賀蘭縣番茄溫棚的氣象效應研究

李 晶 呂巡均

（賀蘭縣氣象局，寧夏 賀蘭 750200）

采取設施栽培方式是蔬菜作物進行反季節栽培、自然災害防御，進而實現優質高產的有效對策，也是當前蔬菜領域應用最多且效果最為顯著的一種栽培措施[1-2]。每年5—9月，是寧夏回族自治區賀蘭縣最佳旅游季節，番茄是賀蘭縣溫棚的一種作物，且屬于觀光旅游品種。筆者利用2017年4—8月新平園區番茄溫棚的相關觀測資料，著重針對其生長發育過程中所需的氣象條件進行分析，進而掌握該地區番茄溫棚生長所需的溫濕度條件，進而明確其對番茄生長產生的影響及調控要點[3-5]。這不僅僅能夠使番茄的產量、品質及其經濟效益得到明顯提升，同時也能為設施農業的發展提供一定的參考依據。

1 資料與方法

試驗于2017年4—8月在賀蘭縣新平設施園區溫棚內進行，溫室坐北朝南，東西長70 m，南北跨度為10 m，溫棚內設置小氣候站，用于自動收集與記錄相關的溫濕度及二氧化碳濃度等氣象資料，其中每間隔1 h收集與記錄一次。

3月15—17日定植粉百利番茄；截至8月底，以市場的供給需求為依據，確定番茄繼續生長或在生長期拔除。在溫棚內，番茄從定植到拔除整個階段屬于其生長期，也就是4—8月。在這一時間段內，選擇賀蘭縣新平設施產業園溫棚內的粉百利番茄品種（這一品種屬于早中熟品種，超大果，單果質量250 g，蘋果形果實，著色鮮艷，產量高，高圓球形，果肉厚，鮮艷整齊，果品堅硬，特耐貯運）對其生長發育時期進行觀測，主要觀察與記錄開始開花與結果、全部開花與結果、果實由開始變紅至全部變紅、果實開始成熟至全部成熟、果實由開始采摘及采摘結束等現象與相關數據。與此同時，還要對比溫棚室內外的氣象要素。采用統計相關分析等方法，對其氣象要素變化特征及由此產生的氣象效應進行分析，以期能夠為提高該地區設施農業的經濟效益，實現觀光旅游行業的長遠發展提供一定的科學依據。

2 結果與分析

2.1 溫棚番茄生長期的氣象條件效應

2.1.1 日變化。番茄溫棚屬于冬暖式溫棚，為使番茄溫棚的氣象效應得到較好的描述，本文選取2017年4月平均氣象要素變化對番茄溫棚的日效應進行分析。經過統計與分析得出，4月番茄溫棚室內外溫差在9.0～23.5℃，溫棚內氣溫控制在7.7～39.5℃，溫棚外面氣溫維持在-18.6～10.1℃。這一現象表明升高溫度導致溫棚表現出較為明顯的日效應；而4月番茄溫棚內外濕度的日變化為21%～62%，溫棚內部濕度為27%～99%，溫棚外部濕度為4%～99%，說明溫棚提高濕度日效應顯著。

2.1.2 季變化。經統計，賀蘭縣冬季溫棚內外平均溫差為-5.8～-1.5℃、濕度差為51%～62%；春季溫棚內外平均溫差為3.8～18.6℃，濕度差為38%～52%；夏季溫棚內外平均溫差為21.7～24.8℃，濕度差為53%～65%；秋季溫棚內外平均溫差為2.1～18.4℃，濕度差為55%～67%。

2.1.3 4—8月變化。由數據統計與分析能夠看出，番茄溫棚室內外溫度的年變化差為2.0～21.4℃，溫棚室內溫度為11.3～21.4℃，溫棚室外溫度為-8.9～15.6℃，表明升高溫度效應對于番茄溫棚較為明顯；室內外濕度年變化差為2%～54%，其中室外濕度年變化為19%～99%，室內濕度年變化為68%～75%，表明增加濕度效應對于番茄溫棚較為明顯。

2.2 溫棚番茄自開花至采摘過程中的氣象條件分析

2.2.1 溫度。番茄屬于喜溫作物，在其生長發育過程中最適宜的溫度為20～25℃，當溫度在15℃以下時，番茄開花將會受阻，有時授粉與受精情況也會受到影響，進而導致出現落花等生理性問題；當溫度在10℃以下時，番茄植株的生長將會停止；當溫度在5℃以下時，如果低溫持續將會引發低溫凍害；當溫度在-2～-1℃時，番茄植株將會由于短時受凍而出現死亡；當溫度在30℃以下時，番茄植株的通化作用明顯下降；當溫度在35℃以上時，將會對植株的生殖生長產生一定程度的干擾與破壞；當溫度達到40℃時，即便持續較短時間也會影響作物的生長發育，進而導致出現落花落果、果實發育不良等現象。由數據統計得出，溫棚番茄的平均溫度為18.7～21.2℃，溫棚外番茄各發育期平均溫度為12.0～15.6℃；由番茄溫度在其生長時期（4—8月）的旬平均溫度可以看出（見表1），旬平均溫度為14.6～29.7℃，番茄生長時期正好位于該溫度范圍之內，溫度變化有利于溫棚番茄的生長發育。就溫棚外部而言，番茄生長時期（4—8月），溫棚外部的旬平均溫度為12.4～27.3℃。由此能夠看出溫棚外部的溫度條件雖然能夠使番茄正常生長，但是卻使其無法正常開花、授粉受精不良等，最終導致出現落花落果等現象。除此之外，番茄在生長發育過程中溫棚內外的平均溫度差為0.0～9.6℃，通過人工調控導致溫度差比較穩定。因此，番茄溫棚具有較為明顯的溫度控制效應。

