連棟玻璃溫室內(nèi)溫光環(huán)境與番茄開花坐果關(guān)系研究.pdf

Agricultural Science technology and lnformation 農(nóng)業(yè)科技與信息 2020年第15期 總第596期 番茄是世界上普遍栽培的蔬菜品種之一 深受 廣大生產(chǎn)者和消費(fèi)者歡迎 是我國設(shè)施栽培的重要 蔬菜之一 目前 國內(nèi)番茄的設(shè)施栽培主要是利用 傳統(tǒng)日光溫室和冷棚等進(jìn)行生產(chǎn) 對于日光溫室 內(nèi)的溫光環(huán)境及其相關(guān)關(guān)系的研究 國內(nèi)有不少 研究 如郜慶爐 1 等對日光溫室內(nèi)溫度變化特點(diǎn) 的研究 陳青云 2 等對日光溫室內(nèi)熱環(huán)境的動(dòng)態(tài) 模擬等 盡管國內(nèi)有些學(xué)者也開始對玻璃溫室內(nèi) 溫光環(huán)境進(jìn)行研究 但由于沒有大規(guī)模的連棟玻 璃溫室 只能在小的試驗(yàn)溫室中進(jìn)行模擬試驗(yàn) 從 而對大型連棟玻璃溫室內(nèi)環(huán)境研究較少 對玻璃 溫室內(nèi)工廠化栽培番茄的研究則更較少 日前連 棟玻璃溫室在我國的發(fā)展建設(shè)速度如雨后春筍 北京 山東 河北 陜西等地都興建了連棟玻璃溫 室群 用于番茄等作物的栽培 因此 了解掌握國內(nèi) 玻璃溫室內(nèi)溫光環(huán)境變化特點(diǎn) 對提高番茄的品質(zhì) 產(chǎn)量等有重要意義 我國溫室以太陽能為主要能源 日光輻射對溫 室環(huán)境的影響十分突出 主要以 大溫差 模式管理 在溫室溫度控制方面 荷蘭等地實(shí)行分階段變溫管 理 由于有充足的天然氣作為燃料供應(yīng) 溫室能源問 題在很大程度上得到解決 適溫 20 25 控制 大幅度提高了冬春季生產(chǎn)性能 提高了單位面積產(chǎn) 量 由于溫度的控制相對較易且效應(yīng)十分明顯 相關(guān) 的研究材料也相對較多 在光照和營養(yǎng)一致的條件 下 在正常溫度范圍 10 30 內(nèi) 溫度的高低主要 影響番茄的生長速率 包括光合 呼吸速率 凈生長 速率和相對生長速率等 從而影響到番茄的形態(tài)建 成 3 齊維強(qiáng) 4 等 2004 研究表明 當(dāng)番茄生長發(fā)育有 效積溫達(dá)到547 9 d時(shí) 第一穗果實(shí)開始坐果 當(dāng) 番茄生長發(fā)育有效積溫達(dá)到1326 5 d時(shí) 第一穗 果實(shí)才開始成熟 任鶴麒 5 等研究發(fā)現(xiàn) 光照強(qiáng)度的 大小對番茄果實(shí)成熟 著色有一定影響 研究還發(fā) 現(xiàn) 番茄營養(yǎng)生長期的葉片數(shù)量隨著日均光照的增 加而減少 隨著溫度的降低呈線性下降 本試驗(yàn)擬通過連棟玻璃溫室栽培研究冬春季節(jié) 溫光變化對番茄發(fā)育的影響 為連棟玻璃溫室番茄 無土栽培的環(huán)境管控提供理論依據(jù) 連棟玻璃溫室內(nèi)溫光環(huán)境與番茄開花坐果關(guān)系研究 韓會(huì)會(huì) 1 郭玲娟 1 張?zhí)祆` 1 張?zhí)熘?1 2 1 北京中農(nóng)富通園藝有限公司 北京100083 2 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院 北京100083 摘 要 以 佳西娜 Glorioso 乒乓球番茄為試材 利用溫光環(huán)境監(jiān)測采集裝置 研究了連棟玻璃溫室內(nèi) 的溫光環(huán)境變化對番茄開花坐果的影響 結(jié)果表明 在連棟玻璃溫室內(nèi) 就現(xiàn)有研究試材 番茄從開花至坐 果所需的有效積溫與其達(dá)到商品性價(jià)值所需時(shí)間呈顯著正相關(guān) 與輻射積累量在一定范圍內(nèi)呈顯著正相關(guān) 但隨著輻射積累量的增加 轉(zhuǎn)色天數(shù)與輻射積累量正相關(guān)不顯著 即在一定范圍的輻射積累量內(nèi) 輻射量越 高 轉(zhuǎn)色所用天數(shù)越短 關(guān)鍵詞 玻璃溫室 番茄 有效積溫 