番茄作物小氣候適應(yīng)分析

張 也，張守志

(延邊大學(xué) 地理與海洋科學(xué)學(xué)院,吉林 延吉 133002 )

1 引言

1.1 日光溫室概況

日光溫室發(fā)源于20世紀(jì)80年代初的遼寧海城，在20世紀(jì)80年代的末期經(jīng)房瓦店傳至河北、山東等地區(qū)，后在華北、東北、西北等地區(qū)被普遍使用。日光溫室的發(fā)展主要經(jīng)歷了4個(gè)發(fā)展階段：第一階段是建設(shè)初期，主要是用土木結(jié)構(gòu)建設(shè)的玻璃溫室，第二階段為擴(kuò)大發(fā)展時(shí)期，日光溫室前屋面覆蓋材料由玻璃改為塑料薄膜，三是全面提升與發(fā)展階段，日光溫室面積大幅增加，配套技術(shù)以及結(jié)構(gòu)性能也在逐漸提升與發(fā)展，第四階段為現(xiàn)代化發(fā)展期，日光溫室朝著自動(dòng)化、規(guī)范化、機(jī)械化、綠色化、標(biāo)準(zhǔn)化甚至規(guī)模化的目標(biāo)成長[1]。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，特別是經(jīng)過引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，以及相關(guān)科研人才、科技水平取得了長遠(yuǎn)進(jìn)步后，我國溫室產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了一定的成就，使我國的園藝業(yè)向著現(xiàn)代化發(fā)展。歐美發(fā)達(dá)國家的設(shè)施園藝具有規(guī)模大、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，在溫室大棚中基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化控制。以荷蘭為例，荷蘭的土地后備資源少，人均耕地面積不足，所以荷蘭在種植業(yè)方面主要發(fā)展設(shè)施園藝業(yè)?，F(xiàn)有現(xiàn)代玻璃溫室1.1萬hm2，占世界玻璃溫室面積的1/4，溫室蔬菜產(chǎn)值占全國蔬菜生產(chǎn)總值的3/4。同時(shí)，荷蘭的花卉生產(chǎn)也主要依托溫室，是世界第一大花卉出口國[2]。近年來，美國、日本等國采用人工補(bǔ)充光照、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和視頻技術(shù)對溫室環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與診斷，由機(jī)械手進(jìn)行移栽作業(yè)，是世界最先進(jìn)的全封閉式生產(chǎn)體系[3]。

本文通過對溫室大棚番茄作物不同層次的溫度、濕度、光照的數(shù)據(jù)觀測，初步分析出溫室大棚對番茄作物小氣候的適應(yīng)性，為提高溫室大棚種植西紅柿的產(chǎn)量提供依據(jù)。

1.2 溫室番茄

番茄，又稱西紅柿，是茄科番茄屬一年生或多年生草本植物，全體生粘質(zhì)腺毛，有強(qiáng)烈氣味，莖易倒伏，葉羽狀復(fù)葉或羽狀深裂，花序總梗長2～5 cm，常3～7朵花，花萼輻狀，花冠輻狀，漿果扁球狀或近球狀，肉質(zhì)而多汁液，種子黃色，花果期夏秋季[4]。 番茄原產(chǎn)南美洲，中國南北方廣泛栽培,番茄的果實(shí)營養(yǎng)豐富，具特殊風(fēng)味,可以生食、煮食、加工番茄醬、汁或整果罐藏[5]。

近年來我國各地區(qū)對種植番茄的方法進(jìn)行了調(diào)整，根據(jù)各地區(qū)資源優(yōu)勢，因地制宜種植番茄并進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)。在番茄生長過程中對光照條件要求較高，溫室大棚可以增加光照量，為番茄生長提供充足光照，當(dāng)前番茄栽種的面積越來越大，可以生產(chǎn)成番茄干、加工成番茄醬，且番茄醬的市場需求量很大。為了滿足市場對番茄的需求，大棚種植是一個(gè)十分必要的過程，在栽培過程中要結(jié)合灌溉技術(shù)、施肥管理、病蟲害防治理等多種手段，對大棚番茄栽種提供良好環(huán)境條件，促進(jìn)番茄生長水平的提升。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文所用到的溫室種植番茄的相關(guān)資料來自已發(fā)表的文獻(xiàn)，通過查詢各地區(qū)日光溫室內(nèi)各小氣候要素的文獻(xiàn)，引用并對比相關(guān)數(shù)據(jù)，分析日光溫室內(nèi)氣溫、濕度、光照等的變化。

