現(xiàn)代農(nóng)業(yè)背景下溫室大棚西紅柿種植管理的創(chuàng)新技術(shù)

在當(dāng)今農(nóng)業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的時代背景下，溫室大棚種植已成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。溫室大棚為農(nóng)作物提供了穩(wěn)定且可控的生長環(huán)境，特別是在西紅柿等蔬菜的種植上展現(xiàn)了顯著優(yōu)勢。隨著市場對高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷增長，如何利用現(xiàn)代技術(shù)手段，進(jìn)一步提升溫室大棚西紅柿的種植效率與產(chǎn)品品質(zhì)，成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和實(shí)踐挑戰(zhàn)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，溫室大棚西紅柿種植面臨著諸多挑戰(zhàn)，如環(huán)境控制難度高、病蟲害頻發(fā)、水肥管理不精準(zhǔn)等問題，這些問題嚴(yán)重影響了西紅柿的產(chǎn)量與品質(zhì)。本文詳細(xì)探討了溫室大棚西紅柿的生長環(huán)境需求，并提出了一系列現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用策略，旨在實(shí)現(xiàn)對溫室環(huán)境的精確控制，減少病蟲害的發(fā)生，提高水肥利用率，從而有效提升西紅柿的產(chǎn)量與品質(zhì)，推動溫室大棚種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、溫室大棚西紅柿種植的生長環(huán)境需求

1、光照管理

光照是西紅柿生長過程中不可或缺的重要環(huán)境因素，直接影響著植株的光合作用效率和產(chǎn)量水平。在溫室大棚栽培中，確保充足的光照時間和適宜的光照強(qiáng)度尤為關(guān)鍵。首先，溫室大棚應(yīng)選用透光性能優(yōu)異的塑料薄膜或玻璃材質(zhì)，降低光線在穿透過程中的衰減。同時，合理設(shè)計(jì)溫室大棚的長寬比和朝向，使光線能夠充分均勻地照射到每一株植株上。其次，溫室大棚內(nèi)部的植株布局也需要科學(xué)規(guī)劃，控制植株之間的行距和垂直距離，避免過于密集而導(dǎo)致相互遮擋。此外，定期對溫室大棚頂棚和側(cè)墻進(jìn)行清潔，清除積塵和污漬，保證光線的最大透過率。

2、溫度與濕度控制

西紅柿對溫濕度條件的要求較為苛刻，必須嚴(yán)格控制在適宜的范圍內(nèi)，才能確保正常生長。在西紅柿不同生長階段，溫度和濕度的需求也有所差異。通常情況下，西紅柿生育前期偏好較高的溫度和濕度，有利于植株的生長發(fā)育;而在結(jié)果期和成熟期，則需要適當(dāng)降低溫濕度，以利于花蕾分化和果實(shí)成熟。因此，在溫室大棚內(nèi)部，需要通過加熱或冷卻設(shè)備，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)空氣溫度;通過噴霧加濕或通風(fēng)降濕等方式，控制空氣濕度。同時，還應(yīng)當(dāng)實(shí)時監(jiān)測溫濕度數(shù)據(jù)，并與理想值進(jìn)行對比，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即采取相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3、CO2濃度調(diào)控

二氧化碳（CO2）是光合作用的重要原料之一，對西紅柿的生長和產(chǎn)量有著直接影響。在溫室大棚內(nèi)，CO2濃度通常較低，難以滿足西紅柿對CO2的需求。為此，需要采取一系列措施來提高溫室大棚內(nèi)的CO2濃度。首先，可以在大棚內(nèi)安裝CO2發(fā)生器，通過燃燒天然氣或其他燃料，持續(xù)向大棚內(nèi)注入CO2。其次，適當(dāng)增加溫室大棚的通風(fēng)次數(shù)，讓外界空氣中的CO2進(jìn)入大棚內(nèi)部，補(bǔ)充CO2含量。此外，還可以利用微生物發(fā)酵或植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2，在一定程度上提高大棚內(nèi)部的CO2濃度。同時，需要實(shí)時監(jiān)測CO2濃度，保持在適宜的范圍內(nèi)，確保西紅柿的光合作用效率。

