番茄生產及其在熱帶地區的應用,無土栽培、自動化溫室的現狀分析

惠農圈 發佈 2023-12-18T15:19:49.830369+00:00

麻煩在讀本文前,點下關注,惠農助農,服務農民!西紅柿在世界市場上的重要性日益提高,已成為許多國家擴大種植面積和出口份額的動力,特別是那些靠近主要進口國的國家。番茄原產於中美洲和南美洲,如今在美國和歐洲的消費量超過了世界其他地區。

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西紅柿在世界市場上的重要性日益提高,已成為許多國家擴大種植面積和出口份額的動力,特別是那些靠近主要進口國的國家。

番茄原產於中美洲和南美洲,如今在美國和歐洲的消費量超過了世界其他地區。40年來,世界番茄種植面積增長了164%,世界番茄消費量增長了314%。近年來,我國番茄消費量以年均3%的速度增長。隨著消費的增加,產品質量也得到了提高。


一、番茄是僅次於馬鈴薯的第二大蔬菜

在熱帶和亞熱帶氣候的濕熱季節,番茄的生產受到不利條件的限制,如高溫、洪水、強風和高發病率的疾病。在過去的幾十年裡,番茄作物的保護栽培已成為獲得國內和出口市場高品質新鮮番茄的最有效手段。

在保護栽培中,生長期可延長至全年;然而,主要的限制是由於高輻照引起的溫室內高溫。「熱帶條件」包括一系列廣泛的環境條件和地區,因此,提高熱帶地區的生產需要考慮影響番茄生產的氣候和生產系統的多樣性。

番茄是世界上最受歡迎的家庭蔬菜,也是僅次於馬鈴薯的第二大蔬菜。該物種原產於南美洲,可能是秘魯和厄瓜多,但最初是在墨西哥馴化的。16世紀中葉,西紅柿被引入歐洲,主要是早期草藥的特色。人們種植它是為了它美麗的果實,但除了義大利和西班牙,人們不常吃它。這種水果被認為是有毒的,直到1800年才被認為是一種有用的蔬菜。

今天,西紅柿在世界上廣泛種植,因為它的味道、顏色、味道和營養成分。它可以新鮮食用,也可以加工食用。西紅柿可能有助於健康、均衡的飲食,因為它含有少量卡路里,是維生素a、維生素C和礦物質的來源。

它提供少量的維生素B複合物,如硫胺素、核黃素和煙酸。西紅柿也是鐵的來源。黃色番茄比紅色番茄含有更高的維生素A,但紅色番茄含有番茄紅素,這是一種抗氧化化合物,可能有助於預防癌症。

最近的研究表明,番茄紅素可以降低患前列腺癌的風險。食用西紅柿可以降低患胃腸疾病的風險,如結腸癌、直腸癌和胃癌。最後,它易於消化,其鮮艷的顏色刺激食慾。


二、番茄需求和現狀

在過去的半個世紀裡,番茄越來越受歡迎,並迅速擴大到大規模種植。如今,美國和歐洲的消費量超過了世界其他地區。40年來,全球番茄產量增長了164%,全球番茄消費量增長了314%。

全球消費總量以年均3%的速度增長。在番茄育種和利用方面取得了相當大的進展,例如在提高產量、改善質量、更好的處理和儲存耐久性、提高抗蟲害能力、擴大加工技術以及開發新的番茄基產品方面取得了進展。

實際上,全球番茄產量約為1.236億噸,種植面積為450萬公頃。這些數據來自166個國家。十大主要水果生產國是中國、美國、土耳其、印度、埃及、義大利、伊朗、西班牙、巴西和墨西哥。

中國是種植面積(1,405,103公頃)和產量(32.5噸)的大國,平均產量為23,158公斤公頃。每公頃水果產量最高的兩個國家是荷蘭(472,779公斤每公頃)和英國(418,631公斤每公頃),收穫面積分別為1,396公頃和190公頃。

收穫面積和每公頃產量之間的差距是由於生產制度根據環境、技術和投資條件而因國而異。在過去十年中,用於加工的番茄產量從2500萬噸迅速增加到3600萬噸。

在過去十年中發生的最重要的變化之一是西紅柿溫室從荷蘭、西班牙和義大利的主要生產中心擴展到世界許多其他地區。

西紅柿在全球市場上的重要性日益增加,這是許多國家擴大種植面積和出口份額的動力,特別是那些靠近主要進口國的國家。

西紅柿可用於新鮮市場或加工工業。新鮮番茄大部分是在公開市場上生產和銷售的,而大多數用於加工的番茄是根據種植者和加工公司之間的合同生產的。由於更高的生產成本和更高的市場不確定性,新鮮市場的番茄價格比加工番茄的價格更高,更多變。

