连栋玻璃温室内温光环境与番茄开花坐果关系研究.pdf

Agricultural Science technology and lnation 农业科技与信息 2020年第15期 总第596期 番茄是世界上普遍栽培的蔬菜品种之一 深受 广大生产者和消费者欢迎 是我国设施栽培的重要 蔬菜之一 目前 国内番茄的设施栽培主要是利用 传统日光温室和冷棚等进行生产 对于日光温室 内的温光环境及其相关关系的研究 国内有不少 研究 如郜庆炉 1 等对日光温室内温度变化特点 的研究 陈青云 2 等对日光温室内热环境的动态 模拟等 尽管国内有些学者也开始对玻璃温室内 温光环境进行研究 但由于没有大规模的连栋玻 璃温室 只能在小的试验温室中进行模拟试验 从 而对大型连栋玻璃温室内环境研究较少 对玻璃 温室内工厂化栽培番茄的研究则更较少 日前连 栋玻璃温室在我国的发展建设速度如雨后春笋 北京 山东 河北 陕西等地都兴建了连栋玻璃温 室群 用于番茄等作物的栽培 因此 了解掌握国内 玻璃温室内温光环境变化特点 对提高番茄的品质 产量等有重要意义 我国温室以太阳能为主要能源 日光辐射对温 室环境的影响十分突出 主要以 大温差 模式管理 在温室温度控制方面 荷兰等地实行分阶段变温管 理 由于有充足的天然气作为燃料供应 温室能源问 题在很大程度上得到解决 适温 20 25 控制 大幅度提高了冬春季生产性能 提高了单位面积产 量 由于温度的控制相对较易且效应十分明显 相关 的研究材料也相对较多 在光照和营养一致的条件 下 在正常温度范围 10 30 内 温度的高低主要 影响番茄的生长速率 包括光合 呼吸速率 净生长 速率和相对生长速率等 从而影响到番茄的形态建 成 3 齐维强 4 等 2004 研究表明 当番茄生长发育有 效积温达到547 9 d时 第一穗果实开始坐果 当 番茄生长发育有效积温达到1326 5 d时 第一穗 果实才开始成熟 任鹤麒 5 等研究发现 光照强度的 大小对番茄果实成熟 着色有一定影响 研究还发 现 番茄营养生长期的叶片数量随着日均光照的增 加而减少 随着温度的降低呈线性下降 本试验拟通过连栋玻璃温室栽培研究冬春季节 温光变化对番茄发育的影响 为连栋玻璃温室番茄 无土栽培的环境管控提供理论依据 连栋玻璃温室内温光环境与番茄开花坐果关系研究 韩会会 1 郭玲娟 1 张天灵 1 张天柱 1 2 1 北京中农富通园艺有限公司 北京100083 2 中国农业大学水利与土木工程学院 北京100083 摘 要 以 佳西娜 Glorioso 乒乓球番茄为试材 利用温光环境监测采集装置 研究了连栋玻璃温室内 的温光环境变化对番茄开花坐果的影响 结果表明 在连栋玻璃温室内 就现有研究试材 番茄从开花至坐 果所需的有效积温与其达到商品性价值所需时间呈显著正相关 与辐射积累量在一定范围内呈显著正相关 但随着辐射积累量的增加 转色天数与辐射积累量正相关不显著 即在一定范围的辐射积累量内 辐射量越 高 转色所用天数越短 关键词 玻璃温室 番茄 有效积温 辐射积累量 中图分类号 S641 2 文献标识码 B 文章编号 1003 6997 2020 15 0027 04 收稿日期 2019 12 26 作者简介 韩会会 1991 女 河北石家庄人 农艺师 主要从事设施无土栽培研究管理工作 农艺农技 27 DOI 10 15979 62 1057 s 2020 15 009 Agricultural Science technology and lnation 2020年第15期 总第596期 农业科技与信息 1 材料与方法 1 1 材料 试验于2019年2月在河北省南和县贾宋镇富 硕产业集群连栋玻璃温室 114 43 E 37 37 N 内进行 玻璃温室东西长187m 南北宽52m 脊高6 5m 有效种植面积约8976m 2 该玻璃温室 配备加温系统 包括行间加温 轨道加温和四周光管 加温 同时配备了湿帘风机降温系统 可用于炎热季 节降温 供试番茄材料为 佳西娜 无限生长型番茄 种 苗为富硕产业集群自己购买种子培育 于2018年 10月20日开始育苗 