4、營養(yǎng)與水分供給

合理的營養(yǎng)與水分供給是確保西紅柿健康生長和獲得優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的關(guān)鍵因素。首先，在播種和移栽階段，應(yīng)當(dāng)根據(jù)西紅柿幼苗生長的需求，施加適量的基肥，為其提供足夠的養(yǎng)分儲備。隨后在不同生長時期，根據(jù)植株的生長狀況和土壤養(yǎng)分含量，及時進(jìn)行追肥，確保植株獲得充足的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。在肥料的選擇和施用方式上，應(yīng)當(dāng)遵循西紅柿的特性，采用緩釋肥或水溶肥等形式，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)能夠持續(xù)、均勻地被植株吸收利用。另一方面，西紅柿對水分的需求也較為旺盛，應(yīng)當(dāng)科學(xué)制定灌溉計(jì)劃，結(jié)合溫室大棚內(nèi)部的溫濕度條件和西紅柿生長階段，合理控制灌溉的時間和用量，避免供水過多或過少造成的不利影響。只有精準(zhǔn)掌握營養(yǎng)與水分的供給，才能為西紅柿創(chuàng)造出最佳的生長環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。

二、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在溫室大棚中的應(yīng)用

1、智能監(jiān)控與自動化控制系統(tǒng)

現(xiàn)代溫室大棚種植離不開先進(jìn)的智能監(jiān)控與自動化控制系統(tǒng)，它是確保西紅柿生長環(huán)境達(dá)到最佳狀態(tài)的重要保障。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)時采集大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)實(shí)時上傳到控制中心。控制系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)閾值，對采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，即可立即啟動相應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備，如加熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、噴淋加濕系統(tǒng)等，對大棚內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，確保處于最佳生長狀態(tài)。與傳統(tǒng)人工監(jiān)測相比，智能監(jiān)控與自動化控制系統(tǒng)具有精度高、響應(yīng)快、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)勢，大大降低了人力成本，提高了管理效率。同時，還可以通過遠(yuǎn)程控制和移動終端查看功能，隨時隨地掌握大棚內(nèi)部的實(shí)時環(huán)境狀況，極大地方便了管理工作。

2、品種選擇與育種技術(shù)

選育出適合溫室大棚環(huán)境的優(yōu)良西紅柿品種，是提高溫室大棚種植效益的關(guān)鍵所在。通過現(xiàn)代育種技術(shù)，可以針對西紅柿在溫室大棚中生長的特點(diǎn)，培育出抗病性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良的新品種。例如，利用分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)，可以挑選出抗病蟲害基因，培育抗性強(qiáng)的品種;通過雜交育種技術(shù)，可以將不同品種的優(yōu)良性狀整合在一起，選育出綜合性能卓越的新品系。同時，還應(yīng)充分考慮溫室大棚的環(huán)境特點(diǎn)，如光照條件、溫濕度條件等，選擇能夠適應(yīng)這些環(huán)境的品種進(jìn)行推廣種植。例如，對于一些光照條件較差的溫室大棚，可以選擇對弱光環(huán)境有較強(qiáng)適應(yīng)性的品種;對于一些夏季高溫地區(qū)的溫室大棚，則需要選擇耐熱性較強(qiáng)的品種。此外，還需結(jié)合市場需求，選育出符合消費(fèi)者喜好的優(yōu)質(zhì)品種，如果型佳、口感好、營養(yǎng)豐富等。

3、無土栽培與水肥一體化技術(shù)

