现代设施园艺工程技术中心

当前位置: 首页   >   新闻中心   >   综合新闻   >   正文 综合新闻

人民日报:北纬43.5度的番茄奇迹:科技改写农业版图

【日期:2025年12月24日 09:59    浏览量:  】【打印本页】 【关闭

        在沈阳广袤的田野上,一排排银灰色日光温室整齐矗立。透过高透光棚膜,番茄藤蔓挂满色泽鲜艳的果实——这里正上演一场无声的农业革命。由沈阳农业大学李天来教授团队研发、农业农村部园艺作物农业装备重点实验室主任齐明芳教授主持的 “高性能日光温室设计与番茄高效生产关键技术创新应用” 项目,荣获辽宁省科技进步奖一等奖。该成果突破日光温室蔬菜冬季生产的纬度极限,首次实现北纬43.5度以上地区冬季  不加温种植番茄,为保障北方“菜篮子”供给与农民增收提供科技支撑。

   技术攻坚:从“周年供应”到“提质扩界”

        作为贯彻落实大食物观、发展设施农业的重要载体,日光温室蔬菜产业肩负着“让中国人的饭碗端得更稳”的使命。据统计,全国日光温室蔬菜种植面积已达1100余万亩,其中辽宁以230余万亩的规模,年产量900余万吨、产值超300亿元,成为北方冬季蔬菜供应“稳定器”。这一产业的崛起,正是我国从“传统农业”向“科技农业”转型的缩影。

节能日光温室番茄高效栽培

        20世纪80年代,李天来团队研制出第一、二代节能日光温室,率先在辽宁推广应用,为解决北方冬季“吃菜难”的问题提供了可靠的技术支撑和丰富的实践经验。随着消费升级,市场对蔬菜产量和品质提出更高要求。“十二五”初期,技术瓶颈十分明显:不加温日光温室番茄种植北界止步于北纬41.5度(沈阳),低温弱光导致商品果率不足60%。如何让日光温室在更寒冷的地区“抗住低温、留住阳光”,成为团队攻关的核心课题。2011年团队启动新一轮技术攻坚,针对日光温室光热性能不足、环控能力弱等突出问题,展开从理论创新到装备研发、技术集成的全链条攻关。

   技术突破:重构日光温室“生存法则”

一、纬度极限突破:阳光“精准储用”设计革命

        日光温室的核心是“向太阳要热量”。团队首次提出“必要光截获”“有效蓄热温度”等新概念,创建“聚光-储能-阻热”一体化理论。通过解析光热耦合效应,他们发现:冬季番茄生长的关键在于白天“多聚光”、夜晚“少散热”。据此研发的系列高性能日光温室,采用弧形采光面、内外双层保温被、模块化水蓄热等专利技术,较上一代温室增光8%、增温超过7℃,节能率27%-30%。

这一突破直接改写了产业地图:番茄冬季不加温产区北移2个纬度(41.5°→43.5°),相当于新增一个辽宁省面积的适种区。内蒙古赤峰、吉林长春等地的农户惊喜地发现,即便冬季最低气温低至-28℃,温室内仍能保持10℃左右的最低温度。

 二、智能环控破局:给温室装上“大脑”

        过去,日光温室的通风、保温、灌溉系统各自为战,常出现“顾了温度忘了湿度”“补了水缺了肥”的问题。团队研发的综合环境智能管控设备及系统,解决了以往日光温室环境调控系统相互独立、无法兼容的问题,突破了节能日光温室环境智能监测、控制及轻减装置管控的系统融合难题,提高了系统的完整性与实用性,如同给温室装上了“大脑”:通过统一通讯协议和标准化模块,集成温室外保温、外遮阳、内保温、水蓄热、通风、降温及水肥一体化智能管控系统,实现了环境参数的实时监测与精准调控。该系统较其他系统成本降低30%、环境调控效率提高20%。

 三、逆机制揭秘:解锁番茄“耐寒基因”

        低温弱光下,番茄易出现落花落果、果实畸形等问题,根源在于光温胁迫引发的生理紊乱。团队历经多年实验,揭示了钙素、肌醇半乳糖苷、DA-6等活性物质对番茄抗逆性的调控机理;当检测到光照不足时,补光系统自动开启红蓝光配方,提高光合速率36%;发现赤霉素是畸形果形成的重要原因,通过抑制赤霉素积累将畸形果发生率降低25%;通过叶面喷施钙肥和肌醇半乳糖苷等,番茄壮苗指数提升13.64%,低温下坐果率显著提高。

四、技术集成创高产:亩产3万公斤的密码

        在团队帮扶的示范基地里,一茬茬番茄长势喜人,测产数据令人振奋:冬季不加温条件下,年亩产突破3万公斤。这得益于团队集成的技术模式——光照管控:根据季节光照强度变化动态调整CO2浓度与灌水量,保温最佳光合效率;水肥精准:确定60%-65%土壤含水量为最佳灌水点,单次灌水量控制在15-23吨,既节水又高效;绿色防控:利用增碳补钾添钙保持土壤健康、温湿协同调控绿色防控病害。该模式已形成3套标准化技术规程,在辽宁、河北、宁夏等多个地区推广,成为设施农业提质增效的优质模板。

李天来教授团队研讨会

        多年不断耕耘,终结出累累硕果。团队深耕的高性能日光温室设计与番茄高效生产关键技术获授权发明专利10件、实用新型专利与软件著作权21件,发表相关论文97篇。团队技术已累计推广950余万亩,近三年推广203.06万亩,新增农民收入73.33亿元,经济效益达61.31亿元。更重要的是,这一技术打破了“北方冬季依赖南方调运”的格局,降低了物流成本和损耗,让老百姓吃上了更鲜美的“本地菜”。

        设施农业是保障粮食安全的重要阵地,也是乡村振兴的关键产业。从靠天吃饭到科技兴农,节能日光温室技术的突破是中国农业创新的生动实践。当更多科研成果在田野间落地,中国人端稳“饭碗”的底气将愈发坚实,推进乡村全面振兴之路亦将越走越宽。(李霞)

https://www.peopleapp.com/rmharticle/30049800433