輻射積累量 中圖分類號(hào) S641 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1003 6997 2020 15 0027 04 收稿日期 2019 12 26 作者簡介 韓會(huì)會(huì) 1991 女 河北石家莊人 農(nóng)藝師 主要從事設(shè)施無土栽培研究管理工作 農(nóng)藝農(nóng)技 27 DOI 10 15979 62 1057 s 2020 15 009 Agricultural Science technology and lnformation 2020年第15期 總第596期 農(nóng)業(yè)科技與信息 1 材料與方法 1 1 材料 試驗(yàn)于2019年2月在河北省南和縣賈宋鎮(zhèn)富 碩產(chǎn)業(yè)集群連棟玻璃溫室 114 43 E 37 37 N 內(nèi)進(jìn)行 玻璃溫室東西長187m 南北寬52m 脊高6 5m 有效種植面積約8976m 2 該玻璃溫室 配備加溫系統(tǒng) 包括行間加溫 軌道加溫和四周光管 加溫 同時(shí)配備了濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng) 可用于炎熱季 節(jié)降溫 供試番茄材料為 佳西娜 無限生長型番茄 種 苗為富碩產(chǎn)業(yè)集群自己購買種子培育 于2018年 10月20日開始育苗 2018年11月30日定植 溫室 內(nèi)番茄栽培采用巖棉 椰糠復(fù)合型基質(zhì) 栽培槽共 112行 每行可放置長1 3m椰糠條39條 每條定植 6株番茄 行間距1 6m 定植后采用單干整枝 吊蔓生長 待垂直高度在 2 3m左右時(shí)開始落蔓 整個(gè)生育期采用滴灌營養(yǎng)液 方式進(jìn)行給水給肥 每天不間斷供給 每次供給時(shí)間 和每天供給次數(shù)根據(jù)當(dāng)日光照 基質(zhì)含水量和回液 比設(shè)定 整個(gè)溫室內(nèi)灌溉策略和環(huán)境控制完全一致 1 2 儀器設(shè)備 溫度 光照和濕度的測定根據(jù)豪根道 hoogen doorn 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)采集于控制電腦端 數(shù)據(jù)采集 時(shí)間間隔為5min 之后計(jì)算各因子的平均值 累計(jì) 值等 1 3 溫光環(huán)境指標(biāo)的測定 在溫室第八跨位置 距南側(cè)墻24m處設(shè)置溫濕 度傳感器 該傳感器隨植株高度調(diào)整 始終在生長點(diǎn) 高度附近 溫室內(nèi)平均氣溫 每天24h 溫室內(nèi)氣溫的平均值 溫室外平均氣溫 每天24h 溫室外氣溫的平均值 溫室內(nèi)日均氣溫 每天白天時(shí)段 溫室內(nèi)氣溫的 平均值 溫室內(nèi)夜均氣溫 每天夜間時(shí)段 溫室內(nèi)氣溫的 平均值 溫室內(nèi)平均相對濕度 每天24h 溫室內(nèi)空氣相 對濕度的平均值 有效積溫 番茄從開花到采摘期間 溫室內(nèi)平均 氣溫高于10 的溫度累計(jì)值 輻射積累量 番茄從開花到采摘期間 每日輻射 的累積值 單位J cm 2 坐果天數(shù) 番茄從開花至采摘所用的天數(shù) 按天 計(jì)算 單位d 1 4 植株生長測定方法 隨機(jī)抽取溫室中部的5株番茄苗進(jìn)行試驗(yàn) 觀 察記載各生育階段 每隔7 10天觀測記錄各生育 階段的植株形態(tài)指標(biāo)和發(fā)育指標(biāo) 番茄單穗留果標(biāo)準(zhǔn) 6 8個(gè) 穗 以整穗完全轉(zhuǎn) 色達(dá)到商品價(jià)值后采摘 2 結(jié)果與分析 2 1 玻璃溫室內(nèi)外溫光環(huán)境變化情況 如圖1所示 在2019年前22周 2019年1月1 日 5月31日 時(shí)間內(nèi) 溫室內(nèi)番茄一直處于栽培 管理期 由圖1可知 即使是在第一至八周 室外平 均氣溫低于0 的情況下 受溫室加溫影響 溫室內(nèi) 平均氣溫仍保持在15 以上 溫室內(nèi)停止加溫時(shí) 間在12周 3月18日 時(shí) 此時(shí)室外平均氣溫高 