無土栽培技術(shù)是現(xiàn)代溫室大棚種植中的一項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)，它能夠有效避免由于傳統(tǒng)土壤栽培而帶來的病蟲害傳播和營養(yǎng)物質(zhì)流失等問題。在無土栽培系統(tǒng)中，西紅柿植株生長在由無機(jī)或有機(jī)基質(zhì)組成的培養(yǎng)基上，通過營養(yǎng)液直接供給水分和養(yǎng)分，從而避免了土壤所帶來的不利影響，有利于提高產(chǎn)量和品質(zhì)。與無土栽培技術(shù)緊密相關(guān)的還有水肥一體化技術(shù)，它能夠根據(jù)植株生長的不同階段，精準(zhǔn)控制營養(yǎng)液中水分和肥料的比例和供給量，滿足西紅柿生長的實(shí)際需求，避免浪費(fèi)和污染。水肥一體化技術(shù)通常采用計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測植株的生長狀況，并相應(yīng)調(diào)節(jié)供給的肥液配方和流量，實(shí)現(xiàn)了水肥利用的智能化管理。結(jié)合無土栽培和水肥一體化技術(shù)，不僅可以創(chuàng)造出最佳的生長環(huán)境，還能夠顯著節(jié)約水資源和肥料資源，促進(jìn)了溫室大棚種植的可持續(xù)發(fā)展。

4、光合作用強(qiáng)化管理

光合作用是植物生長的根本驅(qū)動力，對西紅柿的產(chǎn)量和品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響。因此，在溫室大棚種植中，采取一系列措施來增強(qiáng)西紅柿的光合作用效率就顯得尤為必要。首先，可以通過在溫室大棚頂部和側(cè)壁安裝LED補(bǔ)光燈等人工光源，延長西紅柿植株的有效光照時間，促進(jìn)光合作用的持續(xù)進(jìn)行。其次，還可以在西紅柿植株周圍鋪設(shè)反射膜，將散射光線反射回植株表面，從而提高有效光照強(qiáng)度。此外，對于光照較差的角落區(qū)域，可以采取移動式補(bǔ)光裝置或反光鏡等設(shè)施，確保各個區(qū)域的光照條件均衡一致。同時，還需保持溫室大棚內(nèi)部透光材料的清潔度，及時清除灰塵和污漬，減少光線的衰減和折射。通過一系列光合作用增強(qiáng)措施的綜合應(yīng)用，可以最大限度地提高西紅柿植株的光能利用率，促進(jìn)其快速生長和果實(shí)豐產(chǎn)，是溫室大棚種植中一項(xiàng)重要的環(huán)境調(diào)控技術(shù)。

5、微氣候控制策略

溫室大棚的微氣候環(huán)境對西紅柿的生長至關(guān)重要，直接影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，采用科學(xué)的微氣候控制策略，對溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照、通風(fēng)等條件進(jìn)行精細(xì)化調(diào)控，為西紅柿創(chuàng)造一個近似最佳生長條件的微小環(huán)境，是確保高產(chǎn)高質(zhì)的關(guān)鍵所在。首先，需要根據(jù)西紅柿在不同生長階段對溫濕度的需求，制定相應(yīng)的調(diào)控策略。例如在育苗期和幼齡期，西紅柿更喜溫暖濕潤的環(huán)境;而在開花結(jié)果期和果實(shí)成熟期，則需要適當(dāng)降低溫濕度，有利于花蕾分化和果實(shí)成熟。其次，要科學(xué)設(shè)置溫室大棚的通風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)空氣流通，調(diào)節(jié)濕度和二氧化碳水平。同時，結(jié)合自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)，既能節(jié)約能源，又能精準(zhǔn)控制通風(fēng)量。再次，采用遮陽設(shè)施和人工補(bǔ)光等措施，調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度和時間，使之處于最佳水平。

6、病蟲害綜合防控技術(shù)