2.2 研究方法

首先通過文獻(xiàn)查閱，對以往發(fā)表獲得期刊雜志以及出版書籍進(jìn)行查閱并總結(jié)歸納影響溫室大棚內(nèi)番茄生長發(fā)育的因素，通過數(shù)據(jù)進(jìn)行概括分析，總結(jié)影響因子，探討溫室大棚內(nèi)適宜種植番茄的人工小氣候規(guī)律。

3 結(jié)果與分析

3.1 番茄生長發(fā)育要求的溫度條件

溫室大棚內(nèi)的濁度隨著外界氣溫的變化成正相關(guān)，晝夜溫差大，有明顯的季節(jié)變化。這就需要調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫度使番茄正常生長發(fā)育。

發(fā)芽期：番茄作物的種子發(fā)芽時(shí)的最低溫度不能低于8.7 ℃，最適合的溫度在20～25 ℃之間。幼苗期：番茄對溫度具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。溫度過高，幼苗生長時(shí)間長，溫度過低，容易產(chǎn)生畸形，因此最適溫度在23～28 ℃之間。開花著果期：在此期間要求較高的溫度，溫度在25～28 ℃之間最為適宜，高于33 ℃和低于15 ℃會(huì)發(fā)生落花落果現(xiàn)象。結(jié)果期：白天時(shí)溫度在24～28 ℃之間，晚上溫度在15～20 ℃之間最為合適。因?yàn)樵谶@個(gè)范圍溫度較高，特別是溫度高的晚上會(huì)增大西紅柿的果實(shí)及營養(yǎng)的堆積，容易形成空洞果。

3.2 光照對番茄生長發(fā)育的影響

研究表明，日光溫室內(nèi)光的分布主要是由于氣候條件的不同，所以在溫室中的不同部分光照差異會(huì)很大。正常情況下光照強(qiáng)度會(huì)從溫室南墻逐漸向北墻(后墻)降低，這種情況無論是南方北方，還是晴天雨天均普遍存在。如果以日光溫室的中柱為界限，就分成了強(qiáng)光區(qū)和弱光區(qū)，南部為強(qiáng)光區(qū)北部為弱光區(qū)。光照是植物光合作用的重要因素，不同的植物需要不同的光，日光溫室各個(gè)最好的光照位置如下：溫室的中央部分是總采光最好的地區(qū)；強(qiáng)光區(qū)中光照最好的位置出現(xiàn)在中柱前1 m；午時(shí)前后光照度在東西方向上分布較為平均。番茄是一種喜光的作物。因此，不同光質(zhì)、光照強(qiáng)度和光照時(shí)間都會(huì)對番茄的生長發(fā)育產(chǎn)生影響。

3.2.1 光質(zhì)

太陽輻射是溫室大棚的主要熱量來源，也是植物進(jìn)行光合作用的重要因素。光質(zhì)可以理解為光的波長。光質(zhì)不僅會(huì)影響動(dòng)物和人類還會(huì)影響植物。為了證實(shí)光質(zhì)對番茄植株的影響，把相同品種的番茄植株分成兩組分別補(bǔ)充紅光和白光進(jìn)行照射，發(fā)現(xiàn)白光比紅光更有利于植株的生長，但紅光對植株中蔗糖酶的活性影響以及番茄植株的糖分的代謝水平要比白光強(qiáng)，同時(shí)紅光更有利于蛋白質(zhì)的形成，紅光更有益于番茄的生長發(fā)育[6]。因此在真正的種植環(huán)境中，尤其是在人為的栽培條件下，適量的增加紅光會(huì)更好地促進(jìn)番茄生長發(fā)育，提高果實(shí)質(zhì)量。

