探头位置 100 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 栽培管理 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 从10月下旬开始 整个过程中温室内最高温 度维持在 25 55 26 60 温度稳定 基本达到 调控目标 表3 2018年1月上旬至3月下旬外 界温度逐渐上升 监测期间平均温度 18 81 基 本达到调控目标 其中 夜间室内最低温度12 8 达到 10 以上目标且保持平稳 白天最高温 度在 24 49 26 86 达到调控要求且变化平稳 表 4 2017 年 9 月下旬至 10 月中旬 2018 年 4 5 月两个阶段 温室白天以自然通风换气 夜间少 量加温保温为主 在该时期内 室内平均温度 20 71 其中白天最高平均温度 30 57 夜间最 低平均温度 14 25 符合番茄生产的温度需求 9月下旬定植后 室外最低温度从10 左右下降 至10月上旬的5 7 且持续下降 为保证生产 开始采取加温措施 使温室内最低温度维持在 15 5 以上 可以满足生产需求 此时室内白天最高温 度达到 32 10 基本满足生产需求 通过开风口 高压喷雾等降温措施 进入 10 月后室内最高温度 逐渐降低 10 月中旬后满足调控需求 低于 30 4 月由于室外夜间温度仍较低 在 0 10 7 21 通过夜间少量加温 温室内最低温度维持在12 6 以上 可以满足生产需求 白天室外最高温度在 30 左右 室内基本可以满足生产需求 5 月由于 室外夜间温度仍多在 10 左右 需少量加温 提 高夜温以保证生产 表 5 2 1 3 降温技术调控效果分析 2018 年 5 月开始至 7 月 10 日番茄拉秧 白天外界气温达到 30 以上 温室温度管理以强制降温为主 具体调控措施为白 天高压喷雾 喷涂利凉 环流风机加遮阳降温 夜 间通风降温 由表6可知 5月上旬至7月上旬温室内温 度在 20 83 28 21 之间 平均温度为 24 09 超过番茄生长需求的平均温度上限 20 白天外 界最高温度在 30 19 41 60 室内最高温度在 30 49 36 27 平均温度为 33 53 高于番茄 需求 30 上限 室内夜间最低温度在 12 60 20 00 平均最低温度为 15 86 基本满足番茄需求 的夜间温度 其中 6 月下旬至 7 月上旬室内夜间温 度达到 20 左右 达到番茄生长夜间温度上限 降温效果不明显 温室内番茄处于暗呼吸旺盛条件 下 不利于生长 表5 2017 年 9 月下旬至 10 月中旬 2018 年 4 5 月温室内外温度对比情况 指标 2017 年 9 月下旬 2017 年 10 月上旬 2017 年 10 月中旬 2018 年 4 月上旬 2018 年 4 月中旬 2018 年 4 月下旬 2018 年 5 月上旬 2018 年 5 月中旬 2018 年 5 月下旬 平均 室内平均温度 21 62 20 32 19 50 19 23 20 09 20 68 20 83 22 32 21 82 20 71 室外平均温度 17 34 14 59 11 81 10 80 17 22 18 49 20 70 22 09 23 21 17 36 温差 4 28 5 73 7 69 8 43 2 87 2 19 0 13 0 23 1 39 3 35 室内旬最高温度 27 61 32 10 29 10 26 27 29 48 30 20 30 49 31 48 32 75 29 94 室外旬最高温度 23 92 28 88 21 38 26 69 29 80 31 15 30 19 33 25 37 48 29 19 内外温差 3 69 3 22 7 72 0 42 0 32 0 95 0 30 1 77 4 73 0 75 室内旬最低温度 17 60 16 20 15 70 12 62 12 90 12 60 12 60 14 80 13 10 14 24 室外旬最低温度 11 16 5 70 3 21 0 10 6 41 7 21 9 62 11 71 8 10 7 00 内外温差 6 44 10 50 12 49 12 72 6 49 5 39 2 98 3 09 5 00 7 23 表4 2018 年 1 月上旬至 3 月下旬温室内外温度对比情况 指标 1 月上旬 1 月中旬 1 月下旬 2 月上旬 2 月中旬 2 月下旬 3 月上旬 3 月中旬 3 月下旬 平均 室内平均温度 18 90 