由于溫室大棚內(nèi)部環(huán)境相對封閉，一旦發(fā)生病蟲害，極易導(dǎo)致蔓延擴(kuò)散，造成重大損失。因此，必須采取綜合防控措施，從多方位有效控制病蟲害的發(fā)生。首先，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)病蟲害的監(jiān)測預(yù)警，建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)病蟲害的萌發(fā)狀況。對于已經(jīng)發(fā)生的病蟲害，應(yīng)及時采取針對性的防治措施，如物理攔截、生物防治等無公害手段，盡量減少化學(xué)藥劑的使用。其次，注重改善溫室大棚的衛(wèi)生條件，定期清理雜草、殘體和落葉等病蟲害滋生場所，保持大棚內(nèi)部清潔衛(wèi)生。同時，對新引入的種苗和基質(zhì)等物品進(jìn)行嚴(yán)格消毒，避免外來病蟲害的傳入。此外，還應(yīng)合理調(diào)控溫室大棚的溫濕度、通風(fēng)等環(huán)境條件，創(chuàng)造不利于病蟲害生長的環(huán)境。例如，適當(dāng)提高溫度和降低濕度，可以抑制某些真菌性病害的發(fā)生;增強(qiáng)通風(fēng)換氣，可以減少病菌和害蟲在大棚內(nèi)滯留。綜合利用物理、生物、化學(xué)等多種防治手段，形成綜合防控體系，才能從根本上遏制病蟲害的發(fā)生，保障西紅柿健康生長。

三、溫室西紅柿種植管理的創(chuàng)新技術(shù)與方法

1、精準(zhǔn)化管理策略

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，溫室大棚西紅柿種植管理逐步朝著精準(zhǔn)化、智能化的方向發(fā)展。精準(zhǔn)化管理策略的核心，就是對溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)實(shí)施實(shí)時、動態(tài)地監(jiān)測和分析，并根據(jù)西紅柿在不同生長階段的需求，對大棚內(nèi)的環(huán)境條件進(jìn)行精確調(diào)控和管理。例如，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)布設(shè)的各類傳感器，可以準(zhǔn)確獲取大棚內(nèi)溫度、濕度、光照、CO2濃度等參數(shù)的實(shí)時數(shù)據(jù)。通過大數(shù)據(jù)分析，結(jié)合西紅柿生長模型，能夠預(yù)測出其在特定環(huán)境下的生長狀況，從而制定出最佳的環(huán)境控制方案，實(shí)現(xiàn)對光熱、水肥等生產(chǎn)要素的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，避免了資源的浪費(fèi)和不合理使用。除此之外，精準(zhǔn)化管理策略還體現(xiàn)在精準(zhǔn)施肥、精準(zhǔn)防治病蟲害等具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上。利用移動終端、傳感器等技術(shù)手段，可以掌握土壤養(yǎng)分的動態(tài)變化，并根據(jù)作物生長需求實(shí)施精確配方的施肥，降低肥料的使用量和環(huán)境負(fù)荷。同時，通過監(jiān)測病蟲害的發(fā)生趨勢，能夠提前采取針對性地防治措施，避免了被動治理所帶來的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。

2、數(shù)據(jù)分析與決策支持系統(tǒng)

在溫室大棚西紅柿種植管理中，構(gòu)建數(shù)據(jù)分析與決策支持系統(tǒng)是提高管理水平和決策科學(xué)性的重要舉措，這一系統(tǒng)的核心是利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，對溫室大棚內(nèi)的海量環(huán)境數(shù)據(jù)和作物生長數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和智能建模，為種植管理提供科學(xué)決策依據(jù)。首先，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動化監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時采集溫室大棚內(nèi)的溫濕度、光照、CO2濃度等環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，以及西紅柿植株的生長高度、葉片厚度、株行距等生長數(shù)據(jù)。同時，還需引入氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)等外部信息。對這些多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、融合和標(biāo)準(zhǔn)化處理后，輸入到大數(shù)據(jù)分析平臺，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法模型，可以對作物的生長狀況、環(huán)境條件的動態(tài)變化進(jìn)行精準(zhǔn)分析和預(yù)測?；跀?shù)據(jù)分析的結(jié)果，結(jié)合溫室大棚種植的理論模型和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，決策支持系統(tǒng)能夠?yàn)楣芾碚咛峁┛茖W(xué)可行的決策方案，如制定最佳的環(huán)境控制策略、確定適宜的管理作業(yè)時間和工藝流程等，從而提高決策的準(zhǔn)確性和前瞻性。同時，系統(tǒng)還能根據(jù)作物的實(shí)際生長情況，動態(tài)優(yōu)化和調(diào)整決策方案，與精準(zhǔn)化管理策略相互配合，實(shí)現(xiàn)溫室大棚種植的自動化智能化管控。