2018年11月30日定植 温室 内番茄栽培采用岩棉 椰糠复合型基质 栽培槽共 112行 每行可放置长1 3m椰糠条39条 每条定植 6株番茄 行间距1 6m 定植后采用单干整枝 吊蔓生长 待垂直高度在 2 3m左右时开始落蔓 整个生育期采用滴灌营养液 方式进行给水给肥 每天不间断供给 每次供给时间 和每天供给次数根据当日光照 基质含水量和回液 比设定 整个温室内灌溉策略和环境控制完全一致 1 2 仪器设备 温度 光照和湿度的测定根据豪根道 hoogen doorn 数据收集系统采集于控制电脑端 数据采集 时间间隔为5min 之后计算各因子的平均值 累计 值等 1 3 温光环境指标的测定 在温室第八跨位置 距南侧墙24m处设置温湿 度传感器 该传感器随植株高度调整 始终在生长点 高度附近 温室内平均气温 每天24h 温室内气温的平均值 温室外平均气温 每天24h 温室外气温的平均值 温室内日均气温 每天白天时段 温室内气温的 平均值 温室内夜均气温 每天夜间时段 温室内气温的 平均值 温室内平均相对湿度 每天24h 温室内空气相 对湿度的平均值 有效积温 番茄从开花到采摘期间 温室内平均 气温高于10 的温度累计值 辐射积累量 番茄从开花到采摘期间 每日辐射 的累积值 单位J cm 2 坐果天数 番茄从开花至采摘所用的天数 按天 计算 单位d 1 4 植株生长测定方法 随机抽取温室中部的5株番茄苗进行试验 观 察记载各生育阶段 每隔7 10天观测记录各生育 阶段的植株形态指标和发育指标 番茄单穗留果标准 6 8个 穗 以整穗完全转 色达到商品价值后采摘 2 结果与分析 2 1 玻璃温室内外温光环境变化情况 如图1所示 在2019年前22周 2019年1月1 日 5月31日 时间内 温室内番茄一直处于栽培 管理期 由图1可知 即使是在第一至八周 室外平 均气温低于0 的情况下 受温室加温影响 温室内 平均气温仍保持在15 以上 温室内停止加温时 间在12周 3月18日 时 此时室外平均气温高 于10 由于室外气温主要受辐射影响 故平均 辐射积累量变化趋势与温室外平均气温变化趋势 极显著相关 但玻璃温室内部受环控调节方式的 干预 如白天高温时打开天窗 夜晚温度降低前展 开能量幕帘等 因此在图1中 前12周温室内气 温与周平均辐射总量并未表现出相关变化趋势 但在12周之后 温室内气温在一定范围内随辐射 量变化而呈正相关 图1 玻璃温室内外平均气温与辐射积累量的关系 农艺农技 28 Agricultural Science technology and lnation 农业科技与信息 2020年第15期 总第596期 2 2 玻璃温室内气温变化与空气相对湿度的影响 如图2所示 温室内空气相对湿度从1周至17 周整体呈上升趋势 最高90 最低在65 温室内 湿度变化也与番茄秧长势有很大关系 植株叶面积 增大 蒸发量变大 在8 9周后温室内湿度始终保 持较高水平 番茄适宜生长的相对湿度在50 70 这样温室内相对湿度则显得偏高 而温度白天 适温23 28 夜间13 18 玻璃温室内昼夜温 度控制较好 2 3 玻璃温室内番茄开花坐果情况 从定植到拉秧 本生长季番茄一共坐果20穗 本试验记录了前1 14穗番茄从开花至采摘所用时 间以及单穗采摘果数 如表1所示 佳西娜番茄标准 番茄单穗留果数为6 8颗 但受环境和授粉等关系 影响 在生育期间并不是所有14穗果都满足标准果 数成熟采收标准 而坐果天数也受到单穗果数的影 响 如第一穗果受前期低温和熊蜂放置时间较晚关 系影响 普遍坐果率低 单穗平均留果3个 第九穗 第十穗也由于熊蜂活力问题 在一定程度上影响了 单穗留果数 而对于成串采收番茄而言 单穗果3颗 采收与6颗采收 前后相差时间为 3 5 d 甚至 更长 2 4 有效积温与番茄开花坐果的关系 如图3所示 前7穗番茄从开花至采收所用天 数与有效积温量变化趋势高度一致 而从第八穗开 始 虽然整体大趋势似乎仍旧保持一致 但在有效 积温维持在较高水平 1200 以上 上下摆幅较 小 而番茄从开花至采收所需的天数越来越短 2 5 辐射积累量与番茄开花坐果的关系 