贺兰县番茄温棚的气象效应研究

李 晶 吕巡均

（贺兰县气象局，宁夏 贺兰 750200）

采取设施栽培方式是蔬菜作物进行反季节栽培、自然灾害防御，进而实现优质高产的有效对策，也是当前蔬菜领域应用最多且效果最为显著的一种栽培措施[1-2]。每年5—9月，是宁夏回族自治区贺兰县最佳旅游季节，番茄是贺兰县温棚的一种作物，且属于观光旅游品种。笔者利用2017年4—8月新平园区番茄温棚的相关观测资料，着重针对其生长发育过程中所需的气象条件进行分析，进而掌握该地区番茄温棚生长所需的温湿度条件，进而明确其对番茄生长产生的影响及调控要点[3-5]。这不仅仅能够使番茄的产量、品质及其经济效益得到明显提升，同时也能为设施农业的发展提供一定的参考依据。

1 资料与方法

试验于2017年4—8月在贺兰县新平设施园区温棚内进行，温室坐北朝南，东西长70 m，南北跨度为10 m，温棚内设置小气候站，用于自动收集与记录相关的温湿度及二氧化碳浓度等气象资料，其中每间隔1 h收集与记录一次。

3月15—17日定植粉百利番茄；截至8月底，以市场的供给需求为依据，确定番茄继续生长或在生长期拔除。在温棚内，番茄从定植到拔除整个阶段属于其生长期，也就是4—8月。在这一时间段内，选择贺兰县新平设施产业园温棚内的粉百利番茄品种（这一品种属于早中熟品种，超大果，单果质量250 g，苹果形果实，着色鲜艳，产量高，高圆球形，果肉厚，鲜艳整齐，果品坚硬，特耐贮运）对其生长发育时期进行观测，主要观察与记录开始开花与结果、全部开花与结果、果实由开始变红至全部变红、果实开始成熟至全部成熟、果实由开始采摘及采摘结束等现象与相关数据。与此同时，还要对比温棚室内外的气象要素。采用统计相关分析等方法，对其气象要素变化特征及由此产生的气象效应进行分析，以期能够为提高该地区设施农业的经济效益，实现观光旅游行业的长远发展提供一定的科学依据。

2 结果与分析

2.1 温棚番茄生长期的气象条件效应

2.1.1 日变化。番茄温棚属于冬暖式温棚，为使番茄温棚的气象效应得到较好的描述，本文选取2017年4月平均气象要素变化对番茄温棚的日效应进行分析。经过统计与分析得出，4月番茄温棚室内外温差在9.0～23.5℃，温棚内气温控制在7.7～39.5℃，温棚外面气温维持在-18.6～10.1℃。这一现象表明升高温度导致温棚表现出较为明显的日效应；而4月番茄温棚内外湿度的日变化为21%～62%，温棚内部湿度为27%～99%，温棚外部湿度为4%～99%，说明温棚提高湿度日效应显著。

2.1.2 季变化。经统计，贺兰县冬季温棚内外平均温差为-5.8～-1.5℃、湿度差为51%～62%；春季温棚内外平均温差为3.8～18.6℃，湿度差为38%～52%；夏季温棚内外平均温差为21.7～24.8℃，湿度差为53%～65%；秋季温棚内外平均温差为2.1～18.4℃，湿度差为55%～67%。

2.1.3 4—8月变化。由数据统计与分析能够看出，番茄温棚室内外温度的年变化差为2.0～21.4℃，温棚室内温度为11.3～21.4℃，温棚室外温度为-8.9～15.6℃，表明升高温度效应对于番茄温棚较为明显；室内外湿度年变化差为2%～54%，其中室外湿度年变化为19%～99%，室内湿度年变化为68%～75%，表明增加湿度效应对于番茄温棚较为明显。

2.2 温棚番茄自开花至采摘过程中的气象条件分析

2.2.1 温度。番茄属于喜温作物，在其生长发育过程中最适宜的温度为20～25℃，当温度在15℃以下时，番茄开花将会受阻，有时授粉与受精情况也会受到影响，进而导致出现落花等生理性问题；当温度在10℃以下时，番茄植株的生长将会停止；当温度在5℃以下时，如果低温持续将会引发低温冻害；当温度在-2～-1℃时，番茄植株将会由于短时受冻而出现死亡；当温度在30℃以下时，番茄植株的通化作用明显下降；当温度在35℃以上时，将会对植株的生殖生长产生一定程度的干扰与破坏；当温度达到40℃时，即便持续较短时间也会影响作物的生长发育，进而导致出现落花落果、果实发育不良等现象。由数据统计得出，温棚番茄的平均温度为18.7～21.2℃，温棚外番茄各发育期平均温度为12.0～15.6℃；由番茄温度在其生长时期（4—8月）的旬平均温度可以看出（见表1），旬平均温度为14.6～29.7℃，番茄生长时期正好位于该温度范围之内，温度变化有利于温棚番茄的生长发育。就温棚外部而言，番茄生长时期（4—8月），温棚外部的旬平均温度为12.4～27.3℃。由此能够看出温棚外部的温度条件虽然能够使番茄正常生长，但是却使其无法正常开花、授粉受精不良等，最终导致出现落花落果等现象。除此之外，番茄在生长发育过程中温棚内外的平均温度差为0.0～9.6℃，通过人工调控导致温度差比较稳定。因此，番茄温棚具有较为明显的温度控制效应。