19 16 18 15 18 33 18 80 18 82 18 66 18 90 19 62 18 81 室外平均温度 2 62 2 06 5 58 4 14 0 18 1 96 2 85 6 77 14 06 1 27 温差 21 52 21 22 23 73 22 46 18 63 16 86 15 82 12 12 5 56 17 55 室内旬最高温度 25 19 26 10 24 49 25 00 25 43 25 06 24 78 25 89 26 86 25 42 室外旬最高温度 5 49 8 78 3 87 4 78 9 56 12 60 13 17 19 89 27 99 11 79 内外温差 19 70 17 32 20 62 20 22 15 87 12 46 11 61 6 00 1 13 13 63 室内旬最低温度 15 63 15 10 14 00 13 91 14 80 15 01 15 02 15 01 12 80 14 59 室外旬最低温度 10 10 13 18 14 09 13 69 8 59 7 00 4 85 2 30 1 00 8 31 内外温差 25 73 28 28 28 09 27 60 23 39 22 01 19 87 17 31 13 80 22 90 101 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 栽培管理 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 表6 2018 年 5 月上旬至 7 月上旬温室内外温度对比情况 指标 5 月上旬 5 月中旬 5 月下旬 6 月上旬 6 月中旬 6 月下旬 7 月上旬 平均 室内平均温度 20 83 22 32 21 82 23 96 24 30 27 21 28 21 24 09 室外平均温度 20 70 22 09 23 21 26 17 24 68 29 26 26 88 24 71 温差 0 13 0 23 1 39 2 21 0 38 2 05 1 34 0 62 室内旬最高温度 30 49 31 48 32 75 34 36 33 97 36 27 35 38 33 53 室外旬最高温度 30 19 33 25 37 48 40 45 40 79 41 60 30 33 36 30 内外温差 0 30 1 77 4 73 6 09 6 82 5 33 5 05 2 77 室内旬最低温度 12 60 14 80 13 10 16 21 16 10 18 20 20 00 15 86 室外旬最低温度 9 62 11 71 8 10 14 11 14 20 18 97 19 70 13 77 内外温差 2 98 3 09 5 00 2 10 1 90 0 77 0 30 2 09 通过温室强制降温措施的使用 温室夏季降温 能力在 0 62 2 21 之间 室内平均温度降低值为 0 62 白天最高平均温度降低值为 2 77 最 大降幅为 6 82 夜间最低温度平均是升高的 白天降温能力显著高于夜间降温能力 从2017年8月21日播种开始至9月11日番 茄移栽进温室 处于育苗阶段 苗期处于北京市 高温季节 此阶段调控以强制降温为主 主要采 取水帘风机 高压喷雾 遮阳降温等措施 从监 测情况来看 表7 苗期外界最高气温在34 63 左右 最低气温在14 55 24 h 小时 平均 气温为23 47 通过降温调控 保证温室内最 高气温在 29 63 最低气温 17 25 24 h 小 时 平均气温在 23 67 基本满足番茄苗期生长 需要 2 1 4 不同季节温差变化情况 番茄生长过程中 昼夜温差是重要的环境指标之一 一般认为昼夜温 差 12 左右可使番茄获得较高产量 实际生产中 监测发现 定植后9月下旬昼夜温差控制在10 01 适宜缓苗 10月由于白天温度仍较高 夜间 温度降低明显 虽然通过加温使夜温有所提升 但 相对较低 昼夜温差达到 13 34 略高于标准温 差 11 12 月外界温度持续下降 通过加温管道 保温幕布等措施的使用 保证夜间温度稳定在15 左右 白天温度稳定在 26 左右 昼夜温差稳 定在 10 左右 1 3 月由于夜间加温 温室内夜 间平均最低温度在 14 59 白天最高温度在 25 左右 平均昼夜温差在 10 35 11 57 略低于标 准昼夜温差 4 月由于白天温度开始升高 夜间温 度还比较低 所以昼夜温差略高于标准昼夜温差为 15 94 5 6 月 由于白天可通过遮阳 