荷蘭番茄基質(zhì)無土栽培主要技術(shù)的研究與探討

　　摘要:隨著番茄需求量的增加和可用于番茄耕種土地的減少，使得無土栽培技術(shù)逐漸應(yīng)用到番茄生產(chǎn)中。目前，荷蘭的番茄基質(zhì)無土栽培技術(shù)最為成熟先進，其擁有完善的栽培設(shè)施并能通過配套自動化控制系統(tǒng)對環(huán)境條件進行調(diào)控，其定植栽培管理也形成了標準化的生產(chǎn)流程。本文從栽培設(shè)施、基質(zhì)、定植栽培管理與營養(yǎng)液管理4個方面介紹該技術(shù)，并分析該技術(shù)在我國的應(yīng)用以及對我國無土栽培技術(shù)發(fā)展的啟示。指出無土栽培技術(shù)在國內(nèi)的推廣已成為必須，應(yīng)結(jié)合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體國情，發(fā)展適用于我國的無土栽培技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞:無土栽培;番茄;玻璃溫室;基質(zhì);營養(yǎng)液

　　無土栽培技術(shù)(SoillessCulture)是一種不用土壤，而采用基質(zhì)或營養(yǎng)液種植作物的栽培技術(shù)。該技術(shù)改變了傳統(tǒng)以土壤栽培的種植方式，突破空間和地域限制，具有省肥、省水、提高產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)等優(yōu)點［1］。無土栽培技術(shù)可根據(jù)作物生長環(huán)境分為兩大類，即基質(zhì)栽培法和無基質(zhì)栽培法。番茄營養(yǎng)豐富，味美價廉，是最受消費者歡迎的蔬菜之一。隨著番茄需求量的增加和可用于番茄耕種土地的減少，無土栽培技術(shù)也逐漸應(yīng)用到番茄培育生產(chǎn)之中，且發(fā)展非常成熟。番茄無土栽培多采用基質(zhì)栽培法［2］，其中以荷蘭為代表的歐洲地區(qū)的番茄基質(zhì)無土栽培技術(shù)最為成熟，最具代表性。本文將從栽培設(shè)施、基質(zhì)、定植栽培管理和營養(yǎng)液管理4個方面介紹該技術(shù)，并分析該技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀以及對我國無土栽培技術(shù)發(fā)展的啟示。

　　1栽培設(shè)施

　　完善的栽培設(shè)施是實現(xiàn)番茄基質(zhì)無土栽培不可或缺的硬件條件。番茄生長所必需的幾個重要要素分別為:水分、光照、合適的溫度濕度、CO2的供給、養(yǎng)分肥料的供給。為滿足這些條件，荷蘭設(shè)計了合理的溫室結(jié)構(gòu)和栽培槽，并配套自動化控制系統(tǒng)對環(huán)境條件進行調(diào)控。同時，為了提高工作效率，除了應(yīng)用集成化系統(tǒng)將環(huán)境控制、水肥管理、數(shù)據(jù)檢測等設(shè)施設(shè)備進行統(tǒng)一管理外，還配備采摘作業(yè)車、升降軌道車等省力配套機械，進一步提高工人操作效率。

　　1．1玻璃溫室

　　荷蘭生產(chǎn)農(nóng)作物的溫室多為玻璃溫室，其技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成熟。用于番茄無土栽培的溫室結(jié)構(gòu)為典型的Venlo型全玻璃溫室［3］，脊高7m，天溝高6．3m，支撐柱間距為5m，跨度為8m。較高的溫室脊高能夠滿足溫室內(nèi)對番茄進行懸掛式栽培的需要，且能擴大緩沖空間。溫室屋面采用透光率高的玻璃作為采光材料，且用專用鋁型材做屋面梁，大大減少了屋面梁的斷面尺寸，加之省去了屋面儃條和連接件等，減少了整個屋面體系的遮光，使整個溫室的透光率大大提高，能有效緩解光照少帶來的劣勢。溫室屋面相對地面投影的比例較高，每跨度內(nèi)可具有2～4對屋面，即2～4個屋脊和天溝。采用間隔式開窗方式時，可提高通風(fēng)率。通常，Venlo型溫室的通風(fēng)面積可達到溫室地面積的10%左右［4］。溫室設(shè)有露水收集裝置，可防止屋面結(jié)露水下滴損傷作物，內(nèi)保溫系統(tǒng)及外遮陽系統(tǒng)可調(diào)節(jié)室內(nèi)的光照強度和溫度，冬季可保溫，為番茄提供良好的生長發(fā)育條件［5］。玻璃溫室如圖1所示。

