番茄无土栽培技术在我国的新进展

番茄无土栽培技术在我国的新进展-1-番茄无土栽培技术在我国的新进展黑银秀（南京农业大学园艺学院南京210095）摘要：本文简单综述了我国番茄无土栽培方式的新进展，旨在推动我国番茄无土栽培技术研究的发展。关键词：番茄，无土栽培，关键技术，综述TomatoSoillessCultureinChina'snewprogress(CollegeofHorticulture,NanjingAngriculturalUniversity,Nanjing210095,China)Abstract：ThispaperbrieflypresentedtheadvancesofTomatosoillesscultureinchina,inordertopromotethedevelopmentoftechnologyinTomatosoillesscultureinchina。Keywords：Tomato；soillessculture；KeyTechnologies；Review无土栽培（SoillessCulture,Hydroponics,SolutionCulture）：是指不用天然土壤，而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法。番茄无土栽培的两大类型是水培和基质培，而我国目前番茄无土栽培方式最多的是混合基质培。水培是指植物部分根系浸润生长在营养液中，而另一部分根系裸露在潮湿空气中的一类无土栽培方法，番茄主要水培方式有深液流技术DFT、营养液膜技术NFT。基质培是指作物根系生长在各种天然或人工合成的固体基质环境中，通过固体基质固定根系，并向作物供应水分、营养和氧气的方法。基质培方式有槽式栽培，桶式栽培，袋式栽培，有机生态型栽培，树式栽培、柱式栽培等。1.营养液深液流栽培无土栽培技术中，深液流技术具有作物生长快、产量高、品质好等优点。水泥砖结构深液流水培种植系统，在广东、海南、广西等地广泛推广。中国科学技术大学以营养液深液流为栽培方式，荷兰“百利”番茄为研究对象，制定了在营养液深液流栽培方式下使用的营养液配方：营养液温度为22℃-32℃，营养生长期的适宜营养液浓度为1500～2500µS／cm，结果期的适宜营养液浓度为3000—41300µS／cm。根据番茄不同生育期对环境的不同要求，采用基于CAN现场总线的温室小气候与营养液组分检测控制系统对温室内小气候环境和根际环境进行测量、采集和调控。系统由营养液自动检测与循环系统和温室环境测控系统2部分组成。营养液循环系统主要由栽培床、贮液池、检测池、供液管道系统和回流管道组成。其主要作用是自动供应水和高浓度营养压信号转换为数字信号后输入CAN总线模块。温室控制系统共有6种传感器：温度传感器、湿度传感器、照度传感器、CO2传感器、风速传感器、和风向传感器。温室内环境因子的实时状况由传感器感应经由CAN总线输入模块输入到上位机后，控制系统要根据控制目标来操作温室的各种设备。控制系统的温室专用设备：天窗、内遮阳网、燃油热风炉、喷雾机、湿帘、风机、钠灯和二氧化碳钢瓶，共同构成了温度、湿度、照度和二氧化碳浓度控制系统（马一科等，2009）。2.槽式栽培栽培槽的种类有多种多样，通常用砖垒槽，以红砖居多，槽的底部一般铺一层0.1～0.2mm厚的聚乙烯塑料薄膜，以防止土壤病虫传染。也有不用砖砌栽培槽的，而是直接用小番茄无土栽培技术在我国的新进展-2-竹签和尼龙绳做一个槽框架，然后在框架内用黑色薄膜和编织袋垫铺而成，既方便又经济（杜中平，2010）。槽间走道可用水泥砖、红砖、编织布、塑料膜、沙子等与土壤隔离，保持栽培系统清洁（侯江龙等，2009）。黄新怡（黄新怡，2009）利用沼液作营养液对番茄进行无土栽培，获得成功。该技术苗期利用新砻糠灰、蛭石、锯木屑等混合基质进行育苗。子叶稍张开后，浇1次营养液(沼液)，电导率(EC)控制在O.8—1.5ms／cm，pH值调节为6.2-6.5。苗高5-7cm时定植到栽培槽。