海南高科温室番茄长周期无土栽培技术及产业意义

兰子汉 丁琳 高彭 王东东

摘要 在海南高温高湿、气候较极端情况下，通过选择耐热、性状稳定品种，高科温室设施设备的合理设置，壮苗的培育，无土栽培基质的选择，生长期的水肥、植保管理，合理的授粉方式，严格的温室出入管理等措施来延长番茄的采摘周期，产量达126 763.35 kg/hm2。同时结合较长的采摘周期，深入挖掘产品的内在价值，一二三产业融合，最大程度地实现产品效益。

关键词 高温高湿;番茄;无土栽培;产业融合;产品效益

中图分类号 S 62  文献标识码 A  文章编号 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

作者简介 兰子汉（1992—），男，湖北孝感人，农艺师，硕士，从事高科智能温室设备及栽培管理研究。丁琳（1981—），女，湖北随州人，从事园区运营管理研究。兰子汉和丁琳为共同第一作者。

收稿日期 2020-11-10

海南岛位于北回归线以南，处热带北缘，终年太阳高度角大，因而太阳辐射能相当丰富，日照充足，属热带季风气候，素有“天然大温室”的美称。年平均气温22～26 ℃，≥10 ℃的积温为8 200 ℃，最冷的1、2月温度仍达16～21 ℃，年光照为1 750～2 650 h，光照率为50%～60%，光温充足，光合潜力高，具有良好的气候与生态条件，是我国冬季瓜菜主要种植基地[1]。其中海南番茄是海南冬季“南菜北运”中的优势蔬菜种类之一。

自海南开始种植樱桃番茄以来，其种植面积不断扩大。截至2018年樱桃番茄在海南省的种植面积已达8 000 hm2左右，重点产区集中分布在陵水、昌江、东方、定安等市县[1]，其中以陵水县为核心主产区，2018年种植面积4 693 hm2，占全省樱桃番茄栽培总面积的60%以上。樱桃番茄种植面积和产业规模迅速扩大，成为当地农民增收的主要增长点，农村生活富裕的主要发展途径。但随着樱桃番茄种植年限的增加，也出现了一些难以解决的问题，如土壤连作障碍，无法连续种植。樱桃番茄病虫害逐渐增多，产量和品质随着种植年限增加逐渐降低[2]，这严重影响国家乡村振兴战略的进度。因此，如何在海南特殊的环境下，解决番茄病虫害、土壤连作障碍，延长番茄生长周期，提高产量和品质成为海南番茄产业持续发展至关重要的事情[3]。

试验种植基地位于海南省三亚市吉阳区大茅远洋生态村，根据园区内高科玻璃温室气象数据及环控数据记录显示，三亚冬季（10月—次年3月）气候适宜于番茄的生长，但从4月开始，温度骤然上升，严重缩短了番茄的采摘期，影响番茄的产量和品质。笔者介绍了海南高科温室番茄长周期无土栽培技术，以期为热带地区番茄的较长周期生产提供思路和借鉴。

1 长周期无土栽培技术

1.1 品种选择

选择品种特性优良、适宜当地气候的种子，是种植成功的先决条件。试验基地种植的品种是来自荷兰瑞克斯旺种子公司的番茄品种，该公司主攻无土栽培番茄品种的研发。提供的番茄品种分别为佳西娜、蔓西娜、福特斯、佛伦提诺、193、191这6个品种，这6个品种均是无限生长型番茄品种，适宜无土基质栽培。

1.2 设施设备

温室骨架全部采用钢结构，屋面和四周采用强化玻璃覆盖，并采用抗老化的橡胶条密封，强化玻璃采用专用高强度铝合金型材固定，能夠抗住12级台风。温室内使用的智能化系统是引进荷兰骑士集团hotimax环控系统，该系统能够结合提前设置好的参数，根据室外气象台数据和室内传感器数据来调节温度、湿度、光照辐射度、灌溉量、营养液EC、pH等环境、灌溉条件。