市場的逐步自由化有利於世界各地一年四季都有更多的農產品供應,而不同國家在同一時間的生產日曆在質量標準和價格方面創造了更多的國家之間的競爭。

然而,不同質量標準的西紅柿進入市場將導致不可避免的價格下跌,嚴重影響那些農業產業落後的國家。因此,新興國家正在努力使生產系統標準化,辦法是提高溫室自動化和施肥灌溉系統的效率,並根據加工商和消費者的期望種植品種。

三、溫濕度管理

生產番茄需要相對涼爽乾燥的氣候,以獲得高產和優質。

雖然番茄是一種多年生植物,但由於它對霜凍的敏感性,它被種植為暖季的一年生作物。番茄既可在露天栽培,也可在保護地栽培。

後者在室外環境條件不利於其生長時使用。然而,番茄可以適應從溫帶到濕熱熱帶的各種氣候條件。

氣溫是影響番茄正常旺盛生長的關鍵因素,大多數番茄品種的最佳溫度在20至27°C之間。植物可以在一定溫度範圍內存活,但低於10°C和高於38°C時植物組織受損。

夜間最低溫度很重要,因為低於21°C的溫度會導致果實敗育。熱帶地區的氣候條件以極端情況為特徵,從潮濕(南亞)到乾燥(北非),溫度範圍都很大。

白天的高溫和夜間的低溫,高日變化,如可能發生在沙漠或高山上,損害番茄坐果的能力。在超過35℃的溫度下,花粉粒和柱頭的表面都可能變干,導致坐果不良。

當溫度達到一定程度時,花粉的發芽率會增加,但超過37℃時,花粉的發芽率就會受到極大的抑制。暴露在高於40°C的溫度下會損害胚珠和花粉的產生。夜間溫度可能過低或過高,夜間溫度不降至至少26°C對果實是有害的。

另一方面,如果夜間溫度低於10°C,為溫暖氣候培育的品種通常不會結果。在高溫下,水果往往嚴重受損或畸形,不能銷售,而紅色品種往往變得更橙色。在高溫下,紅色色素(番茄紅素)的合成速度減慢,而橙色色素(β-胡蘿蔔素)繼續正常積累。

在熱帶地區,番茄通常在保護地種植,那裡的環境生長條件是可以控制的。亞熱帶地區保護地面積的特點是北部有溫室,南部有塑料大棚。

在熱帶和亞熱帶氣候的濕熱季節,番茄的生產受到不利條件的限制,如高溫、洪水、強風和高發病率的疾病。在過去的幾十年裡,番茄作物的保護栽培已成為獲得國內和出口市場高品質新鮮番茄的最有效手段。

溫室番茄包括土栽番茄和水培番茄。溫室是多雨和寒冷氣候的解決方案,但如果內部環境濕度不受控制,它們可能會造成不利的生長條件。在保護栽培中,生長期可延長至全年;然而,主要的限制是由於高輻照引起的溫室內高溫。

因此,在生長環境中獲得冷卻效果是炎熱季節在受控環境中繼續種植西紅柿的關鍵之一。在潮濕的熱帶地區,由於太陽輻射強度高和濕度普遍存在,冷卻溫室尤其具有挑戰性。有幾種冷卻溫室的方法:蒸發冷卻、遮陽和自然通風。較高的環境相對濕度限制了蒸發冷卻系統的效率;另一方面,高太陽輻射造成的高環境溫度限制了自然通風的性能。

如今,一種常見做法是用防蟲紗窗覆蓋通風口,從物理上或光學上阻止昆蟲進入,從而阻止它們可能攜帶的病毒進入溫室;同時,這些屏風減少了空氣交換率和進入溫室的光量。用風扇和冷卻墊降低溫度可以改善番茄果實凝結,但高濕度會增加真菌病的風險。

四、番茄生長對水分的要求

在熱帶地區,年降雨量從200毫米到1800毫米以上不等,因此,有效的灌溉管理對於減少潮濕地區的浪費和乾旱地區的損失是很重要的。保護地栽培的主要優點是可以全年生產,這在露天耕作中是不可能的,因為大雨和大風,特別是在熱帶地區。

從歷史上看,溫室在潮濕的熱帶地區被用作避雨場所,以保護作物免受高濕度的影響,在乾旱的熱帶地區被用作防輻射場所,以保護作物免受低濕度的影響。對於種植番茄而言,在作物產量、灌溉水生產力和果實品質方面,溫室耕作制度優於露天耕作制度。與開放式滴灌農業系統相比,採用滴灌的溫室農業可節約約20-25%的水。此外,滴灌允許均勻的水應用,控制根區發展和更好的疾病管理。

