现代化大型连栋温室番茄工厂化栽培管理技术

2021-04-21王冰华刘湘伟王艳芳杜莉雯李新旭雷喜红蔚孙

中国蔬菜 2021年4期

王冰华刘湘伟王艳芳杜莉雯李新旭* 雷喜红李蔚孙丹

（1 北京市农业技术推广站，北京 100029；2 北京宏福国际农业科技有限公司，北京 102601）

现代化大型连栋温室生产模式具有极高的资源利用效率，且工业技术与温室园艺生产有机结合，劳动生产率很高，番茄产量可达35 kg·m-2 以上，土地产出率、水分利用效率和肥料利用效率分别是国内普通设施生产番茄的2.8 倍以上、1.33 倍和1.67 倍。

番茄在北京地区蔬菜生产中占有很大比重，统计数据显示，2019 年北京市番茄播种面积为2 713.3 hm2（4.07 万亩）、产量13.84 万t，分别占北京市茄果类蔬菜播种总面积的61.9%，总产量的66.4%。其中，设施番茄生产占主导地位，以塑料大棚和日光温室为主，播种面积为2 426.7 hm2（3.64万亩），产量12.53 万t，分别占北京市番茄播种总面积的89.5%，总产量的90.5%。近年来，以荷兰为代表的现代化大型连栋温室工厂化生产模式在国内发展迅速，与传统塑料大棚和日光温室生产模式相比，该生产模式具有极高的资源利用效率，且工业技术与温室园艺生产有机结合，劳动生产率很高。据了解，在补光条件下，荷兰当地连栋温室工厂化生产模式的番茄产量可达90 kg·m-2以上（李新旭等，2018）。北京地区连栋温室工厂化生产模式近年来也取得了较快发展，具有代表性的北京宏福国际农业科技有限公司5 hm2（75 亩）温室、北京极星农业有限公司3.3 hm2（49.5 亩）温室、北京京农智慧农业有限公司6.3 hm2（94.5 亩）温室等先后落成投产，主要开展番茄工厂化生产，在行业内处于领先水平。笔者根据北京宏福国际农业科技有限公司的生产管理经验，对连栋温室番茄工厂化栽培管理要点进行总结，以期为有意开展番茄工厂化生产的主体提供技术参考。

1 园区情况

北京宏福国际农业科技有限公司（以下简称为北京宏福农业园区）位于北京市大兴区庞各庄镇北曹各庄村，该公司5 hm2（75 亩）现代化连栋温室和0.6 hm2（9 亩）配套区于2016 年12 月落成投产。温室东西长305 m，南北宽164 m，脊高7.5 m，天沟高6.5 m，单跨8 m；栽培槽长80 m，槽间距1.6 m。温室屋面覆盖浮法玻璃，侧墙维护中空PC 板；温室内部配有内遮阳幕布、内保温幕布、侧保温幕布、立体加温系统及蓄热罐、CO2回收利用系统、高压喷雾系统、垂直环流风机等。温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度、水肥等通过荷兰Priva 环控系统作出精准监测和调控。园区机械化程度高，省力机械多样，配备了自走式玻璃清洗机、轨道车、采摘车、自走式施药机、自行牵引车等。

2 品种选择及茬口安排

根据市场需求及气候特点，选择无限生长型、连续坐果能力强、高产、优质、抗病性较强的番茄品种，对于植保压力小的园区，可适当降低对品种抗病性的要求。大型果番茄可选择安莎（EnzaZaden）的Kalavaro、阿克西亚（Axia）的Maxxis、瑞克斯旺（Rijk Zwaan）的普罗旺斯等品种；中型果番茄可选择瑞克斯旺的Forticia、Cappricia等品种；樱桃番茄可选择法国高蒂（Gautier）的Saopolo、德奥特（De Ruiter）的Juanita、DRC564、Yelorita 以及安莎的Tomagino、瑞克斯旺的72-191 等品种。

栽培茬口方面，连栋温室工厂化番茄多选择周年生产。北京及周边地区多为越冬一大茬生产，一般在8 月上旬播种育苗，10 月上旬第1 穗花开放10%左右时定植，翌年7 月拉秧。对于硬件设施比较好的园区，在能够保证幼苗良好生长的情况下，也可在7 月中旬前后播种育苗。

2018—2019 年北京宏福农业园区主栽樱桃番茄品种为Juanita，定植密度2.9 株·m-2；主栽中型果番茄品种为Cappricia，定植密度2.5 株·m-2。两个品种均于2018 年8 月4 日播种，9 月5 日嫁接，9 月13 日去头留双杈，10 月15 日定植，2019 年7月10 日拉秧。