（1）湿帘风机。温室北部侧边玻璃安装湿帘，加大水与空气的接触面，南部侧边玻璃安装负压风机，通过负压拉力加强冷空气的流通来降温。试验基地在冬季（11月—次年3月）设置的风机开启温度是23.5 ℃，而在夏季（4—10月）设置的温度是29 ℃，当传感器探测到的温度高于设置温度时，风机会自动开启，反之会关闭。湿帘在全年的设置参数为相对湿度65%～80%，当低于65%时，会打开湿帘泵，持续供水，增加空气湿度;当高于80%时，会关闭湿帘泵，靠负压风机将室内外的空气循环流通。

（2）室内安装多台循环风扇和开窗系统以加强自然通风排湿。温室内部安装有局部空气循环风扇，能使温室内部温室、湿度均匀，不致于局部出现高湿高温或者低湿低温。顶部及侧边的部分玻璃能够根据温室内的温度及湿度自动调节开窗角度大小，热空气始终是往上蒸腾，冷空气是往下沉降，通过顶部开窗能够使室内的空气温度始终处于环境中最低温度。在冬季（11月—次年4月）设置的循环风扇开启温度在24 ℃，而在夏季（5—10月）设置的温度是28 ℃;开窗系统根据温湿度综合调节，当冬季温度高于24.5 ℃，相对高于80%分阶梯开启，夏季温度高于29℃，湿度高于80%分阶梯开启。

（3）内外遮阳网。顶窗玻璃外安装黑色遮阳网，温室内顶部安装银色内遮阳，通过开启或关闭内外遮阳来降温和减少光照辐射量。海南光热条件良好，有利于作物充分地进行光合作用积累有机物，但当太阳辐射量、空气温度超过植物的光饱和点时，反而会抑制植物的生长，造成不可逆的伤害。因此在生产中会根据作物的光合需要来调节光照辐射量。该试验基地在冬季（11—次年4月）设置的外遮阳启动辐射量为600 W/m2，而在夏季（5—10月）设置的外遮阳启动辐射量为450 W/m2。通过合理的设置，能够将温室内温度有效降低3～5 ℃。

1.3 种植技术

番茄的整个生长周期可以分为5个时期，分别为发芽期（种子萌动到第1片真叶破心）、幼苗期（第1片真叶破心到现蕾）、开花期（现蕾到第1花序座果）、结果期（第1穗花座果到拉秧）

1.3.1 栽培基质处理。

试验基地采用纯椰糠为栽培基质，椰糠厂家通过脱盐处理工艺。颗粒大小为10～20 mm的粗椰糠和0～6 mm的细椰糠按照3∶7的比例混匀，使用前先进行泡发处理，用适量的水泡发后，多冲洗几次，降低椰糠的原始EC值，直至椰糠无棕色液体流出为宜。

1.3.2 发芽期管理。

番茄一般采用穴盘育苗，发芽率高，移栽成活率高。育苗基质采用的是丹麦品氏泥炭土，穴盘采用的是50孔方形穴盘。播种之前先将种植窝挖出来，种植窝深1 cm左右，每个种植窝内播上1粒种子，用镊子将番茄种子放入种植窝内，盖上泥炭土基质，浇足清水至穴盘下方漏水出来为止，子叶展平前一般不需再次补水。

1.3.3 幼苗期管理。

此时期是番茄育苗阶段的关键时期，根据具体农事操作细分为2个小时期，为定植前苗期管理（子叶展平到3叶1心）、定植及定植后苗期管理（3叶1心至现蕾）。此时期番茄植株主要是营养生长，培育壮苗。这个时期任务多，主要农事操作为光照管理、水肥管理、病虫害防治等。

根据三亚的气候，定植前苗期管理时期在光照管理上，温度控制在25 ℃以下，光照强度维持在5 000～7 000 lx，过低需要补光，过高需要用遮阳网遮光;在水肥管理上，子叶展平后开始浇灌营养液，营养液配方采用华南农业大学果菜配方肥，EC以1.0～1.2 mS/cm为宜，基质保持不干不湿为好，过湿易患猝倒病;在病虫害管理上，此时期重点防治猝倒病，用722%的普力克水剂800倍液喷雾提前预防。