如图4所示 随着天气逐渐变暖 辐射积累量 也相应提高 单穗果从开花至采收所需的天数缩 短 在一定辐射积累量范围内 辐射积累量影响其 开花至采收天数 正相关不明显 图2 玻璃温室内气温变化与空气相对湿度的关系 1穗 2穗 3穗 4穗 5穗 6穗 7穗 开花日期 1月5日 1月12日 1月16日 1月22日 1月30日 2月6日 2月12日 采摘期 3月1日 3月7日 3月15日 4月6日 4月13日 4月20日 4月22日 总用时 d 55 55 59 73 73 74 70 采收果数 个 3 8 7 8 8 6 7 表1 番茄各穗坐果情况 表1 续 8穗 9穗 10穗 11穗 12穗 13穗 14穗 开花日期 2月17日 2月28日 3月7日 3月15日 3月20日 3月26日 4月3日 采摘期 4月29日 5月5日 5月12日 5月17日 5月23日 5月27日 5月31日 总用时 d 70 66 65 62 63 61 58 采收果数 个 6 5 5 6 6 8 8 图3 有效积温与番茄从开花至采收所用天数的关系 图4 辐射积累量与番茄从开花至采收所用天数的关系 农艺农技 29 Agricultural Science technology and lnation 2020年第15期 总第596期 农业科技与信息 对图3 图4所示的参数进行相关性分析 可知 有效积温与前14穗番茄的总坐果天数成显著正相 关 而辐射积累量与前7穗番茄的坐果天数呈显著 正相关 但对8穗之后的番茄则呈现一定的负相关 即有效积温与番茄从开花到采摘整体用时处于一致 关系 变化趋势一致 见表2 而随着辐射积累量的 增加 坐果天数与辐射积累量正相关不显著 即在一 定范围的辐射积累量内 辐射量越高 转色所用天数 越短 3 讨论与结论 番茄的生育 其从开花至采收 与其所处的温 光环境有密切关系 6 本试验从番茄第一穗果开始 记录 到第十四穗果采收结束 用时约22周 就目前 温光环境与生育数据进行分析 结果表明 有效积温 与番茄从开花至采摘所用天数呈显著正相关 即从 900 1200 的有效积温范围内 所用时间与其变 化趋势一致 就该品种而言 由于是成熟后整串采 收 故转色时间也受坐果数影响 随着辐射积累量的增加 转色天数与辐射积累 量正相关不显著 有负相关趋势 第八穗之后 即在 一定范围的辐射积累量内 辐射量越高 转色所用天 数越短 番茄的生长发育受多方面因素的影响 水 肥 气 热等都是影响其开花坐果的因子 但以当前研究 条件 在可控的玻璃温室环境内 对番茄佳西娜进行 相同的水肥和温光管理 对温室内外温光环境与生 长发育情况进行综合分析 初步分析表明 在玻璃温 室生产的环境条件下 即使在温度较低的季节 室外 平均温度在0 以下 条件下 由于有加温补光灯措 施 满足番茄最适宜的生长环境条件 温室内番茄处 于良好的生长状态 可实现番茄的周年采摘 参考文献 1 郜庆炉 薛香 段爱旺 日光温室内温度特点及其变化规律研究 J 灌溉排水学报 2003 6 2 陈青云 汪政富 节能型日光温室热环境的动态模拟 J 中国农业大学学报 1996 1 3 张帆洋 王秀峰 黄雪 等 日光温室温光条件对番茄营养生长与果实膨大的影响 J 中国蔬菜 2013 12 4 齐维强 贺超兴 张志斌 等 温室番茄繁殖器官消长动态与有效积温的关系研究 J 陕西农业科学 2004 2 5 任鹤麒 王瑞芳 番茄果实膨大与气象条件的关系 J 中国农业气象 1995 6 6 贾海晨 王秀峰 史宇亮 等 日光温室温光环境与秋茬番茄茎叶及果实生长量的关系 J 山东农业科学 2017 6 编辑张顺全 坐果穗数 前7穗果 前14穗果 有效积温 0 99 0 81 辐射积累量 0 97 0 37 表2 温光环境与番茄坐果穗数的相关关系 注 表中 表示相关性极显著 科学 在线发表了中国农业大学教授田丰课题组的研究成果 该研究发现两个主 效QTL UPA1和UPA2分别是参与油菜素内酯 BR 合成途径的基因brd1和具有比 玉米叶片发育基因DRL1更强的结合能力 定位让玉米更紧凑的基因 农艺农技 30