寧河區(qū)冬春茬日光溫室番茄氣象服務(wù)指標(biāo)研究

尹紫薇 陳維 李靜楠 王璐瑤

摘??? 要：設(shè)施番茄種植是寧河區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，為科學(xué)指導(dǎo)日光溫室設(shè)施番茄生產(chǎn)、高效合理地利用日光溫室氣候資源，在寧河區(qū)日光溫室內(nèi)開展冬春茬番茄優(yōu)勢(shì)品種栽培試驗(yàn)，跟蹤番茄全生育期生長(zhǎng)，對(duì)番茄各生育期內(nèi)氣象要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定日光溫室番茄適宜生長(zhǎng)的晝、夜溫濕度及土壤溫度等氣象條件區(qū)間，并歸納總結(jié)得到本地適宜的日光溫室番茄全生育期相關(guān)氣象服務(wù)指標(biāo)。結(jié)果表明：移栽到開花期適宜晝溫15～25 ℃，夜溫12～20 ℃，適宜土壤溫度19～23 ℃;開花到坐果期以晝溫10～25 ℃、夜溫8～15 ℃為宜，適宜土壤溫度14～17 ℃;坐果到采收成熟期適宜晝溫為10～25 ℃，適宜夜溫10～18 ℃，適宜土壤溫度14～16 ℃;采收成熟到拉秧期適宜晝溫為15～30 ℃，適宜夜溫10～25 ℃，適宜土壤溫度為16～18 ℃。全生育期白天相對(duì)濕度以50%～80%為宜，夜間以60%～90%為宜。

關(guān)鍵詞：日光溫室;番茄;氣象服務(wù);指標(biāo)

中圖分類號(hào)：S641.2;S61.2????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.09.017

Study on Meteorological Service Indicators of Greenhouse Tomato in Winter and Spring in Ninghe District

YIN Ziwei，CHEN Wei， LI Jingnan，WANG Luyao

（Ninghe District Meteorologogical Office， Tianjin 301500，China）

Abstract： Greenhouse tomato planting is the key point of facility agriculture development in Ninghe district. In order to scientifically direct greenhouse tomato production and make efficient and rational use of greenhouse climate resources， the cultivation experiment of winter and spring tomato dominant varieties was carried out in the greenhouse of Ninghe district. The growth of tomato in the whole growth period was tracked， and the meteorological elements in each growth period were statistically analyzed. The suitable meteorological conditions such as temperature and humidity at day and night and soil temperature for tomato growth in solar greenhouse were determined， and the suitable meteorological service indexes for tomato growth in solar greenhouse were summarized. The results showed that the suitable day temperature of transplanting to flowering period was 15-25 ℃， night temperature was 12-20 ℃， and soil temperature was 19-23 ℃. From flowering to fruiting stage， the day temperature was 10-25 ℃， the night temperature was 8-15℃， and the suitable soil temperature was 14-17 ℃. From fruit setting to harvest， the suitable day temperature was 10-25 ℃， the suitable night temperature was 10-18 ℃， and the suitable soil temperature was 14-16 ℃. From harvest to uprooting， the suitable day temperature was 15-30 ℃， the suitable night temperature was 10-25℃， and the suitable soil temperature was 16-18 ℃. During the whole growth period， the relative humidity should be 50% - 80% in daytime and 60% - 90% at night.

Key words： solar greenhouse; tomato; meteorological; services; indicators

2021，27（9）：78-82

近年來(lái)，天津市寧河區(qū)積極推進(jìn)都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，大力推行農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，逐步增加設(shè)施蔬菜種植。其中設(shè)施番茄生產(chǎn)對(duì)寧河區(qū)周年供應(yīng)蔬菜、豐富果蔬種類和增加農(nóng)民收入等起著重要作用，已成為寧河區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。并且隨著人們生活水平的提高，優(yōu)質(zhì)的番茄日益受到消費(fèi)者的青睞，設(shè)施番茄的種植面積也在逐年增加。