喷雾 喷涂利凉 风机等措施控制最高温度 夜间外界 温度仍在 18 97 以内 所以昼夜温差较大 在 18 左右 7 月上旬由于夜间降温手段有限 夜温上 升 昼夜温差缩小至 15 38 但仍高于标准昼夜 温差 从昼夜温差来看 表8 2017年10月至 2018年3月 由于加温措施的使用 温室内昼夜 表7 番茄苗期温室内外温度对比情况 时间 室外 室内 最高温度 最低温度 平均温度 最高温度 最低温度 平均温度 2017 年 8 月下旬 35 80 13 81 23 58 29 57 17 80 24 33 2017 年 9 月上旬 33 46 15 29 23 37 29 69 16 70 23 01 平均 34 63 14 55 23 47 29 63 17 25 23 67 表8 2017 年 9 月至 2018 年 7 月番茄生育期内不同月份温室内昼夜温差对比情况 时间 2017 年 9月 2017 年 10 月 2017 年 11 月 2017 年 12 月 2018 年 1月 2018 年 2月 2018 年 3月 2018 年 4月 2018 年 5月 2018 年 6月 2018 年 7月 上旬 15 90 10 38 10 67 9 56 11 09 9 76 13 65 17 89 18 15 15 38 中旬 13 40 11 46 11 60 11 00 10 63 10 88 16 58 16 68 17 87 下旬 10 01 10 73 10 15 9 90 10 49 10 05 14 06 17 60 19 65 18 07 平均 10 01 13 34 10 66 10 72 10 35 10 59 11 57 15 94 18 07 18 03 15 38 102 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 栽培管理 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 表 9 2017 年 9 月上旬至 2018 年 7 月上旬温室内 不同时间光照情况 W m 2 时间 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 17 00 9 月上旬 183 3 431 7 605 1 547 3 297 7 35 5 9 月中旬 224 5 511 7 663 6 564 4 282 8 17 7 9 月下旬 169 0 387 6 504 1 365 8 210 7 4 2 10 月上旬 114 2 258 3 321 6 296 1 131 7 1 7 10 月中旬 107 6 340 4 426 8 361 9 113 8 0 7 10 月下旬 105 6 306 3 398 8 326 2 102 6 1 1 11 月上旬 96 2 360 0 488 1 371 5 102 8 1 7 11 月中旬 78 4 359 0 445 6 347 9 86 0 1 0 11 月下旬 45 7 298 8 415 4 312 4 69 2 1 4 12 月上旬 37 7 285 3 402 8 318 5 64 8 1 1 12 月中旬 21 1 266 6 389 0 310 3 71 9 1 2 12 月下旬 13 2 215 0 336 0 278 8 63 5 1 8 1 月上旬 13 2 234 9 335 6 276 6 79 4 1 5 1 月中旬 14 1 209 0 382 0 316 4 109 4 0 9 1 月下旬 29 2 264 6 424 4 366 5 145 6 0 4 2 月上旬 43 1 314 0 498 3 443 5 164 1 0 9 2 月中旬 54 8 299 6 501 3 443 1 195 1 1 8 2 月下旬 61 5 320 1 491 6 461 5 177 7 3 6 3 月上旬 91 7 354 7 521 8 434 4 210 4 7 6 3 月中旬 102 9 342 0 472 8 439 6 231 5 16 8 3 月下旬 153 8 432 1 532 9 487 7 279 9 27 2 4 月上旬 180 9 414 2 543 2 432 6 221 8 34 1 4 月中旬 281 2 548 0 679 3 578 4 338 3 45 7 4 月下旬 262 8 492 7 602 9 547 9 319 9 51 3 