茄果类蔬菜日光温室智能化育苗关键控制技术

梁玉芹，杨 阳，刘 云，宋炳彦

（河北省农林科学院经济作物研究所，河北 石家庄 050051）

温室大棚管理技术是设施农业的重要组成部分，能够结合各种技术手段营造最适合农作物的生长环境，增强农业的抗灾、减灾与反季节生产能力。随着计算机技术的发展，温室智能化技术也得到了广泛的应用[1-3]，根据农作物的生长习性，温度、水、肥、光照等环境参数实现自动控制，大大提高了农业生产效率。由于育苗过程对温室环境要求较为严格，包括环境温湿度、土壤温湿度、光照强度以及二氧化碳浓度等[4-5]，满足在不同品种幼苗和不同适宜环境参数要求的情况下进行最优控制成为智能化育苗亟待解决的关键问题。

茄果类智能化育苗采用计算机和专门的数据管理系统，在设置好具体参数的情况下可实现温度、湿度和浇水量的自动控制和管理，使秧苗出苗整齐、抗病性强、根系发达，从而达到培育壮苗的目的[6]。研究表明，智能化育苗技术的使用可使番茄育苗周期缩短20～30 d，辣椒、茄子育苗周期缩短30～40 d，黄瓜缩短10～20 d，并保证了种苗的质量[6-8]。在前期研究的基础上，结合智能化育苗数据检测控制及管理系统，完善果菜类蔬菜日光温室育苗过程中的关键技术，使智能化育苗体系能够更好地为果菜类蔬菜幼苗发育提供专业的指导，进而促进现代化蔬菜产业良性发展。

1 基本概况

温室类型需符合现代化大棚或智能日光温室建造的标准。

1.1 智能化育苗数据检测控制及管理系统

智能化育苗数据检测控制及管理系统包括温室温度监测模块、基质湿度监测模块、空气湿度监测模块和光照监测模块，其可对育苗过程中的环境条件进行实时采集和监测，并通过设置最佳生长环境参数对局部区域进行精细调控，从而为其创造最佳生长条件。

1.2 灌溉系统

灌溉方式为微喷，可根据智能化管理系统的参数设置，自动启动或关闭喷水管。管道前端装有水分计量设备（图1）。

图1 智能化育苗灌溉系统

1.3 温湿度调节

根据果菜类幼苗生长过程中对温度的要求，当温度超过最适高温时自动开启放风口或覆盖遮阳网，当温度接近最适低温时，自动关闭放风口或覆盖保温被（图2）。

图2 温度、湿度检测与控制

1.4 基质湿度调节

湿度测量传感器探头可实时监测基质的湿度，当湿度低于最低值时自动启动喷水装置，当基质湿度达到高限时停止喷水（图3）。

图3 育苗基质湿度检测与控制

2 果菜类智能化育苗关键技术

2.1 播种至出苗

2.1.1 温度

番茄播种至出苗对温度要求较为严格，通过覆盖地膜保温，尽量提高苗床温度，促进出苗，温度应控制在白天30～32 ℃、夜间18～20 ℃；茄子播种到出苗温度应控制在白天28～30 ℃、夜间18～20 ℃；辣椒播种到出苗温度应控制在白天28～32 ℃、夜间18～20 ℃。

参数设置：白天温室内温度高于30 ℃时，自动开启上风口；温度降至28 ℃时，上风口关闭。夜间温度低于10 ℃时覆盖保温被。

Informed consent:study personnel will obtain written informed consent from all participants prior to enrollment.The patients will then be able to provide consent via a signature on a written consent form.An informed consent script will be read aloud to any patients who are illiterate.

2.1.2 湿度

播种前基质应浇透水，使基质湿度保持在80%～90%；番茄生长过程中对水分的要求较高，番茄幼苗生长过程中浇水应遵循“少量多次”的原则，使基质保持适宜的湿度。番茄出苗前，应适当增加灌水量，基质湿度应在80%左右，这有助于秧苗正常生长发育；茄子和辣椒出苗前，基质湿度不应低于75%，表面应保持湿润，以利于出苗整齐。

参数设置：番茄幼苗出土前基质湿度设定范围为70%～80%；茄子基质湿度设定值为75%～80%；辣椒基质湿度设定值为75%～80%。

2.1.3 光照

茄果类蔬菜幼苗在出土前对光照强度无特殊要求，但光照过强时应覆盖遮阳网。

2.2 2叶1心至4叶期

茄果类蔬菜幼苗在2叶1心至4叶期，要适当地控制温度和湿度，进行炼苗，从而使幼苗生长健壮，根系发达。

2.2.1 温度

番茄幼苗长至2叶1心时，白天温度控制在25～30 ℃，夜间温度控制在10～12 ℃，并增加昼夜温差进行炼苗；茄子幼苗长至2叶1心时，白天温度应在25 ℃左右，夜间温度15 ℃左右，防止徒长；辣椒3叶期开始炼苗，保持温度白天20～25 ℃、夜间15～18 ℃。

2.2.2 湿度

在此期间，为防止番茄幼苗徒长，应根据基质情况酌量浇水，基质湿度控制在55%～75%；茄子幼苗基质保持湿润即可，湿度在75%以下为宜；要对辣椒幼苗进行温湿度并控，以培育壮苗。

参数设置：茄果类蔬菜幼苗在2叶1心至4叶期时，育苗基质湿度低于55%时自动启动喷水装置，基质湿度达到75%时停止喷水，根据天气情况每天浇水2～3次。

2.2.3 光照

适宜光照强度为4 000～25 000 lx。当光照强度低于4 000 lx时，启动补光装置；在晴天中午光照较强时，可覆盖遮阳网。

2.3 移栽前

茄果类蔬菜幼苗生长中后期要及时控制水分、增加通风，适当降低温度，防止幼苗徒长，增加茎秆粗度，提高幼苗抗逆能力，进而达到培育壮苗的目的。

2.3.1 温度

为控制幼苗徒长，茄果类蔬菜幼苗移栽前的温度应控制在白天20～25 ℃、夜间10～15 ℃。

参数设置：白天温度高于25 ℃时开启上风口，低于20 ℃时关闭风口；夜间温度低于10 ℃时自动覆盖保温被。

2.3.2 湿度

番茄在移栽前应减少浇水量，基质表面保持湿润即可；茄子幼苗此时要以控水为主，基质湿度在55%～65%为宜；辣椒在移栽前要蹲苗促壮，基质湿度应为50%～65%。

参数设置：茄果类蔬菜幼苗移栽前基质湿度低于50%时启动喷水装置，湿度达到60%时停止喷水，每天浇水1～2次。

2.3.3 光照

光照强度适宜范围为4 000～25 000 lx，低于4 000 lx启动补光装置，晴天中午光照较强时，可覆盖遮阳网。

3 结束语

经调查，与人工育苗相比，使用智能化育苗系统后，番茄、茄子、辣椒整体出苗率提高3%，出苗较整齐，壮苗率提高6.2%，叶绿素含量较传统育苗高；所以，茄果类蔬菜智能化育苗技术参数的精确采集，可为茄果类蔬菜智能化育苗提供技术支持，为茄果类蔬菜育苗的半自动化管理提供基础数据。