栽培槽中的沼液，循环的浓度为全量营养液，EC值控制在1.6ms／cm左右。3.桶式栽培目前，桶式栽培已研制出两种类型的装置并在实际生产中得到了应用，I型装置是礼帽状带孔眼的网芯，II型装置是锅状筛孔网芯（图1）。2006年，郑州市蔬菜研究所从上海孙桥现代农业开发区引进了一种新型桶式无土栽培装置，与槽培相比，具有节水、省肥、基质用量少、易于移动、便于提早定植等优点，结构简单、使用方便。此种装置由外桶、礼帽状带孔眼的网芯、无纺布、通气管等组成，网芯用无纺布(18g／m2)完全覆盖，倒扣于外桶的底部(网芯一定要扣好)，将外桶分隔成两部分，网芯下部形成一定的气室，并可储存营养液，网芯上部填放栽培基质。桶式无土栽培装置的供液设施由塑料加液主管、加液支管和滴灌设施组成，营养液供应期间用定时器根据植株的生长状况、天气变化、以及基质持水量的状况控制滴灌时间和次数（刘慧超和卢钦灿，2009）。上海市设施园艺技术重点实验室孙桥实验室对II型装置进行改进，在外桶底部的中间增加了一段占桶底直径一半的通气溢水管，当底部的营养液积聚到一定量时就从通气管中溢出，并被下扎到土壤的根系吸收利用，以扩大栽培作物的根系量和吸收范围，提高营养液的水肥利用率(图1)（郑奕等，2008）。番茄无土栽培技术在我国的新进展-3-4.基质袋培基质袋培主要优点是干净整洁，搬运方便。在辽南地区连栋温室内利用长17.5m，宽100cm，厚0.2mm乳白色塑料膜作栽培袋，以草炭、蛭石和珍珠岩(1～3)：1：1为栽培基质，采用营养液滴灌供肥技术，对东海红宝石樱桃番茄进行无土栽培（谢永刚等，2009）。先将地面整平，然后铺上一层厚约2-5cm的河沙(去除粗石粒)，有条件的最好将整个地面铺上一层厚约0.2mm的聚乙烯塑料膜。在乳白色塑料膜的上方中央铺一层厚度为5cm，宽46-50cm的细炉渣，颗粒不宜过大，紧接着在炉渣的表面盖上一层编织袋或宽45-50cm的尼龙窗纱，最后将每栽培袋lm3混合基质铺到上面，作成类似垄的形状，最后将栽培袋合拢，每隔100～120cm用玻璃丝绳扎拢，即开放式基质袋培。采用滴灌供液系统供液供水。栽培袋还可采用再生塑料加工的黑白膜或是有内膜的塑料编织袋加工成长lm、宽0.35m的小型栽培袋，袋中放入基质。该方式更加简便，便于移动（）。5.有机生态型有机生态型无土栽培与其他无土栽培方式比较，具有投资省、成本低、用工少、易操作等显著特点，而且采用有机基质栽培，可提高番茄果实还原糖、降低有机酸和提高糖酸比，使果实品质更佳，提高产品的商品性（费伟英，2007）。国外无土栽培均采用化学肥料配制的营养液进行灌溉作物应用成本高操作难度大并且对环境有污染严重阻碍了无土栽培技术在我国的推广应用。针对营养液无土栽培应用成本高、操作难度大、非环保难推广等缺点，中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究开发了有机生态型无土栽培技术。经过中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究表明，以玉米秸、麦秸、菇渣、锯末、废棉籽壳、炉渣等产品废弃物为有机栽培的基质材料，通过与土壤和有机肥混合。在栽培效果上可以替代成本较高的草炭、蛭石（杜中平，2010）。其他基质材料有：中药渣(周达彪等,2008)、干鸡粪（侯江龙等，2009）、砻糠、猪粪（费伟英，2007）等，基质的选材广泛，可因地制宜，就地取材，选择价格低廉的原材料。粗基质主要作贮水排水，可选用粗炉渣、石砾等，应用透水编织布与栽培基质隔离。基质的原材料应注意进行发酵处理和消毒，可用太阳能消毒法和化学药剂消毒法（杜中平，2010）。番茄无土栽培技术在我国的新进展-4-也有每茬作物收获后用石灰氮(160g／m3)或50％多菌灵可湿性粉剂(200g／m3)进行基质消毒(周达彪等,2008)。肥料主要选用优质有机肥料，目前应用最广泛使用效果最好的有机肥为高温消毒鸡粪，无机肥采用不含硝酸盐的化学肥料用于调节有机固态肥的养分平衡，用量很少(蒋卫杰等，2005)。