定植及定植后苗期管理时期，以晴天16：00以后适宜移栽定植，番茄苗从穴盘移栽到种植盆中，种植盆基质采用的是纯椰糠无土栽培，移栽前用清水浇透。移栽前先采用阿米西达（1 500倍）+亮盾（1 000倍）组合蘸根，再放入移栽穴中，种植盆内株距为40 cm，盆宽20 cm，槽与槽边距1 m，种植密度为1.7株/m2。此时期在光照管理上，温度控制在25 ℃以下，光照强度维持在8 000～10 000 lx;在水肥管理上，移栽后3 d内不浇灌任何营养液及清水，保证蘸根的药效及缓苗。3 d后继续使用苗期营养液配方浇灌，EC维持在1.2～1.5 mS/cm，随着时间逐渐增加，浇灌量维持在500～1 000 mL，每天分2次滴灌，阴天适当减少浇灌量，基质含水量保持在60%～80%。在病虫害防治上，此时期重点防治斑潜蝇、早疫病等，采用甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（800液）+代森锰锌（800倍液）喷施，提前预防青枯病，在定植10 d后，采用青枯立克（800倍液）灌根，同樣能延长作物的生长期;在农事操作上，番茄采用吊蔓生长，当7～8片叶、蔓长40～50 cm时，开始绕蔓打杈。

1.3.4 开花期管理。

开花期是番茄植株从以营养生长为主，转向营养生长和生殖生长并存阶段过渡。此时期如果营养生长过旺，又会抑制生殖生长，造成只长秧不结果的现象，因此要控制好营养生长与生殖生长的平衡。该试验基地所选品种皆为无限生长型，应当适当的蹲苗，采用“勤施薄施”方法控制水肥供应，促进根系向下深扎，控制营养生长过旺的情况。

此阶段番茄营养需求较大，一方面用来提供枝蔓生长，一方面用来供应花序生长。应及时地供给养分，营养液EC维持在1.5～2.0 mS/cm，每日供应量提高至单株1 500～2 000 mL，分6次供应，基质含水量保持在60%～80%，蹲苗时基质含水量适当减少，阴天适当减少供液量。光照管理、病虫害防治同上个时期一致。农事操作管理主要是绕蔓打杈，授粉采用熊蜂授粉，可以提高果实的品质和产量，减少病虫害的发生。

1.3.5 结果期管理。

结果期植株以生殖生长为主，同时生殖生长与营养生长并存。番茄是陆续开花连续结果作物，该试验基地所选品种为无限生长型，可以连续地结出果穗，平均7～10 d结一穗果，三亚当地的气候可以连续结果180 d，因此该阶段所需养分最多。此时期营养液配方采用华南农业大学果菜配方肥，在此基础之上增加10%的钾肥用量，钾肥在结果期能提高果实品质。营养液EC维持在2.0～3.0 mS/cm，根据植株实际果穗数来调动营养液EC值，每日供应量提高至单株2 000～2 500 mL，分6次供应，以种植盆产生回液时停止供液为宜，基质含水量保持在60%～80%。

此时期光照管理和温度管理要平衡起来，光照量过大，温度就会升高，过高不利于番茄的开花结果;光照量过小，温度虽然会降低，但同时也影响了番茄的光合作用，影响了番茄果皮颜色转色成熟。因此，利用环控系统合理地设置参数至关重要，根据温室气象站记录的气候特点，结合温室番茄种植的经验。大茅远洋生态村试验基地番茄种植在冬季（11月—次年4月）设置的外遮阳启动辐射量为600 W/m2，而在夏季（5—10月）设置的外遮阳启动辐射量为450 W/m2，当室外光照量高于设置值时，会自动启动遮挡阳光，从而降低温度。

此阶段白粉虱、早晚疫、病毒病、灰霉病、脐腐病等病虫害及缺素症易发，尤其是生长后期，随着温度的升高，植株生长势弱，病毒病极易发生。该时期重点以防虫为主，严格控制温室内虫口总数，防止病害串株传播。首先从温室进出入管理严格把控，试验基地进出入安装有缓冲间和负压风淋室，进入温室前必须穿上防护服，脚底进行乙醇消毒，通过负压风淋室。通过这一套消毒流程，杜绝了野外虫害传播到温室内的途径。其次在番茄植株上部10～20 cm处悬挂黄蓝板，利用蓟马、白粉虱、蚜虫的颜色趋向性，用物理杀虫的方式来清除害虫。