3 基质选择

穴盘苗时期采用72 孔穴盘，可选用草炭、珍珠岩体积比为3∶1 的复合基质，播种后用蛭石（粗蛭石、细蛭石体积比为1∶2）覆盖。番茄苗嫁接成活后，将幼苗分苗移栽至椰糠块（Forteco 公司生产，规格为长×宽×高=10 cm × 10 cm × 7 cm）。栽培基质可选用椰糠条（Forteco公司生产，粗椰糠、细椰糠体积比为3∶7），椰糠条单位面积基质量约10 L·m-2，长度可根据需求定制，一般长90～120 cm。

4 水肥管理

连栋温室番茄工厂化生产以高标准水肥一体化硬件系统为基础，在不同的天气、季节、生长阶段，通过对水肥的精准化调控，使作物处于最佳生长状态。

4.1 营养液配方营养液母液（多为100 倍液）一般分为A液、B液，两种母液常用肥料如表1所示。

无土栽培中需要根据植株的生长时期、生长状态、排液成分分析等不断调整营养液配方。北京宏福农业园区2018—2019 年茬口番茄工厂化生产中，不同时期营养液配方调整如表2 所示。

表1 番茄工厂化生产营养液常用肥料

表2 北京宏福农业园区2018—2019 年茬口番茄工厂化生产不同时期营养液配方 mmol·L-1

4.2 营养液pH 值和EC 值管理番茄工厂化生产最适营养液pH 值为5.0～6.0（一般设置为5.5），此范围内最有利于植株根系吸收各类营养物质。营养液的pH 值常通过直接加酸（HNO3、H3PO4）或碱（KOH）来调节，也可在保证N 元素总量不变的情况下，用适量NH4+代替NO3-来降低植株根际的pH 值。

番茄工厂化生产在不同季节和不同生长阶段适宜的营养液EC 值有所不同。播种至出苗阶段灌溉清水即可；出苗至嫁接阶段，营养液EC 值可提高至1.2～1.5 mS·cm-1；嫁接前1～2 d（天）浇透水，嫁接后愈合期间基本不浇水；嫁接成活至分苗阶段，营养液EC 值保持在1.2～1.5 mS·cm-1即可；分苗到椰糠块之后，将营养液EC 值提高至1.5～2.5 mS·cm-1。表3 为2018—2019 年北京宏福农业园区番茄不同时期的灌溉液EC 值，生产上可用作参考。

表3 北京宏福农业园区2018—2019 年茬口番茄工厂化生产不同时期营养液EC 值

4.3 灌溉量番茄工厂化生产在不同生长阶段和天气条件下，每天所需的灌溉量有所不同。荷兰经验认为，温室内光照辐射每积累1 J·cm-2，成株期番茄日灌溉量应增加3 mL·m-2。灌溉量也可以根据排液量进行调整。一般来说，成株期番茄最后一次灌溉结束后，排液比例为30%较为适宜。对北京宏福农业园区2018—2019 年茬口番茄工厂化生产的灌溉量进行持续监测，数据显示（表4），苗期至摘心前灌溉量持续增加，樱桃番茄日灌溉量由每株400 mL 增加至1 400 mL，中型果番茄日灌溉量由每株600 mL 增加至2 000 mL；摘心后日灌溉量逐渐减少，樱桃番茄日灌溉量由每株1 400 mL减至1 100 mL，中型果番茄日灌溉量由2 000 mL减至1 500 mL。

4.4 灌溉时间及频率一般在日出后2 h（小时）开始第1 次灌溉，日落前2 h（小时）结束灌溉，阴天适当提前结束灌溉。番茄成株期灌溉频率可根据光辐射量来调整，理论认为光照每累计80～l00 J·cm-2需灌溉1 次，每次每株灌溉80～120 mL。对北京宏福农业园区2018—2019 年茬口工厂化番茄的灌溉情况进行持续监测，结果显示，樱桃番茄每次每株灌溉80～110 mL，中型果番茄每次每株灌溉110～150 mL，各时期灌溉频次如表5 所示。

表5 北京宏福农业园区2018—2019 年茬口番茄工厂化生产不同时期灌溉频次

4.5 排液管理番茄工厂化生产从定植至第1 穗果采收，一般要求排液比例应由0 逐渐提高至30%。番茄成株期，正常情况下应确保排液比例在30%左右，合理的排液量有利于将番茄根际的EC 值、pH 值和空气含量维持在适宜范围内。一般排出液pH 值在5.0～6.0 时，根际各养分有效性较高；排出液EC值受灌溉策略（灌溉液EC值、排液比例等）影响较大，多数情况下不超过6.0 mS·cm-1，对于樱桃番茄，适当提高排出液EC 值（6.0～8.0 mS ·cm-1）有助于提升果实品质。