表1 2017年4—8月賀蘭縣番茄生長期旬平均溫度、相對濕度

2.2.2 濕度。數據統計得出，溫棚空氣濕度平均為60%～80%，溫棚外平均空氣相對濕度為55%～70%。由表1能夠看出，溫棚內4—8月旬空氣相對濕度為46%～77%，番茄生長發育階段正好位于適宜相對濕度范圍內。整體而言，溫棚內相對濕度變化有利于番茄的生長發育。由表1還能夠看出，溫棚外部在4—8月旬空氣相對濕度為27%～78%，其生長發育階段位于適宜空氣濕度范圍內，因此溫棚外部空氣相對濕度條件也有利于番茄的生長發育。在番茄溫棚生長期觀測階段，即4—8月，溫棚內外空氣平均相對濕度差為5%～31%，這種濕度差在前期通過人工調控其變化相對穩定，在后期溫棚內外的濕度基本保持一致。由此能夠看出，溫棚番茄在生長發育前期具有較為明顯的濕度控制效應，后期其濕度控制效應不夠明顯。由于基本適宜導致在5—8月濕度無法顯示出較為明顯的效應。在番茄整個生長發育過程中溫棚內外的平均濕度基本保持穩定，可以得出濕度由于自身位于適宜范圍內而無法表現出明顯的效應。番茄屬于短日照植株，在其發芽分化時期對日照時間的需求量較少，大部分品種在日照時間為11～13 h時就能較早開花，而且植株生長比較健壯，但是其生長最為適宜的日照時間為16 h。賀蘭縣年均日照時間為2 995.4 h，其日照條件能夠滿足番茄生長發育需求。

2.3 溫度對果實生長的影響

2.3.1 溫度影響果實的發育。選取第2～6穗番茄自開花至收獲的日均溫為x軸（每個點果數為14～22），并選取果實發育期為y軸，其單位為d，得到圖1，進而得出果實生長發育與溫度之間的關系為：y=-2.003x+59.93，R2=0.951。由此能夠看出，兩者之間呈現出反向相關關系。也就是當溫度為25.0～27.0℃時，隨著溫度的升高，果實生長發育時間呈現出逐漸縮短的趨勢，而且每當溫度升高1.0℃，其生長發育時期將會縮短約3 d。當日平均溫度為25.0℃時，果實由開花至收獲大約需要58.14 d；當日平均溫度為27.0℃時，果實由開花至收獲大約需要50.7 d。因此，在果實生長發育過程中，可以適當采取措施提高溫度，縮短果實生長發育期。但是，溫度過高也會引起反作用，導致落花落果，對坐果率產生一定程度的影響。此外，高溫還會降低總干物質的產量，對果實著色極為不利。

2.3.2 溫度與果實鮮質量之間的關系。溫度條件會對成熟果實的鮮質量產生直接影響。選取果實由開花至收獲的日平均溫度作為橫坐標，選擇每個果實的鮮質量為縱坐標，得出圖2，溫度與鮮質量呈直線關系：y=-2.7715x+131.04（溫度為25.4～27.0℃），R2=-0.72*（各個果實鮮質量與溫度之間相對應的測量果數n為30～50），表明在一定范圍內，果實在生長發育時期的溫度與鮮質量之間呈現出較為明顯的負相關關系，每當溫度升高1.0℃時，果實鮮質量將會降低2.77 g。

圖1 果實發育期與溫度間的關系

3 結論

賀蘭縣番茄溫棚的溫度條件表現出較為明顯的日變化效應。在春季，當溫度升高7.5～11.9℃，番茄溫棚氣象條件將會表現出較為明顯的年變化效應；當溫度升高2.0～21.4℃，特別是通過人工控制措施將地溫與氣溫控制在適宜范圍內，能讓番茄溫棚表現出較為明顯的控制效應。在5—8月，由于濕度基本適宜生長需求而無法表現出明顯的效應效果。由開花期至采摘再到果實成熟時期將番茄溫棚的濕度、氣溫與地溫控制在適宜范圍內，其具有較為明顯的溫棚控制效應。只有在果實成熟后由于濕度基本適宜番茄的生長需求而無法表現出較為明顯的效應差異。

圖2 溫度與果實鮮質量間的關系

以當地番茄溫棚的溫濕度變化為依據，將其控制在適宜的范圍內，進而對番茄的發育及成熟期進行控制，不僅僅表現出了溫棚的控制效應，還為賀蘭縣溫棚的大面積推廣應用提供了一定的參考依據。

賀蘭縣設施農業的發展不僅能夠為現代化農業結構戰略調整起到一定的推動作用，而且能夠較好地促進農業增產增收，推進當地經濟快速健康發展。溫棚效應的推廣與應用為現代農業的發展夯實了基礎。