5 月上旬 348 6 608 0 703 6 637 4 296 8 72 5 5 月中旬 200 1 407 7 414 0 375 9 280 3 62 8 5 月下旬 358 2 652 5 783 2 726 1 444 3 139 2 6 月上旬 317 6 543 5 670 0 661 0 393 6 135 7 6 月中旬 247 9 503 4 566 2 531 9 361 3 152 0 6 月下旬 389 7 617 8 682 3 536 5 314 5 113 1 7 月上旬 215 3 401 7 548 4 440 6 281 1 82 4 表 9 2017 年 9 月上旬至 2018 年 7 月下旬温室内不同时间光照情况 W m 2 时间 7 00 8 00 9 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 2017 年 9 月上旬 183 3 339 5 431 7 556 0 605 1 566 2 547 3 441 3 297 7 147 0 35 5 2017 年 9 月中旬 224 5 374 0 511 7 570 9 663 6 635 7 564 4 439 7 282 8 137 5 17 7 2017 年 9 月下旬 169 0 278 1 387 6 469 8 504 1 492 6 365 8 353 5 210 7 94 8 4 2 2017 年 10 月上旬 114 2 200 3 258 3 320 9 321 6 340 0 296 1 246 0 131 7 44 2 1 7 2017 年 10 月中旬 107 6 226 2 340 4 350 0 426 8 426 9 361 9 219 8 113 8 27 0 0 7 2017 年 10 月下旬 105 6 204 9 306 3 359 3 398 8 361 0 326 2 215 2 102 6 14 0 1 1 2017 年 11 月上旬 96 2 243 1 360 0 445 3 488 1 449 0 371 5 223 4 102 8 5 6 1 7 2017 年 11 月中旬 78 4 218 3 359 0 433 5 445 6 440 9 347 9 225 1 86 0 2 8 1 0 2017 年 11 月下旬 45 7 194 7 298 8 401 2 415 4 405 3 312 4 196 4 69 2 2 1 1 4 2017 年 12 月上旬 37 7 156 8 285 3 366 7 402 8 382 3 318 5 190 9 64 8 1 9 1 1 2017 年 12 月中旬 21 1 110 9 266 6 345 3 389 0 378 6 310 3 196 3 71 9 2 1 1 2 2017 年 12 月下旬 13 2 82 2 215 0 298 1 336 0 336 9 278 8 178 2 63 5 2 6 1 8 2018 年 1 月上旬 13 2 108 5 234 9 332 4 335 6 351 2 276 6 185 6 79 4 4 3 1 5 2018 年 1 月中旬 14 1 102 4 209 0 317 6 382 0 380 2 316 4 216 7 109 4 8 8 0 9 2018 年 1 月下旬 29 2 157 5 264 6 388 0 424 4 443 9 366 5 262 3 145 6 22 5 0 4 2018 年 2 月上旬 43 1 189 0 314 0 435 1 498 3 508 8 443 5 310 4 164 1 51 3 0 9 2018 年 2 月中旬 54 8 168 8 299 6 409 9 501 3 487 8 443 1 342 9 195 1 66 8 1 8 2018 年 2 月下旬 61 5 200 1 320 1 417 1 491 6 505 1 461 5 280 3 177 7 79 1 3 6 2018 年 3 月上旬 91 7 231 9 354 7 488 3 521 8 494 5 434 4 316 5 210 4 95 6 7 6 2018 年 3 月中旬 102 9 248 0 342 0 430 1 472 8 472 6 439 6 351 9 231 5 105 9 16 8 2018 年 3 月下旬 153 8 291 0 432 