設(shè)施番茄植株生長(zhǎng)和果實(shí)發(fā)育過(guò)程除與品種等因素有關(guān)外，還與設(shè)施內(nèi)環(huán)境密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者針對(duì)設(shè)施番茄生長(zhǎng)發(fā)育與氣象條件的關(guān)系開展了研究，張帆洋等[1]通過(guò)觀測(cè)表明，番茄果實(shí)膨大與膨大期的日平均氣溫密切相關(guān);廉華和馬光恕[2]研究了番茄產(chǎn)量形成與大棚內(nèi)氣象要素之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，并得出土壤溫度和下午積溫是產(chǎn)量形成的最關(guān)鍵因素;范永強(qiáng)和景元書[3]研究了溫度與番茄果實(shí)生長(zhǎng)的關(guān)系，劃出了果實(shí)生長(zhǎng)速率較快的溫度范圍。但對(duì)于同一品種，在不同的地理?xiàng)l件和氣候條件下其生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)及品質(zhì)表現(xiàn)也是不同的，已有研究中歸納出的番茄果實(shí)生長(zhǎng)的適宜氣象指標(biāo)并不能適用于所有種植區(qū)。

目前對(duì)于寧河區(qū)日光溫室番茄的種植，多以傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)為主，缺乏系統(tǒng)的氣象服務(wù)量化指標(biāo)，不利于寧河區(qū)日光溫室番茄的高效生產(chǎn)。因此，迫切需要針對(duì)寧河區(qū)日光溫室番茄生產(chǎn)開展關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究，建立寧河區(qū)日光溫室番茄種植氣象服務(wù)指標(biāo)，并在栽培管理上精準(zhǔn)施策以期獲得高產(chǎn)高效。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年11月—2020年4月在天津市都市農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中心試驗(yàn)基地（天津市寧河區(qū)氣象局，117.162°E，39.328°N，海拔3.9 m）日光溫室內(nèi)進(jìn)行。寧河區(qū)地處華北平原東部，屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候區(qū)?？偟臍夂蛱卣鳎号?、干溫差異常明顯，季風(fēng)顯著，四季分明，光照充足，光、熱、水三大資源豐富。春季，風(fēng)多雨少，氣溫回升快，冷暖多變;夏季，高溫高濕，降水集中;秋季，天高氣爽，降溫較快;冬季，風(fēng)多雪少，天氣干冷。

將定植—收獲期間的溫室外氣溫與常年進(jìn)行了對(duì)比，以2019年為參考年份，統(tǒng)計(jì)寧河區(qū)2005—2019年11月1日—次年4月30日的日均氣溫、日均最高氣溫和最低氣溫、極端最高氣溫和最低氣溫，結(jié)果如表1所示。若有3項(xiàng)及以上同2019年對(duì)應(yīng)溫度相差小于等于2 ℃，則視為相似年份。從表中對(duì)比發(fā)現(xiàn)，除2009年各項(xiàng)差距均在2 ℃以上，氣候異常偏冷，其余各年都符合相似年份要求，因此可以認(rèn)為2019年冬春季經(jīng)正常管理并適當(dāng)采取措施后，溫室內(nèi)低溫、高溫均可達(dá)到經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)，番茄可正常生長(zhǎng)發(fā)育。

供試日光溫室類型有兩種，分別為改良型滑蓋式日光溫室和二代磚墻日光溫室。溫室結(jié)構(gòu)、材料及番茄栽培株行距見表 2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試番茄品種為本地優(yōu)勢(shì)品種‘津粉207，試驗(yàn)前期育苗準(zhǔn)備在寧河區(qū)百利種苗培育有限公司進(jìn)行，2019年9月27日播種，2019年11月7日同時(shí)在兩個(gè)溫室內(nèi)完成定植，2020年4月30日拉秧。幼苗種植采用地膜覆蓋、膜下滴灌方式。

‘津粉207是由天津市農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心選育的番茄新品種，無(wú)限生長(zhǎng)類型，早熟性好，耐低溫弱光，連續(xù)坐果性好，果實(shí)粉紅，果形美觀，精品果率高，果實(shí)硬度好，風(fēng)味佳，深受市場(chǎng)歡迎，抗TY病毒，耐臍腐病，適宜早春日光溫室栽培。

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取

1.3.1 生育期觀測(cè) 根據(jù)番茄的生物學(xué)特性，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐姆N植經(jīng)驗(yàn)，將設(shè)施番茄生育期劃分為6個(gè)關(guān)鍵生育期，播種出苗期、移栽生長(zhǎng)期、開花期、坐果期、采收成熟期、拉秧期[4-5]。各生育期的形態(tài)特征如表3所示[6-7]。