2 高科温室种植对番茄产量和品质的影响

通过一茬的种植试验，佳西娜、蔓西娜、福特斯、佛伦提诺、193、191这6个番茄品种在其他影响因素一致的情况下，对每个品种种植区域随机选择10株番茄植株测定产量和糖度，同时记录花穗数，来分析品种之间的差异。产量测定方法为对每株不同成熟时期的每穗果进行称量，在拉秧时将每株总穗数相加即为每株总产量;糖度用手持折光仪测定，对每株不同成熟时期的每穗果进行测定，在拉秧时将不同时期的糖度进行平均即为每株的糖度。

2.1 产量

从表1可以看出，与露天大田相比，基地温室内的种植品种产量能提高3倍左右;与海南省内相比，虽然产量相差无几，但果穗数有较大差距，这主要是因为海南其他生产基地在4月就拉秧，种植密度达2.5株/m2，而试验基地在6月初拉秧，采摘周期延长30 d，但种植密度达1.75株/m2。与国内北方生产基地相比，在产量上有优势，主要是由于北方天气寒冷，番茄成熟速度较慢，生产果穗较少;与荷兰种植相比，在产量上的差距接近一倍，主要因为荷兰种植密度较高，且番茄多侧枝生产，这就需要相对较高的农事操作管理技术，同时需要温室能进行精确的温湿度控制，对设施设备要求较高。

综上所述，国内番茄种植无论在设施设备还是农事操作管理上都有较大的提升;南方与北方相比，温度较高，生产速度快，产量相应较高;温室与大田相比，保护措施较好，产量相对有很大的提升。

2.2 品质

从表2可以看出，5个品种中糖度表现为佛伦提诺>191>193>佳西娜>曼西娜，经过现场品尝，一致认为佛伦提诺甜度最高，口感最佳;佳西娜和曼西娜口感相似。但同时佛伦提诺品质较为不稳定，10个样本中糖度相差最高可达1%，可能原因是12月—次年4月温度适宜，此时期糖度较高，5—6月温度升高，糖度有所降低，同时温度影响植株根系的养分吸收，根系生长较好的影响较小，反之影响较大。191品种糖度相对较为稳定，但191品种易发生裂果现象。

综上所述，品质较好的番茄品种佛伦提诺、191对生长环境的要求较高，同时也要求种植人员有较高的农事操作管理技术;性状较为稳定的佳西娜、曼西娜、193品种对环境的适应性较好。作为前期生产应以性状稳定产品为主，不断摸索试种品质较好产品，待种植稳定、技术成熟后再推广种植。

3 海南地区温室番茄长周期种植的意义

3.1 技术意义

3.1.1 熊蜂授粉。

番茄自然授粉方式一般是风媒、虫媒、水媒等外力，而温室内环境相对封闭，缺少授粉的相关因素。为了提高结果率，一般采取植物生长调节剂如氯吡脲、座果灵等，但此种方式易产生畸形果、僵果、品质降低、增加人工、易发灰霉病等问题。该试验基地采用熊蜂授粉，能够有效地减少此类问题，而且还能减少病害发生，是一种绿色的授粉技术，能延长番茄的采摘周期。

3.1.2 吊蔓栽培。

在露天種植或者传统的种植膜棚一般采用支架或者较矮的吊蔓栽培番茄，而该试验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、增加有效结瓜部位，同时可增加植株的通透性，降低病害的发生概率，从而延长番茄的生长周期。

3.1.3 提高产量。

农业科技带来了农业产量与质量的提高，但最终只有转化为经济效益才是农业科技的目的。与露天大田相比，温室内处于较封闭的环境，病虫害较少，同时采用节水节肥的滴灌施肥方式，在肥料及植保上所花的成本低。产量最能直接带动产值，试验基地温室种植番茄产量能提高2.8倍左右，经济效益也能相应提高。