　　1．2栽培槽

　　無土栽培中栽培槽用于盛放供作物生長的基質(zhì)袋，其能夠起到合理利用種植空間、隔絕土壤污染、免除土壤連作障礙并提高水肥利用率的作用。1979年荷蘭的“MeteorSystems”公司創(chuàng)始人發(fā)明了首個番茄栽培槽［6］，經(jīng)過三十多年的發(fā)展，番茄用栽培槽技術(shù)已經(jīng)非常成熟完善。栽培槽按照在溫室中的安裝方式可分為懸掛式和地面支撐式。培養(yǎng)番茄常用的方式為栽培槽懸掛式，安裝前首先確保溫室的桁架設(shè)計能夠承受栽培槽、栽培基質(zhì)、作物植株、以及果實總重量。而后栽培槽沿玻璃溫室脊線方向單行式配置，槽間隔為1．6m，懸掛高度為離地面0．6～0．7m。番茄無土栽培的栽培槽寬度約為200mm，其橫截面形狀有口字型、凹字型和幾字型等，其結(jié)構(gòu)應(yīng)能實現(xiàn)對營養(yǎng)液的回收利用［7］。圖2所示為幾字形栽培槽，基質(zhì)袋放在栽培槽支撐面上，多余的營養(yǎng)液從基質(zhì)袋割口流出并沿著支撐面流入排液通道，回收的營養(yǎng)液經(jīng)處理可再次利用，提高利用率［8］。因此，為順利收集多余營養(yǎng)液，栽培槽安裝時還應(yīng)有一定的安裝坡度，約為3‰～5‰。

　　2基質(zhì)

　　荷蘭的番茄無土栽培大部分采用巖棉作為基質(zhì)栽培［14］，該基質(zhì)生產(chǎn)面積占到生產(chǎn)總面積的90%以上。巖棉基質(zhì)栽培是將植物栽植于預(yù)先制做好的巖棉中的栽培技術(shù)。巖棉是由60%的輝綠巖、20%的石灰?guī)r和20%的焦炭，在1600℃的高溫下熔化，噴成0．005mm的纖維，并壓成塊，使其重量為77～80kg/m3而成的無機固體基質(zhì)。巖棉具有很好的透氣性和保水性，經(jīng)過1600℃的高溫提煉，無菌、無污染，因此是歐洲主要的無土栽培基質(zhì)。用于無土栽培的巖棉，在制作工藝過程中還需加入親水劑以增強其親水性。利用巖棉作基質(zhì)的無土栽培稱之為巖棉培(如圖5所示)。巖棉培裝置簡易、安裝和使用方便，其栽培床只需巖棉氈、黑色塑料薄膜、無紡布，并配以滴灌裝置。在溫室進行番茄無土栽培時，栽培槽采用懸掛式掛在桁架上，將巖棉氈放置在栽培槽上即可［15］。

　　3定植栽培管理

　　經(jīng)過多年的經(jīng)驗累積，荷蘭的番茄生產(chǎn)已經(jīng)形成了標準化的流程，在品種選擇、植株管理、授粉方式、病蟲防控等技術(shù)上都有完善的配套。

　　3．1品種選擇

　　番茄的高產(chǎn)離不開優(yōu)秀的品種，一般選擇生長勢強、抗早衰、連續(xù)結(jié)果能力強、果實大小均勻一致、畸形果率低、綜合抗逆能力強、品質(zhì)好的紅果品種來進行生產(chǎn)。生產(chǎn)中大多選用單果重為120～150g的中型果，且每個農(nóng)場番茄品種相對固定。

　　3．2長季節(jié)栽培

　　荷蘭的番茄僅生產(chǎn)一茬，跨度為一年。一般在冬季低溫寡照時育苗，12月上中旬定植，次年11月中下旬拉秧，平均年生產(chǎn)周期為48周。在這樣的栽培模式下，番茄秧可長達10～12m，需要復(fù)雜的植株管理。