自定植之日起進(jìn)行隔日觀測(cè)，臨近關(guān)鍵生育期每日觀測(cè)，分別記錄兩個(gè)溫室觀測(cè)地段番茄群體進(jìn)入某發(fā)育普遍期（供試植株中大于或等于50%的株數(shù)表現(xiàn)出某生育期的形態(tài)特征）的時(shí)間。

1.3.2 氣象要素觀測(cè) 供試日光溫室內(nèi)小氣候觀測(cè)均采用DZN1型農(nóng)田小氣候觀測(cè)儀（精度±0.2 ℃），采集周期為10 min。

1.4 研究方法

在2個(gè)日光溫室內(nèi)同期開展番茄優(yōu)勢(shì)品種‘津粉207栽培試驗(yàn)，開展觀測(cè)并記錄番茄進(jìn)入不同生育期的時(shí)間，整理統(tǒng)計(jì)兩個(gè)日光溫室內(nèi)番茄各生育期氣象要素平均值及極值，確定日光溫室番茄適宜生長(zhǎng)的氣象條件區(qū)間，初步確定各生育期適宜氣象指標(biāo)，通過(guò)查閱資料、開展專家座談等方式對(duì)初步確定的指標(biāo)進(jìn)行完善和訂正，形成最終指標(biāo)。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Microsoft Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 日光溫室番茄生育期觀測(cè)結(jié)果

對(duì)日光溫室內(nèi)番茄的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程進(jìn)行全程跟蹤，兩種不同類型的日光溫室番茄生育期觀測(cè)記錄如表4所示。

2.2 寧河區(qū)日光溫室番茄氣象服務(wù)指標(biāo)的建立

2.2.1 日光溫室番茄各生育期的氣象要素值 分別整理統(tǒng)計(jì)兩種不同類型日光溫室內(nèi)番茄各生育期的氣象要素平均值和極值，結(jié)果如表5和表6所示，表中最高、最低氣溫統(tǒng)計(jì)結(jié)果為各生育期逐日最高、最低氣溫的平均值。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果初步確定兩種類型日光溫室番茄各生育期的氣象要素區(qū)間，如表7所示。

2.2.2 對(duì)寧河區(qū)日光溫室番茄各生育期的初步氣象指標(biāo)進(jìn)行訂正 試驗(yàn)開展過(guò)程中兩種類型日光溫室內(nèi)番茄品種、定植日期、定植時(shí)秧苗生長(zhǎng)狀況等完全一致且定植后澆水、施肥等管理措施均保持同步。通過(guò)對(duì)番茄開展全生育期連續(xù)觀測(cè)和統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，兩溫室內(nèi)番茄在生育期進(jìn)程上有所差別，但植株長(zhǎng)勢(shì)、果實(shí)產(chǎn)量等均正常，且生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中無(wú)明顯氣象災(zāi)害及病蟲害發(fā)生。因此認(rèn)為試驗(yàn)中兩種類型日光溫室內(nèi)氣象條件均符合番茄正常生長(zhǎng)發(fā)育的要求。

結(jié)合以上試驗(yàn)結(jié)果，將兩種不同類型日光溫室內(nèi)番茄各生育期的氣象要素區(qū)間進(jìn)行綜合歸納形成初步指標(biāo)，并通過(guò)開展調(diào)研、查閱資料和組織專家座談的方式將初步確定的氣象指標(biāo)進(jìn)行完善訂正：移栽到開花期白天溫室內(nèi)溫度范圍15～25 ℃，空氣相對(duì)濕度40%～80%，土壤溫度19～23 ℃;夜間溫度范圍12～20 ℃，空氣濕度60%～85%，土壤溫度19～23℃。開花到坐果期白天溫室內(nèi)溫度范圍10～25℃，空氣相對(duì)濕度55%～90%，土壤溫度14～17℃;夜間溫度范圍8～15℃，空氣濕度80%～95%，土壤溫度14～17℃。坐果到采收成熟期白天溫室內(nèi)溫度范圍10～25℃，空氣相對(duì)濕度60%～90%，土壤溫度14～16℃;夜間溫度范圍10～18℃，空氣濕度80%～95%，土壤溫度14～16℃。采收成熟到拉秧期白天溫室內(nèi)溫度范圍15～30℃，空氣相對(duì)濕度50%～90%，土壤溫度16～18℃;夜間溫度范圍10～25℃，空氣相對(duì)濕度60%～95%，土壤溫度16～18℃。