1 492 8 532 9 523 9 487 7 391 9 279 9 133 0 27 2 2018 年 4 月上旬 180 9 293 3 414 2 475 3 543 2 484 5 432 6 389 0 221 8 155 3 34 1 2018 年 4 月中旬 281 2 429 2 548 0 657 9 679 3 635 4 578 4 469 7 338 3 189 5 45 7 2018 年 4 月下旬 262 8 398 0 492 7 491 6 602 9 530 5 547 9 416 3 319 9 173 1 51 3 2018 年 5 月上旬 348 6 465 9 608 0 714 9 703 6 682 3 637 4 467 0 296 8 191 4 72 5 2018 年 5 月中旬 200 1 305 3 407 7 472 4 414 0 434 8 375 9 343 6 280 3 167 9 62 8 2018 年 5 月下旬 358 2 552 4 652 5 738 2 783 2 733 8 726 1 609 7 444 3 297 2 139 2 2018 年 6 月上旬 317 6 458 5 543 5 655 3 670 0 690 2 661 0 515 8 393 6 277 1 135 7 2018 年 6 月中旬 247 9 357 6 503 4 521 5 566 2 587 4 531 9 513 2 361 3 198 3 152 0 2018 年 6 月下旬 389 7 521 4 617 8 719 6 682 3 630 4 536 5 374 8 314 5 192 2 113 1 2018 年 7 月上旬 215 3 335 9 401 7 495 5 548 4 546 7 440 6 389 1 281 1 182 7 82 4 温差较适宜番茄生长 4 7月由于白天温度急速 上升 夜间温度仍保持较低水平导致昼夜温差加 大 此时夜间番茄呼吸消耗减少 光合同化物积累 过多 不利于番茄正常生长 2 2 温室光照管理 2 2 1 番茄需光特性 番茄属于喜光作物 生长发 育需充足的光照 光饱和点为 7 万 lx 1 W m 2 80 lx 7 万 lx 875 W m 2 光补偿点为 2 000 lx 25 W m 2 平均日照时数 12 14 h 小时 光照强 度达 3 0 万 3 5 万 lx 500 625 W m 2 为理想 的番茄生长光照条件 荷兰生产管理中遵循光饱和 点以内增加 1 光照番茄产量可提高 1 2 2 2 温室内光照强度变化 番茄定植后的整个生 长时期温室内光照如表 9 所示 一天内室内光照辐 射强度逐渐增强到最高值 随后逐渐降低 不同季 节根据日出与日落的时间光照强度一天内变化规律 略有不同 定植后 9 月下旬至来年 3 月下旬 光照 强度略低于理想光照条件 10 00 12 00 内光照 强度达到最大值 在此阶段最低低至 298 1 W m 2 最高达到 663 6 W m 2 处于光照略不足的条件下 进入 4 月 光照逐渐开始增强 除去 5 月中旬连续 两周阴天的影响外 其他时间段均处于番茄光合作 用理想光照强度下 适宜番茄生长 从监测结果来 看 光照水平不是限制番茄生长的主要因素 不同 季节光照条件基本能满足番茄正常生长 其中 4 7 月最为适宜 2 3 温室内湿度管理 维持适宜的湿度是保证番 茄生长的条件之一 湿度与番茄的蒸腾作用 温室 内温度 光照条件关系密切 应进行耦合调整 为 及时掌握连栋温室内湿度变化情况 番茄生长期间 对温室内湿度变化情况进行了监测和记录 番茄生育期内室内平均气温在18 81 24 09 一般情况下 在温度18 24 范围内 相对 湿度在 65 85 之间番茄可以进行正常的蒸腾作 用 从监测数据来看 2017年9月下旬定植后至 12 月下旬 室内平均湿度在 63 19 74 44 基 本稳定在 72 左右 可以满足番茄正常生长需要 10月由于番茄植株处于幼苗期 蒸腾量低 温室 内最低湿度较低 进入11月 植株逐渐进入成株 期 蒸腾量加大 室内最低湿度略有升高 平均湿 度较稳定 需在白天温度高时适当开放风口 增加 通风量 表10 2018年1 2月由于加温措施的 采取 室内最高 最低湿度均略有降低 总体湿度 保持在72 左右 较稳定 进入3月由于白天通 风量的持续增大 室内最低湿度持续降低 但平均 湿度依然维持在较稳定的状态 适宜番茄生长 表 11 进入 4 