3.2 产业意义

3.2.1 上下游产业链影响。

设施农业也是农民增收的有效途径。据悉，全国设施蔬菜产业可解决2 580万人就业，创造约1 500万个就业岗位，带动棚室建材产业、农膜产业、运输业等相关产业的发展。按照正常市价，钢材的造价在150～200元/m2，对于国内的钢材企业而言是一个好的去化方式，同时也能带动农业的发展，在2014年，设施蔬菜产值突破1万亿元，净产值 6 146.06 亿元，使全国乡村居民人均增收993.45元[4]。

3.2.2 农业大数据的价值。

未来的农业必定是愈加迅速地往精准化、智能化、物联化发展，这些技术的发展无不涉及种植数据作为底层支撑，改变农业生产由以往的经验种植到数据种植。通过农业大数据，就能科学理性地知道哪个地区的哪个种子品种最成功;哪个作物群表现最好;哪些种植建议比其他建议更有效;综合各方面来计算该投入多少资源;如何调配农机的效率更高，更省成本。

该试验基地园区通过智能温室各方面传感器采集各种气候数据，结合人工记录的种植数据，如播种到拉秧的各方面生长数据等，能科学指导下一茬种植，稳定生产产品。同时因为有各方面种植数据，使得在岛内复制试验种植成果变得切实可行。

3.2.3 一二三產业融合。

随着国家乡村振兴战略的进一步布局，乡村三产融合将持续深入推进。该试验推广基地将农业生产作为园区核心产业，做好农业前端产业，做精做优做强;围绕着农业生产，进一步发展农产品加工业，将番茄制作成番茄果干、番茄饮料、番茄酱、番茄甜点等产品，进一步提高产品本身价值;深入挖掘产品特色及科普内容，做好园区产品搭配，结合生产场所现场进行农业观光旅游，自然科普及户外研学，充分体现农业生产的内涵，更好地提高产品的内在价值。通过将农业生产+产品加工+旅游研学有机结合，使得农村一二三产业之间紧密相连、协同发展，最终实现了农业产业链延伸、产业范围扩展和农民增加收入[5-8]。

3.3 健康意义

海南地处热带，由于高温、高湿、多雨的气候条件，病虫害世代重叠、发生严重，危害程度远重于内地，蔬菜种植的分散性及种植者无公害意识和品牌意识差，海南蔬菜无公害问题尚未得到根本解决，过分依赖化学农药，过量使用和滥用农药现象时有发生。这严重影响了海南蔬菜的销售和声誉，一些地方出现了拒销海南蔬菜的局面。因此，蔬菜无公害生产问题已成为制约海南反季节瓜菜发展的“瓶颈”[9]。通过设施栽培，可有效防止或减少害虫对作物的直接危害，降低虫口基数，大量减少农药的使用量和次数，最大限度减少农药的残留，真正实现农产品绿色生产，让消费者实现吃得放心，吃得安心，吃得健康[10-11]。

4 结论

海南地区光热资源丰富，很多人认为完全可以露天种植，不必要使用温室，其实这是一种错误的观念。通过设施的覆盖与隔离，在生产过程中有效地防止、减少或阻滞昆虫对作物的直接危害和切断病虫害传播途径;大量减少农药的使用量和频率;配套使用滴灌技术能够大量减少水肥的使用量，改善农田生产生态小环境。减轻农业生态恶化，减少产品农药残留，实现更高程度的无公害、绿色、有机生产。能够加大海南瓜菜“早、优、特”的优势，更好地实现生产溯源控制、标准化生产，更符合市场要求，逐渐由简单的瓜菜生产基地到品牌农业发展[12]。同时通过高科温室生产瓜果蔬菜，可以结合高科温室智能化的生产特点做科普素材，进而促进第三产业的发展，带来生产中深度的附加值。但同时也应该注意，不能盲目地引进高端品种，高端品种也可能“水土不服”，需要在试验种植的基础上，技术成熟后才能规模化推广。

海南发展高科温室更大的意义在于，目前国际上的温室结构均是基于冬季保温的模式，而海南具有明显热带地区的气候特点，更偏向于夏季降温的需求，在海南发展温室，不仅在种植上摸索一套符合高温地区生产模式，同时在结构上逐渐探索适应高温地区的温室，发展出新型温室，推广至全球热带地区，发展全球温室行业的薄弱领域，是一项开创性的事业。

参考文献

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