2.2.3 寧河區(qū)日光溫室番茄各生育期氣象服務(wù)指標(biāo)及農(nóng)事建議 通過(guò)前期調(diào)研了解到寧河區(qū)現(xiàn)有的主要設(shè)施類型及茬口安排，如表8所示。目前寧河區(qū)日光溫室栽培模式多以秋冬茬、冬春茬為主，多集中在元旦至春節(jié)前和翌年的3月下旬至4月下旬上市。據(jù)調(diào)查，全年番茄價(jià)格最高的時(shí)間段一般集中在3月下旬至4月下旬，最高價(jià)格可達(dá)10元·kg-1以上，收入非常可觀。在此期間，日光溫室的冬春茬番茄更適合供應(yīng)市場(chǎng)。另外，秋冬茬番茄育苗期一般在8月中下旬，正值高溫多雨或高溫干旱季節(jié)，植株易感染病毒病。結(jié)果期正值12月至翌年1月，是全年溫度最低，日照最短的月份。相比而言，冬春茬模式不僅對(duì)于設(shè)施條件要求低，生長(zhǎng)期也相對(duì)較短，降低了種植戶的管理難度和成本，同時(shí)上市時(shí)番茄價(jià)格較高，利于提高番茄種植的綜合效益。因此，本研究中選取了“冬春茬”作為試驗(yàn)栽培茬口，分別在當(dāng)?shù)赜写硇缘膬煞N類型日光溫室內(nèi)同期開展同品種的‘津粉207冬春茬栽培試驗(yàn)，從而得到更適用于寧河當(dāng)?shù)氐臍庀蠓?wù)指標(biāo)。

從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在番茄植株生長(zhǎng)和果實(shí)發(fā)育的不同階段，氣象指標(biāo)有一定差別。溫度方面，移栽到開花期期適宜晝溫在15～25℃，夜溫為12～20℃，此時(shí)期溫度不宜過(guò)高和過(guò)低，溫度過(guò)高幼苗易旺長(zhǎng)，溫度過(guò)低植株易形成畸形花。可在定植前對(duì)幼苗進(jìn)行低溫鍛煉以增強(qiáng)幼苗抗病力。番茄定植后的4～5天，應(yīng)密閉溫室，適當(dāng)提高溫度，促進(jìn)緩苗，緩苗后要降低室溫，加大防風(fēng)量。冬春茬番茄開花到坐果期階段正值12月至翌年1月，極易受低溫寡照等災(zāi)害的影響，且植株此時(shí)期對(duì)溫度的反應(yīng)較敏感，因此開花到坐果期以晝溫10～25℃，夜溫8～15℃為宜，溫度過(guò)低或過(guò)高易造成落花。果實(shí)膨大期適宜晝溫為10～25℃，適宜夜溫10～18℃。采收成熟到拉秧期番茄果實(shí)處于轉(zhuǎn)色階段，番茄紅素正在合成，高溫和低溫會(huì)使其形成受到抑制，不利于果實(shí)著色[8]。此時(shí)期適宜晝溫為15～30 ℃，適宜夜溫10～25 ℃。此外溫度過(guò)低會(huì)使果實(shí)生長(zhǎng)緩慢，溫度過(guò)高會(huì)造成受精不良，坐果數(shù)減少，容易出現(xiàn)高溫逼熟現(xiàn)象或形成空洞果。相對(duì)濕度方面，雖然番茄需水量較大且根部吸收能力較強(qiáng)，但地上部莖葉屬于半耐旱性作物，不耐澇，因此空氣相對(duì)濕度不宜過(guò)高，否則會(huì)阻礙番茄植株正常授粉，并且易感染病害。由于番茄全生育期受通風(fēng)條件等環(huán)境因素影響導(dǎo)致夜間相對(duì)濕度較白天高，整體來(lái)看，番茄全生育期白天相對(duì)濕度以50%～80%為宜，夜間以60%～90%為宜。尤其在番茄生長(zhǎng)后期，外界溫度已高，白天要注意通風(fēng)，防止形成高溫高濕環(huán)境。土壤溫度方面，番茄全生育期夜間土壤溫度一般高于白天，移栽到開花期期適宜土壤溫度為19～23 ℃，開花到坐果期適宜土壤溫度14～17 ℃，坐果到采收成熟期適宜土壤溫度14～16 ℃，采收成熟到拉秧期適宜土壤溫度為16～18 ℃。因此番茄根系生長(zhǎng)在15～25 ℃范圍內(nèi)較有利，土壤溫度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)導(dǎo)致植株和果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育緩慢。