番茄进入成株期后，对排液进行持续监测，结果显示，2018 年12 月上旬至2019 年3 月上旬，樱桃番茄排液比例为24%左右，EC 值为6.0 mS ·cm-1左右，中型果番茄排液比例为30%左右，EC值为6.2 mS·cm-1左右；3 月中旬至6 月上旬，樱桃番茄排液比例为37%左右，EC 值为3.8 mS ·cm-1左右，中型果番茄排液比例为45%左右，EC值为3.8 mS·cm-1左右。

5 环境调控

连栋温室番茄工厂化生产中的环境调控尤为关键，主要涉及对温度、光照、湿度、CO2浓度等的调控。在不同季节和天气条件下，可通过管道加温、幕布保温、风口开闭、环流风机、高压喷雾、幕布遮阳、CO2增施等多种措施，将室内环境调节到适宜番茄生长的最佳状态。

5.1 温度管理温度调控是番茄工厂化生产中环境调控的核心。番茄定植后，一般采取“三段式”温度调控策略，即白天温度18～28 ℃，前半夜12～18 ℃，后半夜16～19 ℃。根据植株长势，在减少能源投入的基础上，通过调整各阶段温度的高低和时间长短可以实现植株平衡生长。对北京宏福农业园区2018—2019 年茬口工厂化番茄冠层温度进行监测，数据显示，2018 年10 月中下旬至2019年5 月中上旬燃气加温期间，为节省能源成本，将室内24 h（小时）平均温度调控在16～18 ℃，处于较低水平；此期夜间最低温度为11 ℃。较低温度在一定程度上抑制了植株生长发育，导致开花、生长迟缓。

5.2 光照管理番茄为喜光作物，其光合作用的光饱和点为70 000 lx（875 W·m-2），光补偿点为2 000 lx（25 W·m-2）。番茄生长理想的光照条件为平均日照时数12～14 h（小时），光照强度30 000～35 000 lx（500～625 W·m-2）。荷兰经验认为，在光饱和点以内，光照增加1%，产量将提升1%。北京宏福农业园区2018—2019 年番茄工厂化生产期间，从9 月下旬至11 月上旬，光照逐步减弱；11 月上旬至翌年2 月上旬，最大光照强度不足500 W·m-2，且日照时长短，光照不足；2 月中旬之后，光照逐步增强。在11 月上旬至翌年2 月上旬的弱光期，应定期对温室屋面进行清洗，以提高透光率；还可适当减少留果穗数和叶片数以平衡植株生长。

5.3 湿度管理温室内湿度主要通过开关风口、高压喷雾等措施进行调节。低温期间也可以利用加热管加温来降低湿度，降低病害发生几率。北京宏福农业园区温室内湿度监测结果表明，在番茄生育期内，温室内日平均气温在16.2～25.5 ℃时，相对湿度维持在60%～85%较有利于植株生长。

5.4 CO2浓度管理适当提高CO2浓度可有效提高植株的光合作用效率，促进有机物积累，增加番茄产量。北京宏福农业园区通过CO2回收利用系统，将白天燃气燃烧生成的CO2回收到温室内，以提高CO2浓度，一般将CO2浓度维持在400～800 μL·L-1。在无需加温时期，可打开天窗将室外空气对流至温室内弥补CO2浓度。

6 植株管理

番茄工厂化生产中的植株精细化管理操作要点主要包括小苗龄嫁接和双头育苗、绑蔓、绕秧打杈、疏花疏果、打老叶、落蔓、留杈增密、摘心等。

6.1 小苗龄嫁接和双头育苗连栋温室番茄工厂化生产多采用嫁接育苗，由于种子价格较高，多采用双头育苗（子叶节或真叶节双头育苗）的方式来节约种子成本。

6.1.1 小苗龄嫁接播种后15～17 d（天），幼苗具有2 片或3 片真叶、茎粗2 mm 时采用斜贴接方式进行嫁接。操作方法：于砧木子叶节下方、根系上方2 cm 左右位置，刀片与茎呈30°削平滑斜面；于接穗子叶节下方或第1 片真叶下方1 cm 位置（若接穗子叶完好，两个位置嫁接均可；若较多接穗存在子叶脱落现象，则在第1 片真叶下方嫁接较好，以确保侧枝能顺利生发。定植后真叶节双杈不易劈开，子叶节双杈则需要分杈支撑，以防后期两侧枝劈开）刀片与茎呈30°削平滑斜面；选取合适直径（1.6、1.8、2.0、2.5 mm 等）嫁接夹进行套管贴接，确保接穗切口与砧木切口紧密贴合；嫁接完成后将嫁接苗置于愈合室，3 d（天）后逐步通风透光，第6 天可全光照锻炼，第7 天可将嫁接苗移栽到椰糠块。

6.1.2 双头育苗移栽后2～3 d（天）幼苗根系伸展，在子叶节或第2 片真叶节上方1 cm 左右位置剪去顶端，以培育双头苗（图1、2）。摘心后15 d（天）、两侧枝长10 cm 左右时，插竹签支撑双头并引导双头长势。待第1 穗花开放10%左右时将幼苗定植到椰糠条上。