于10 由于室外氣溫主要受輻射影響 故平均 輻射積累量變化趨勢與溫室外平均氣溫變化趨勢 極顯著相關(guān) 但玻璃溫室內(nèi)部受環(huán)控調(diào)節(jié)方式的 干預(yù) 如白天高溫時(shí)打開天窗 夜晚溫度降低前展 開能量幕簾等 因此在圖1中 前12周溫室內(nèi)氣 溫與周平均輻射總量并未表現(xiàn)出相關(guān)變化趨勢 但在12周之后 溫室內(nèi)氣溫在一定范圍內(nèi)隨輻射 量變化而呈正相關(guān) 圖1 玻璃溫室內(nèi)外平均氣溫與輻射積累量的關(guān)系 農(nóng)藝農(nóng)技 28 Agricultural Science technology and lnformation 農(nóng)業(yè)科技與信息 2020年第15期 總第596期 2 2 玻璃溫室內(nèi)氣溫變化與空氣相對濕度的影響 如圖2所示 溫室內(nèi)空氣相對濕度從1周至17 周整體呈上升趨勢 最高90 最低在65 溫室內(nèi) 濕度變化也與番茄秧長勢有很大關(guān)系 植株葉面積 增大 蒸發(fā)量變大 在8 9周后溫室內(nèi)濕度始終保 持較高水平 番茄適宜生長的相對濕度在50 70 這樣溫室內(nèi)相對濕度則顯得偏高 而溫度白天 適溫23 28 夜間13 18 玻璃溫室內(nèi)晝夜溫 度控制較好 2 3 玻璃溫室內(nèi)番茄開花坐果情況 從定植到拉秧 本生長季番茄一共坐果20穗 本試驗(yàn)記錄了前1 14穗番茄從開花至采摘所用時(shí) 間以及單穗采摘果數(shù) 如表1所示 佳西娜番茄標(biāo)準(zhǔn) 番茄單穗留果數(shù)為6 8顆 但受環(huán)境和授粉等關(guān)系 影響 在生育期間并不是所有14穗果都滿足標(biāo)準(zhǔn)果 數(shù)成熟采收標(biāo)準(zhǔn) 而坐果天數(shù)也受到單穗果數(shù)的影 響 如第一穗果受前期低溫和熊蜂放置時(shí)間較晚關(guān) 系影響 普遍坐果率低 單穗平均留果3個(gè) 第九穗 第十穗也由于熊蜂活力問題 在一定程度上影響了 單穗留果數(shù) 而對于成串采收番茄而言 單穗果3顆 采收與6顆采收 前后相差時(shí)間為 3 5 d 甚至 更長 2 4 有效積溫與番茄開花坐果的關(guān)系 如圖3所示 前7穗番茄從開花至采收所用天 數(shù)與有效積溫量變化趨勢高度一致 而從第八穗開 始 雖然整體大趨勢似乎仍舊保持一致 但在有效 積溫維持在較高水平 1200 以上 上下擺幅較 小 而番茄從開花至采收所需的天數(shù)越來越短 2 5 輻射積累量與番茄開花坐果的關(guān)系 如圖4所示 隨著天氣逐漸變暖 輻射積累量 也相應(yīng)提高 單穗果從開花至采收所需的天數(shù)縮 短 在一定輻射積累量范圍內(nèi) 輻射積累量影響其 開花至采收天數(shù) 正相關(guān)不明顯 圖2 玻璃溫室內(nèi)氣溫變化與空氣相對濕度的關(guān)系 1穗 2穗 3穗 4穗 5穗 6穗 7穗 開花日期 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 總用時(shí) d 55 55 59 73 73 74 70 采收果數(shù) 個(gè) 3 8 7 8 8 6 7 表1 番茄各穗坐果情況 表1 續(xù) 8穗 9穗 10穗 11穗 12穗 13穗 14穗 開花日期 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 總用時(shí) d 70 66 65 62 63 61 58 采收果數(shù) 個(gè) 6 5 5 6 6 8 8 圖3 有效積溫與番茄從開花至采收所用天數(shù)的關(guān)系 圖4 輻射積累量與番茄從開花至采收所用天數(shù)的關(guān)系 農(nóng)藝農(nóng)技 29 Agricultural Science technology and lnformation 2020年第15期 總第596期 農(nóng)業(yè)科技與信息 對圖3 圖4所示的參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析 可知 有效積溫與前14穗番茄的總坐果天數(shù)成顯著正相 