3.2.2 光照強(qiáng)度

光照強(qiáng)度是影響番茄植株生長發(fā)育的重要因素之一。光照不足會(huì)導(dǎo)致植株生長緩慢，莖葉矮小，開花數(shù)量少，結(jié)果數(shù)少，甚至出現(xiàn)落花落果現(xiàn)象，所結(jié)出的番茄個(gè)頭小，色澤也較差，產(chǎn)量還不高。光照過強(qiáng)則容易引起生理性卷葉，灼傷果面，特別是在高溫干燥季節(jié)，水分蒸發(fā)加速，若是排水不暢則使番茄因缺水而受到影響，所以適合番茄生長發(fā)育的光照強(qiáng)度為35000Lux左右，其光飽和點(diǎn)70000Lux[7]。

隨著相對光強(qiáng)的減少，番茄平均單果重在逐漸減少，而且弱光照強(qiáng)度對耐弱光品種W的平均單果重影響較大，而對不耐光品種Y的單株結(jié)果數(shù)影響較大[8]。

3.3 空氣濕度對番茄生長發(fā)育的影響

塑料薄膜的氣體密度很強(qiáng)，如果不經(jīng)常通風(fēng)，會(huì)導(dǎo)致大棚內(nèi)的溫度升高進(jìn)而使?jié)穸冉档?，反之濕度升高。高溫情況下會(huì)阻礙番茄進(jìn)行光合作用，降低凈光合速率，減少生物量的堆積。在沒有加入人為因素的條件下，33～36 ℃的高溫情況下，番茄植株的葉片數(shù)沒有受到影響，在相對濕度70%的環(huán)境中，植株的高度、葉子的面積、干物質(zhì)的積累都會(huì)顯著增加。因?yàn)樵谙鄬穸?0%的情況下干物質(zhì)的積累會(huì)較多，所以在夏季高溫的中午適當(dāng)增加相對濕度的會(huì)促進(jìn)光合作用的吸收。但應(yīng)注意地區(qū)差異，如在我國南方，夏季高溫多雨，相對濕度高，盲目增加濕度不僅不利于作物的生長發(fā)育，而且還會(huì)使作物發(fā)病，造成植株枝葉徒長，所以溫室內(nèi)最適合作物生長發(fā)育的濕度是60%～80%。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，在溫度高濕度大的夏季，可以把濕度增加至70%。這樣可以促進(jìn)番茄的生長發(fā)育，促進(jìn)干物質(zhì)向生殖器官的分配，也可以有效地緩解環(huán)境條件對番茄生長發(fā)育的影響。根據(jù)以上的條件可以知道，最適合番茄生長的空氣濕度是45%～65%，如果空氣濕度太高，會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，也會(huì)影響番茄的光合作用，使番茄植株生長緩慢，甚至是番茄果實(shí)脫落，如果在果實(shí)成熟期遇上連續(xù)下雨天，會(huì)增加番茄的含水量，導(dǎo)致果實(shí)軟化，降低番茄的存儲(chǔ)時(shí)間，不利于運(yùn)輸；也會(huì)造成番茄開裂，導(dǎo)致番茄質(zhì)量下降。

4 結(jié)論

番茄是一種兼具經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值的蔬菜。在溫室大棚內(nèi)種植番茄是使番茄生產(chǎn)規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化的重要方式，許多的客觀因子都會(huì)影響番茄的生長，尤其是產(chǎn)量、坐果率、畸形果比例、裂果等受影響較大。每個(gè)品種對種植環(huán)境的適應(yīng)性是不一樣的，同樣的品種在不同的栽培環(huán)境下表現(xiàn)出不同的適應(yīng)性，因此品種之間可以呈現(xiàn)出許多不同的特征，如抗寒性、抗熱性、耐肥性、耐弱光性、抗旱性、抗病性等。所以在實(shí)際生活中，首先要了解種植番茄的品種有什么特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況合理安排，科學(xué)管理，因地制宜，具體問題具體分析，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，發(fā)揮品種的最大效益。其次在種植過程中要提高種植技術(shù)水平，加強(qiáng)管理，防止病蟲害，提高番茄的產(chǎn)量和質(zhì)量。