北京宏福农业园区2018—2019 年茬口在番茄苗龄32 d（天）时进行嫁接，嫁接8 d（天）后摘心，嫁接时间较晚，若提前14 d（天）嫁接，预计第1穗花可提前14 d（天）开放。

6.2 绑蔓在番茄株高30～40 cm 时绑蔓吊秧。绑蔓前先挂吊蔓钩，方法：每行首端空1～2 个定植孔（大型果或中型果番茄空1 个，樱桃番茄空2 个），之后每个定植孔对应挂1 个吊蔓钩，在行末端补上首端未挂的吊蔓钩。挂完吊蔓钩后在番茄茎秆上、紧贴叶柄下方位置采用“8”字扣的方式系吊绳，后期随着茎粗增加，系扣可被撑开，避免勒断植株。绑蔓时应避免损伤植株；绑蔓后吊绳应适当松弛，并向右适当倾斜，以引导植株长势，方便后续绕秧及落蔓。

6.3 绕秧打杈绑蔓后为保持植株直立生长，需每周进行一轮绕秧打杈工作。绕秧时，顺时针将植株头部绕在吊绳上；绕秧后去除生长点附近的多余侧枝，以减少养分消耗及植株间遮光。打杈应从侧枝基部清除，以利于伤口愈合，降低病害感染风险。若植株营养生长比较旺盛，也可在绕秧打杈后掐除顶部花穗对侧的1 片小叶。

6.4 疏花疏果进入开花坐果期后，需每周进行一轮疏花疏果工作。掐除多余花朵、小果、畸形花、畸形果、花前枝、花前叶、双穗花等，以减少养分消耗，保证果穗均匀整齐。一般大型果（单果质量200 g 以上）每穗留3～4 个果，中型果（单果质量100～150 g）每穗留4～6 个果，小型果（单果质量10～20 g）每穗留12～16 个果。具体留果数量应根据植株长势、环境变化动态进行调整。一般花穗末端花朵商品果率低，即使花穗的花量不够，也应将末端的1～2 朵花疏除，以减少养分消耗。

6.5 打老叶正常情况下，番茄植株每周会长出3 片叶左右，而番茄成株的功能叶片适宜数量为冬季9～11 片，夏季13～15 片。为维持合理的功能叶片数量，利于植株下部通风透光，同时减少养分消耗及病害发生，需每周进行一轮打老叶工作，每轮打掉2～3 片老叶。使用专用刀具，紧贴叶柄基部打掉叶片，以利于伤口愈合，降低病害感染风险。

6.6 落蔓进入采收期，为便于绕秧打杈、疏花疏果、打老叶、采果等工作，需每周进行一轮落蔓。落蔓应从右向左进行，落蔓高度20～40 cm，即吊绳的半圈或一圈（吊绳1 圈长度一般为40 cm），放绳后落蔓钩向右平移，确保吊绳松紧合适。落蔓时应避免扭裂或折断茎蔓，落蔓后植株生长点高度应处于同一水平，避免植株间相互遮光。

6.7 留杈增密北京地区连栋温室番茄定植后很快进入冬季，光照条件不利于植株生长，故初始定植密度较低，多为2.5～2.9 株·m-2；翌年2 月中上旬光照条件明显转好后可提前开始留杈增密，以最大限度利用光照条件，提高单位面积产出率。留杈时，选取顶部花穗下方第1 片叶叶腋处的侧芽作为侧枝，其后续长势与主枝较同步。第1 轮留杈增密可在1 月中下旬进行，大型果或中型果番茄密度增至3.3 株·m-2，樱桃番茄密度增至3.75 株·m-2；第2 轮留杈增密可在3 月中旬前后进行，大型果或中型果番茄密度可增至3.75 株·m-2，樱桃番茄密度可增至4.4 株·m-2。具体留杈增密时间可根据植株长势和环境条件适当调整，但留杈增密工作尽量在拉秧前4 个月内完成，以形成可观产量。

6.8 摘心在预计拉秧前40～50 d（天）摘心。在预留顶部花穗上方留4～6 片叶，掐除生长点及多余花穗，以减少养分消耗。

7 产量及效益

北京宏福农业园区温室番茄工厂化生产的产量可达35 kg·m-2以上，土地产出率是国内普通设施生产的2.8 倍以上；每立方水产出番茄35 kg 左右，水分利用效率是国内普通设施生产的1.33 倍；1 kg化肥产出番茄33 kg，肥料利用效率是国内普通设施生产的1.67 倍。连栋温室工厂化生产模式的土地、水分、肥料等的利用率虽明显高于普通设施，但由于建设及生产运营成本较高，当前阶段多数园区尚处于亏损状态。