　　3．3植株管理

　　荷蘭的番茄生產(chǎn)用工可分為:吊蔓、分枝、落秧、繞秧、打杈、疏花、打葉。荷蘭番茄通常采用高秧吊蔓栽培，生長點離地3．5m高。然后每周落秧一次，落秧采用掛鉤翻轉(zhuǎn)或掛繩解旋的方式，全程操作均在軌道車上進行，并需注意避免扭裂或折斷莖蔓，保證生長點水平高度一致。整枝方式為多桿整枝，以“TomatoWorld”農(nóng)場大番茄為例，初始密度為1．7株/m2，4周后通過分枝密度增加至2．7株/m2，再過12周后密度增加至3．6株/m2。吊蔓與分枝工作每年進行次數(shù)有限，因此與落秧工種合并管理。繞秧可造成莖稈內(nèi)部輕微損傷，從而促進開花結(jié)果(生殖生長)。繞秧的同時要將葉腋間抽生的側(cè)芽、側(cè)枝全部去掉(即打杈，從基部去除，減少機械損傷)，避免養(yǎng)分消耗和植株間相互遮蔽，最后再將多余的花及花前枝去掉。打杈、疏花時，盡量少用手接觸植株莖葉部，注意消毒，防止病菌傳染。打葉每周進行一次，一次打掉2～3片以改善植株中下部通風(fēng)透光條件，減少養(yǎng)分散失。操作時采用專用打葉刀緊貼葉柄離層去掉葉片，以減少打葉造成的機械損傷，減少病害感染的幾率。打掉的葉片直接放置于栽培槽底部地面上，待生長結(jié)束時統(tǒng)一收集處理。

　　4營養(yǎng)液管理

　　營養(yǎng)液作為無土栽培的核心部分，從配成后直至被植物吸收的全過程，如何精細管理對番茄整個生長過程至關(guān)重要，而荷蘭現(xiàn)代化的營養(yǎng)液管理是實現(xiàn)番茄高產(chǎn)的保證。

　　4．1營養(yǎng)液配方管理

　　番茄對無機元素的吸收量因品種和生育階段不同而不同，所以應(yīng)根據(jù)番茄品種、生育階段、栽培季節(jié)進行管理。荷蘭番茄一般都是串收品種，12月定植，一直持續(xù)到第二年12月，基本保持一年的生長時間，像這種長季節(jié)生長作物需根據(jù)作物長勢及時調(diào)整配方，荷蘭番茄生產(chǎn)每周一個營養(yǎng)液配方，由專業(yè)公司根據(jù)番茄長勢、回液測試值制定。

　　4．2供液方法與次數(shù)的管理

　　荷蘭番茄一般都種植在巖棉塊上，常采用間歇供液方式，這樣可以強制循環(huán)增加營養(yǎng)液中的溶氧量，以滿足根對氧氣的需要。一般每天供液次數(shù)及每次供應(yīng)時間要根據(jù)季節(jié)、天氣、苗齡大小、生育期來決定。具體每天施用數(shù)量、時間均由該系統(tǒng)實時監(jiān)控，系統(tǒng)中設(shè)置光照強度和時間間隔兩個條件，滿足其一即可，保證了營養(yǎng)液按需供給，一般8:30開始施肥，每隔20min澆灌一次，每次每個滴箭吸收大約200mL營養(yǎng)液，每天總用量約為7L/m2［16］。

　　5應(yīng)用展望

　　荷蘭番茄基質(zhì)無土栽培技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，體系完整、技術(shù)成熟，能夠充分發(fā)揮無土栽培的優(yōu)勢，大大提高了番茄的產(chǎn)量和質(zhì)量，生產(chǎn)的番茄與土壤栽培相比，果型端正、果皮著色均勻、口感佳、維生素以及各種礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分也有所增加，例如維生素C的含量能達到150mg/kg以上，比土壤栽培的提高了25%。同時該番茄基質(zhì)無土栽培技術(shù)還有效提高了生產(chǎn)效率［17］。該技術(shù)雖然在我國也有一定的研究和應(yīng)用，但是總體相對落后。在我國種植番茄的大部分為個體戶菜農(nóng)，文化水平普遍不高，難以掌握無土栽培這種復(fù)雜技術(shù)。并且該技術(shù)所需前期投資較高，如玻璃溫室、水肥一體化系統(tǒng)搭建等，普通個體戶沒有能力負擔(dān)這些必要設(shè)施的費用?；局R、管理經(jīng)驗以及配套設(shè)施的匱乏導(dǎo)致我國無土栽培種植番茄產(chǎn)量與傳統(tǒng)土壤栽培產(chǎn)量相差無幾，甚至更低。近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化進程進一步加快，農(nóng)村務(wù)農(nóng)人口大量流失，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式正經(jīng)歷著重要的轉(zhuǎn)型升級，無土栽培技術(shù)的推廣越來越迫切。但我國不能照搬荷蘭的無土栽培模式，而是應(yīng)該學(xué)習(xí)其精細管理、追求品質(zhì)的精神，并結(jié)合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體國情，發(fā)展適用于我國的無土栽培技術(shù)。

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　　宋發(fā)成1，劉元義2，DomenicoLofù3，郭佳2

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