3、生態(tài)農(nóng)業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的融入

溫室大棚種植是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要模式，但如何實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展，降低對環(huán)境的負(fù)面影響，是一個亟待解決的課題。將生態(tài)農(nóng)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念融入溫室大棚西紅柿種植管理，正是解決這一問題的有效途徑。生態(tài)農(nóng)業(yè)理念主張尊重自然規(guī)律，模擬自然界的物質(zhì)循環(huán)方式，追求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在溫室大棚種植中，可以采用生物防治等環(huán)保型防治手段，降低化學(xué)藥劑的使用;利用農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)進(jìn)行堆肥，作為有機(jī)肥料還田，減少化肥的施用量;通過種植陸生和水生植物構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，維持生態(tài)平衡，促進(jìn)生物多樣性的保護(hù)。而循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念則強(qiáng)調(diào)對資源的合理利用和循環(huán)再生，努力實(shí)現(xiàn)“減量化、再利用、資源化”的目標(biāo)。在溫室大棚種植中，可以對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行資源化利用，如將植株殘體制成堆肥或生物燃料;對溫室大棚內(nèi)的雨水、冷凝水等進(jìn)行收集循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)約用水的效果;采用可再生能源為溫室大棚供熱供電，減少化石燃料的消耗。生態(tài)農(nóng)業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的融合應(yīng)用，有利于構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)模式，不僅可以降低生產(chǎn)成本，減少污染排放，而且有助于農(nóng)業(yè)與自然生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，是溫室大棚西紅柿種植實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

4、智能化輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展前景

智能化輔助生產(chǎn)系統(tǒng)憑借人工智能、機(jī)器人、無人機(jī)等前沿技術(shù)，為溫室大棚西紅柿種植帶來了自動化、智能化的全新契機(jī)。通過智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)巡檢、施肥、噴藥等傳統(tǒng)人工作業(yè)的自動化，不僅大幅提高了生產(chǎn)效率，降低了人力成本，而且還能避免人為操作失誤，保證管理作業(yè)的精準(zhǔn)性。同時，智能化系統(tǒng)與精準(zhǔn)化管理、數(shù)據(jù)決策支持等其他創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合，可以充分發(fā)揮集成創(chuàng)新的協(xié)同效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、環(huán)境調(diào)控到執(zhí)行作業(yè)的全流程自動化，推動溫室種植管理向智能化、自動化轉(zhuǎn)型。因此，智能化輔助生產(chǎn)系統(tǒng)未來的發(fā)展前景十分廣闊。隨著5G通信、云計(jì)算等技術(shù)的成熟應(yīng)用，智能設(shè)備的運(yùn)算能力、網(wǎng)絡(luò)連接能力都將得到進(jìn)一步增強(qiáng)，系統(tǒng)的智能化、自主化水平必將不斷提高。

綜上所述，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)背景下，溫室大棚西紅柿種植管理技術(shù)正朝著智能化、精準(zhǔn)化的方向發(fā)展。通過運(yùn)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，可以為西紅柿生長創(chuàng)造更加適宜的環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的種植目標(biāo)。同時，創(chuàng)新技術(shù)和方法的應(yīng)用也將進(jìn)一步推動溫室大棚西紅柿種植業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：075700河北省張家口市蔚縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）