供水系统采用节水灌溉系统--微喷式薄壁软管简称微灌带灌溉系统(蒋卫杰等，2005)、双翼薄壁软管微灌系统（侯江龙等，2009）。安装滴灌系统，每槽间安装一根滴灌带，每株设置一个滴剑(周达彪等,2008)。注意滴灌孔朝上，在滴管上再覆一层薄膜，防止水分蒸发，以增强滴灌效果（杜中平，2010）。6.树式栽培近年来随着生态观光农业的发展，推动了设施农业的发展，尤其是无土栽培，番茄树就是在这种前提下发展起来的，它是通过特殊的栽培方式和修剪整枝管理，使其形状似树，故称之为“番茄树”（王燕鹂等，2005）。番茄树无土栽培是集成设施、环境、生物、营养和信息等技术最大限度地满足了番茄生长的需要，促进其旺盛生长和枝繁叶茂的一种设施栽培，其单株累计结果1500个以上，水平冠幅面积达40～50m2，在光照和温度条件好的温室内可以周年生长1～2年，成为观光农业新的亮点，同时取得很高的经济效益和社会效益（（陈胜萍等，2008））。番茄树对环境条件要求比较严格，必须在空间宽敞的大型连栋温室内进行，适宜生长的温度范围为16～28℃，低于12℃和高于32℃都难以生长，因此冬季要有加温设施，夏季要有外遮阳、风机及水帘等降温设施，从而大限度地满足番茄树生长发育地需要。树式栽培设施结构系统：1营养液系统、2供液系统、3回流系统、4控制系统、5支撑系统。设施番茄树为草本植物，茎蔓不能直立生长，因此需用栽培架结合丝线牵引构成支撑系统，直到形成理想株形。栽培架用3～5cm铁管连接而成，离地面2～2.5m处，用细铁丝做成33cm2的网格，用于吊蔓和支撑秧体。栽培池中用陶粒作为支撑番茄树根系的栽培基质。番茄树的生长量非常大，正确的整枝、修剪可促进其迅速生长及营养储备，提高产量，增加观赏效果。前期以培养主干为主，在距栽培池40cm处留4-5个分枝，其余的全部除去，然后用绑绳牵引，使枝蔓象冠一样沿不同方向生长，并均匀分布于网架上，要避免相互遮蔽，前期整枝、修剪的同时要摘除花蕾（陈胜萍等，2008），当各分枝爬上架水平展幅达4m，生长点数量约500个左右时，开始留花留果，再去掉多余的枝条以免互相遮荫，果穗一律向下垂，上留2片叶后去掉生长点，株冠四周的生长点保留，向四周延长，到中后期要及时打掉底部老叶。7.柱式栽培栽培设施类型多样，适应不同植物生长需要，有水培型、基质培型、水培与基质培结合型种。有自动浇灌和人工浇灌两种家庭阳台栽培柱，能适合不同经济条件家庭使用。柱式栽培技术在生产中应用少，引进柱式设施的部门绝大多数都是建立新型栽培模式，进农业现代化的宣传教育，其中有的部门也能获得好的经济效益，此法可供屋顶绿化或家庭阳台参考。龚颂福(龚颂福和李止正，2003)在屋顶用标准和简易型立柱分别组建树林式光合生产单位，种植番茄、番薯等，营养液浇灌，结果都生长良好。在立柱密度为80×80cm的“树林”式柱式无土栽培区种植番茄(李止正和龚颂福，2002)，含636根立柱，每根柱3层共9株。番茄生长期间，柱上植株始终保持塔形排列，每株留2穗果约6只番茄，在不影响结果情况下注意去顶、剪叶和去除营养枝，以保持柱间有良好透番茄无土栽培技术在我国的新进展-5-光。此外，在两行立柱之间地面（除走道外）铺设中高10cm倒V字形双面铝膜反光体，可使柱高100cm以下的光照量增加8%左右，并超过了番茄的光合需要保持量的需求。立柱由基质型盆钵组成，盆钵中的基质有陶粒、用过的香菇菌棒碎料加珍珠岩加有机肥料和难溶磷铁肥，于循环水中加入盆钵中没有的成分组成完全的平衡营养系统以循环浇灌，结果培养出了粗壮结果良好的的植株。目前柱式无土栽培在社会上尚未能发挥其最佳作用，柱式栽培只有与城市居民生活结合起来才是最好的。如：1.在工矿区、盐碱地集约生产果蔬。2.在多山石，少土壤地区集约生产。3.我国土壤污染严重，用柱设施生产无公害的有机蔬果以提高出口档次。ReferencesChenSheng-ping,LiuXiao-guang,ChenZhi,HanJing-ling,LiYuan-xin.2008.TheResearchonSoillessCultureFacilitiesandCu