表1 2017年4—8月贺兰县番茄生长期旬平均温度、相对湿度

2.2.2 湿度。数据统计得出，温棚空气湿度平均为60%～80%，温棚外平均空气相对湿度为55%～70%。由表1能够看出，温棚内4—8月旬空气相对湿度为46%～77%，番茄生长发育阶段正好位于适宜相对湿度范围内。整体而言，温棚内相对湿度变化有利于番茄的生长发育。由表1还能够看出，温棚外部在4—8月旬空气相对湿度为27%～78%，其生长发育阶段位于适宜空气湿度范围内，因此温棚外部空气相对湿度条件也有利于番茄的生长发育。在番茄温棚生长期观测阶段，即4—8月，温棚内外空气平均相对湿度差为5%～31%，这种湿度差在前期通过人工调控其变化相对稳定，在后期温棚内外的湿度基本保持一致。由此能够看出，温棚番茄在生长发育前期具有较为明显的湿度控制效应，后期其湿度控制效应不够明显。由于基本适宜导致在5—8月湿度无法显示出较为明显的效应。在番茄整个生长发育过程中温棚内外的平均湿度基本保持稳定，可以得出湿度由于自身位于适宜范围内而无法表现出明显的效应。番茄属于短日照植株，在其发芽分化时期对日照时间的需求量较少，大部分品种在日照时间为11～13 h时就能较早开花，而且植株生长比较健壮，但是其生长最为适宜的日照时间为16 h。贺兰县年均日照时间为2 995.4 h，其日照条件能够满足番茄生长发育需求。

2.3 温度对果实生长的影响

2.3.1 温度影响果实的发育。选取第2～6穗番茄自开花至收获的日均温为x轴（每个点果数为14～22），并选取果实发育期为y轴，其单位为d，得到图1，进而得出果实生长发育与温度之间的关系为：y=-2.003x+59.93，R2=0.951。由此能够看出，两者之间呈现出反向相关关系。也就是当温度为25.0～27.0℃时，随着温度的升高，果实生长发育时间呈现出逐渐缩短的趋势，而且每当温度升高1.0℃，其生长发育时期将会缩短约3 d。当日平均温度为25.0℃时，果实由开花至收获大约需要58.14 d；当日平均温度为27.0℃时，果实由开花至收获大约需要50.7 d。因此，在果实生长发育过程中，可以适当采取措施提高温度，缩短果实生长发育期。但是，温度过高也会引起反作用，导致落花落果，对坐果率产生一定程度的影响。此外，高温还会降低总干物质的产量，对果实着色极为不利。

2.3.2 温度与果实鲜质量之间的关系。温度条件会对成熟果实的鲜质量产生直接影响。选取果实由开花至收获的日平均温度作为横坐标，选择每个果实的鲜质量为纵坐标，得出图2，温度与鲜质量呈直线关系：y=-2.7715x+131.04（温度为25.4～27.0℃），R2=-0.72*（各个果实鲜质量与温度之间相对应的测量果数n为30～50），表明在一定范围内，果实在生长发育时期的温度与鲜质量之间呈现出较为明显的负相关关系，每当温度升高1.0℃时，果实鲜质量将会降低2.77 g。

图1 果实发育期与温度间的关系

3 结论

贺兰县番茄温棚的温度条件表现出较为明显的日变化效应。在春季，当温度升高7.5～11.9℃，番茄温棚气象条件将会表现出较为明显的年变化效应；当温度升高2.0～21.4℃，特别是通过人工控制措施将地温与气温控制在适宜范围内，能让番茄温棚表现出较为明显的控制效应。在5—8月，由于湿度基本适宜生长需求而无法表现出明显的效应效果。由开花期至采摘再到果实成熟时期将番茄温棚的湿度、气温与地温控制在适宜范围内，其具有较为明显的温棚控制效应。只有在果实成熟后由于湿度基本适宜番茄的生长需求而无法表现出较为明显的效应差异。

图2 温度与果实鲜质量间的关系

以当地番茄温棚的温湿度变化为依据，将其控制在适宜的范围内，进而对番茄的发育及成熟期进行控制，不仅仅表现出了温棚的控制效应，还为贺兰县温棚的大面积推广应用提供了一定的参考依据。

贺兰县设施农业的发展不仅能够为现代化农业结构战略调整起到一定的推动作用，而且能够较好地促进农业增产增收，推进当地经济快速健康发展。温棚效应的推广与应用为现代农业的发展夯实了基础。