月 温室停止加温 通风量继续增大 室内湿度降低 白天开始采用高压喷雾加湿的方式 使湿度保持在较高水平 夜间没有有效加湿手段 室内湿度较低 但平均相对湿度显著上升 最高在 5 月中旬达到 82 62 需减少喷雾开启时间 适当 降低湿度 表 12 温室内湿度主要通过开关风口 高压喷雾等措 施调节 因此 湿度变化水平与风口调节 高压喷 103 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 栽培管理 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 雾的开启密切相关 冬季加温期间 2017 年 10 月 下旬至2018年3月下旬 通风量较小 但采用暖 气加温可降低湿度水平 此时室内湿度水平较适宜 番茄生长 春季 4 月停止加温后 温室内通风量增 大 室内湿度略有降低 夏季高温季节 5月至7 月上旬 由于外界湿度较大 且出于降温需求开 启喷雾系统 温室内湿度维持在较高水平 但基本 可以满足番茄生长 3 结论 3 1 温室内环境调控策略及效果 根据温室内温 度变化规律 2017 年 10 月上旬至 2018 年 3 月下旬 通过暖气加温及温室保温幕布的使用 温室内白天 及夜间温度均较适宜 昼夜温差最为适宜 调控效 果最为明显 4 月由于白天外界温度持续上升 夜 间温度缓慢上升 昼夜温差较为适宜 环境调控主 要以高压喷雾降温及风口的开闭为主 在此期间 由于夜间降温难度大 番茄消耗增加 调控效果并 不理想 5 7月北京地区进入高温季节 外界的 高温高湿使得温室内温度过高 湿度过大 喷雾的 使用受到限制 降温调控只能依靠风口的开闭 有 限的降温效果使得温室内环境不利于番茄生长 从 光照监测结果看 正常天气条件下自然光可以满足 番茄生长所需 从湿度监测结果看 10 月下旬至 3 月下旬暖气加温阶段 温室内湿度水平较适宜番茄 生长 在停止加温后的 4 月上旬至 7 月上旬 室内 湿度偏高 应在保证降温的基础上 尽可能通风除 湿 综合番茄生长期内环境调控策略及室内环境变 化规律 连栋温室内春 秋 冬季 通过环境调控 措施可有效调节室内环境至适宜番茄生长目标 实 现连栋温室番茄工厂化生产 3 2 环境调控措施的改进 小汤山特菜基地生产 用连栋温室属于半封闭结构 其内部环境具有强耦 合 多扰动 非线性的特点 为了调控温室内环境 达到番茄适宜生长的状态 需全面考虑室内温度 光照 湿度等多个环境因素 从本研究中可以看出 连栋温室本身封闭性好 透光率高的条件给环境 调控奠定了良好的基础 在有效地加温 降温 增 湿 除湿等环境调控措施下 可以初步达到满足冬 季番茄正常生长的需求 由于冬季燃气增温成本较 高 应在保证加温的基础上 尽可能合理设置加温 条件 减少能源损失来降低加温成本 另一方面 冬季室内光照条件基本可以满足番茄正常生长 但 较最大光合仍有明显差距 低成本 高效率的补光 措施应是目前急需摸索及改进的方面 夏季由于外 界湿度大 温度高 室内降温除湿技术有限 尤其 夜温的降低难度大 应针对成熟有效的降温除湿技 术进行深入研究 表10 2017 年 9 12 月温室内湿度变化 指标 9 月下旬 10 月上旬 10 月中旬 10 月下旬 11 月上旬 11 月中旬 11 月下旬 12 月上旬 12 月中旬 12 月下旬 最高湿度 79 18 88 00 89 00 89 00 92 00 91 00 86 00 91 89 84 00 91 00 最低湿度 36 82 19 00 21 17 51 00 31 00 61 00 52 00 53 00 60 00 56 00 平均 63 19 66 15 71 76 74 44 72 16 73 86 72 17 72 83 73 01 72 66 表11 2018 年 1 3 月温室内湿度变化 指标 1 月上旬 1 月中旬 1 月下旬 2 月上旬 2 月中旬 2 月下旬 3 月上旬 3 月中旬 3 月下旬 最高湿度 84 95 85 00 88 00 85 68 84 00 91 00 95 00 89 00 88 00 最低湿度 58 11 58 00 56 00 61 10 60 16 50 29 60 00 41 00 32 21 平均 71 13 70 85 73 04 73 90 74 22 74 59 75 73 72 92 66 69 表12 2018 年 4 7 月温室内湿度变化 指标 4 月上旬 4 月中旬 4 月下旬 5 月上旬 5 月中旬 5 月下旬 6 月上