3 結(jié)論與討論

日光溫室是寧河區(qū)廣泛采用的設(shè)施番茄生產(chǎn)類型，本研究所選取的試驗(yàn)溫室可較好代表寧河區(qū)典型日光溫室特征，通過(guò)在不同類型日光溫室內(nèi)同期開展當(dāng)?shù)胤褍?yōu)勢(shì)品種‘津粉207栽培試驗(yàn)和全生育期跟蹤觀測(cè)，得到了寧河區(qū)本地化的日光溫室番茄全生育期氣象服務(wù)指標(biāo)，能夠指導(dǎo)當(dāng)?shù)胤N植戶趨利避害，促進(jìn)設(shè)施番茄增產(chǎn)增收。

由于本研究只進(jìn)行了一年番茄栽培試驗(yàn)，涉及年限較短。已有研究指出影響番茄植株生長(zhǎng)和果實(shí)發(fā)育的因素包括溫度、光照、水分、土壤條件等[1-3，9]。因而氣象條件與番茄生長(zhǎng)、發(fā)育關(guān)系的研究還有較大的探索空間，各生育期氣象指標(biāo)還有待進(jìn)一步完善。此外，本研究選取的番茄品種不能完全代表寧河區(qū)設(shè)施番茄的整體狀況，只能代表一種平均狀況。但結(jié)論仍舊可為當(dāng)?shù)卦O(shè)施番茄的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化種植以及有效采取氣象防災(zāi)減災(zāi)措施等方面提供有力依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任鶴麒，王瑞芳. 番茄果實(shí)膨大與氣象條件的關(guān)系[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象， 1995， 16（6）： 17-18， 44.

[2] 廉華， 馬光恕. 番茄產(chǎn)量形成與大棚內(nèi)氣象要素之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系研究[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2005， 30（1）： 52-56， 封三.

[3] 范永強(qiáng)， 景元書. 溫度與番茄果實(shí)生長(zhǎng)的研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2007， 35（36）： 11831-11832.

[4] 楊麗麗， 王一鳴， 董喬雪. 溫室番茄果實(shí)生長(zhǎng)模型的建立與實(shí)現(xiàn)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2013， 29（25）： 197-202.

[5] 齊維強(qiáng)， 張志斌， 鄒志榮， 等. 基于積溫的日光溫室番茄生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律研究[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2004（z2）： 53-57.

[6] 溫永菁， 李春， 董朝陽(yáng)， 等. 鐘模型在日光溫室番茄發(fā)育進(jìn)程模擬中的適應(yīng)性探討[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象， 2020， 41（10）： 622-631.

[7] 中國(guó)氣象局. 農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范 番茄： QX/T 409-2017[S]. 北京： 氣象出版社， 2017.

[8]李紀(jì)鎖， 沈火林， 石正強(qiáng). 基因型和環(huán)境條件對(duì)番茄果實(shí)內(nèi)番茄紅素含量的影響[C]//中國(guó)園藝學(xué)會(huì)第六屆青年學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集， 2004/7/1， 陜西楊凌： 526-531.

[9] 江夢(mèng)圓， 楊再?gòu)?qiáng)， 王明田， 等. 花期低溫寡照對(duì)番茄植株生長(zhǎng)及果實(shí)發(fā)育的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2018， 46（7）： 125-131.

收稿日期：2021-03-03

基金項(xiàng)目：天津市氣象局區(qū)縣專項(xiàng)（202020qxzx03）

作者簡(jiǎn)介：尹紫薇（1992—），女，河北衡水人，工程師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)氣象方面研究。