為提高保護地灌溉水的利用效率,開展了多項工作。此外,對熱帶溫室蔬菜需水量的研究有限。在日光照射變化的驅動下,保護地作物需水量具有日波動和季節波動。對於印度大棚栽培的番茄作物,建議不同栽培體系的日水量在0.89~2.31L/株日之間。溫室栽培番茄的最佳需水量約為作物蒸散量的75%。實際上,在熱帶溫室環境下,採用滴灌方式,番茄作物的灌溉水量可達到0.3 ~0.4 L/株日。

與溫室或防護罩相結合的無土栽培系統是一項技術先進、資金密集的技術。它是高產,節約水和土地,保護環境。熱帶地區的無土栽培技術與溫帶地區的無土栽培技術非常相似;然而,溫室的結構和對環境的控制水平可能是非常不同的。

溫帶地區使用的所有無土系統都是為了提供溫度控制,減少蒸發水分損失,更好地控制病蟲害,並保護作物免受風雨等天氣因素的影響。後一個原因解釋了為什麼無土栽培系統在熱帶地區是一種有效的技術,在熱帶地區,風和雨可能會嚴重損害作物。

五、熱帶地區的番茄品種選擇

今天,現有的番茄品種可以抵抗許多由真菌(尖孢鐮刀菌、白斑黃萎病)、細菌(假單胞菌屬、克拉維桿菌屬)、病毒和線蟲病原體以及非生物因素引起的枯萎病和枯萎病。品種已經適應了特定的生長條件,如熱帶高溫、田間和溫室條件,並根據可確定或不確定的長短日適宜性和植物習性進行選擇。根據水果的大小、顏色、質地和酸度來選擇品種,以滿足商業需求,例如新鮮市場水果和加工番茄型水果。

送到新鮮市場的西紅柿是手工採摘的,通常是紅色的,但顏色、形狀和大小也會有所不同;加工工業用的西紅柿通常是機器收穫的,應該是深紅色的,固體含量高,適合製作糊狀物、番茄醬或醬汁。近年來,番茄育種也引起了人們的興趣,以生產出保質期長、抗瘀傷和番茄紅素含量高的果實。

目前,熱帶地區西紅柿的商業化生產需要能夠承受高溫、疾病和昆蟲壓力的品種。大多數品種適應生產環境有利的旱季。適應溫度高於30°C的番茄品種可以在雨季種植,以利用較高的市場價格。然而,成功的雨季生產需要結合合適的品種和特殊的管理措施,如使用坐果生長調節劑、嫁接或遮蔽來管理過度降雨。

農業食品全球化增加了可在世界各地種植的商業雜交品種的可用性。這有利於發展中國家的番茄生產並提高了產量,但正在導致適應特定環境條件和具有特殊營養特性但不能滿足新鮮市場或加工工業要求的當地品種的消失。

雜交種越來越受歡迎,因為與自交系相比,它們的產量更高,果實更均勻,並且具有特定的抗病能力。然而,特定的雜交品種並不總是優於特定的自交系品種,特別是適應當地生長條件和傳統上受到當地消費者的讚賞。

番茄果實個體品質屬性的重要性在生鮮市場和加工業中存在差異。機械採收的引入和對加工產品健康附加值的關注改變了番茄加工中果實品質屬性的優先級。

在不久的將來,提高原料質量可能是番茄加工管理面臨的最大挑戰。質量包括水果的完整性、硬度、成熟的正確階段、化學和物理特性、營養成分、味道和不含農藥殘留。不同的原料要求對各種商業產品的重要性不容忽視。影響番茄果實品質的主要因素是氣候、土壤和作物管理。作物管理取決於農場組織和與業界的協議。它應該包括品種選擇、技術實踐、作物規劃、收穫和收穫後處理。

貿易流量因番茄種類和季節而異。在過去的幾年裡,番茄的生產面積有所增加,但鏈條並不總是有組織的,導致價格下降,結果是劣質產品的進出口。為了提高競爭力,種植戶和加工者應共同努力制定生產力定價體系。該系統使種植者能夠專注於提高產量,為加工商提供更低的單位成本,並包括商業戰略和技術的發展,以確保全球市場所需的質量標準。

在熱帶地區,環境條件不僅限制了生產,也限制了采後階段。高溫、高濕、害蟲是整個鏈條面臨的問題。

這些問題可以在生產期間通過保護栽培、自動化溫室、病蟲害綜合管理和冷卻系統加以控制,在採收後和分銷期間通過冷藏技術加以控制,並在加工過程中進行衛生處理。有必要制定生產、加工、流通的指導方針,規範鏈條,既可以組織生鮮市場,也可以組織加工業,確保安全和質量。

全球糧食市場的競爭變得更加激烈,隨著更多高價值產品在當地生產,高價值產品的貿易放緩。因此,提高熱帶地區西紅柿的質量是很重要的。

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