關(guān) 而輻射積累量與前7穗番茄的坐果天數(shù)呈顯著 正相關(guān) 但對8穗之后的番茄則呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān) 即有效積溫與番茄從開花到采摘整體用時(shí)處于一致 關(guān)系 變化趨勢一致 見表2 而隨著輻射積累量的 增加 坐果天數(shù)與輻射積累量正相關(guān)不顯著 即在一 定范圍的輻射積累量內(nèi) 輻射量越高 轉(zhuǎn)色所用天數(shù) 越短 3 討論與結(jié)論 番茄的生育 其從開花至采收 與其所處的溫 光環(huán)境有密切關(guān)系 6 本試驗(yàn)從番茄第一穗果開始 記錄 到第十四穗果采收結(jié)束 用時(shí)約22周 就目前 溫光環(huán)境與生育數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 結(jié)果表明 有效積溫 與番茄從開花至采摘所用天數(shù)呈顯著正相關(guān) 即從 900 1200 的有效積溫范圍內(nèi) 所用時(shí)間與其變 化趨勢一致 就該品種而言 由于是成熟后整串采 收 故轉(zhuǎn)色時(shí)間也受坐果數(shù)影響 隨著輻射積累量的增加 轉(zhuǎn)色天數(shù)與輻射積累 量正相關(guān)不顯著 有負(fù)相關(guān)趨勢 第八穗之后 即在 一定范圍的輻射積累量內(nèi) 輻射量越高 轉(zhuǎn)色所用天 數(shù)越短 番茄的生長發(fā)育受多方面因素的影響 水 肥 氣 熱等都是影響其開花坐果的因子 但以當(dāng)前研究 條件 在可控的玻璃溫室環(huán)境內(nèi) 對番茄佳西娜進(jìn)行 相同的水肥和溫光管理 對溫室內(nèi)外溫光環(huán)境與生 長發(fā)育情況進(jìn)行綜合分析 初步分析表明 在玻璃溫 室生產(chǎn)的環(huán)境條件下 即使在溫度較低的季節(jié) 室外 平均溫度在0 以下 條件下 由于有加溫補(bǔ)光燈措 施 滿足番茄最適宜的生長環(huán)境條件 溫室內(nèi)番茄處 于良好的生長狀態(tài) 可實(shí)現(xiàn)番茄的周年采摘 參考文獻(xiàn) 1 郜慶爐 薛香 段愛旺 日光溫室內(nèi)溫度特點(diǎn)及其變化規(guī)律研究 J 灌溉排水學(xué)報(bào) 2003 6 2 陳青云 汪政富 節(jié)能型日光溫室熱環(huán)境的動(dòng)態(tài)模擬 J 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1996 1 3 張帆洋 王秀峰 黃雪 等 日光溫室溫光條件對番茄營養(yǎng)生長與果實(shí)膨大的影響 J 中國蔬菜 2013 12 4 齊維強(qiáng) 賀超興 張志斌 等 溫室番茄繁殖器官消長動(dòng)態(tài)與有效積溫的關(guān)系研究 J 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué) 2004 2 5 任鶴麒 王瑞芳 番茄果實(shí)膨大與氣象條件的關(guān)系 J 中國農(nóng)業(yè)氣象 1995 6 6 賈海晨 王秀峰 史宇亮 等 日光溫室溫光環(huán)境與秋茬番茄莖葉及果實(shí)生長量的關(guān)系 J 山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017 6 編輯張順全 坐果穗數(shù) 前7穗果 前14穗果 有效積溫 0 99 0 81 輻射積累量 0 97 0 37 表2 溫光環(huán)境與番茄坐果穗數(shù)的相關(guān)關(guān)系 注 表中 表示相關(guān)性極顯著 科學(xué) 在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授田豐課題組的研究成果 該研究發(fā)現(xiàn)兩個(gè)主 效QTL UPA1和UPA2分別是參與油菜素內(nèi)酯 BR 合成途徑的基因brd1和具有比 玉米葉片發(fā)育基因DRL1更強(qiáng)的結(jié)合能力 定位讓玉米更緊湊的基因 農(nóng)藝農(nóng)技 30