農學報導
荷蘭設施果菜栽培管理
刊登日:104/11/20
1,589
根據荷蘭國家統計局統計,荷蘭溫室面積從2000年起一直維持在10,000公頃左右,雖然近10年來荷蘭設施總面積維持不變,但栽培戶數逐年降低,每戶平均面積由2000年的平均0.9公頃增加至1.5公頃(2010年),2012年時蔬菜業者平均栽培面積更是高達4.5公頃,顯示荷蘭設施栽培規模逐漸擴大。2012年荷蘭主要設施園藝作物栽培面積以番茄為主,其次為甜椒、盆花、胡瓜及菊花;其中番茄栽培面積由2010年的1,100公頃增加至1,691公頃,甜椒則是由1,150增加至1,313公頃,可見果菜類蔬菜在荷蘭設施栽培日益增加的有重要地位,而番茄更是設施果菜之代表。
荷蘭溫室產業發展概況
高產量及節能為荷蘭設施栽培技術最引以為傲的成績;根據荷蘭Wageningen大學發表報告,相較於歐洲地區其他國家,荷蘭設施栽培甜椒產量高於其他國家平均0.5倍、番茄為2.2倍,胡瓜則為4.7倍;比較荷蘭與西班牙在設施甜椒生產成本,荷蘭產量(260,000kg/ha)遠高於西班牙(160,000kg/ha),扣除成本後的淨收益更是西班牙的1.24倍。而荷蘭氣候屬於溫帶海洋型氣候,四季分明,冬季及春季寒冷且日照短,年平均日照約1,600小時,春冬季每日平均日照約7.5小時,夏季為16.5小時;年平均雨量為780mm,主要集中於每年的8~9月份。在這樣氣候條件之下,光線及溫度為荷蘭溫室栽培果菜類的發展重點。目前在荷蘭最普遍的溫室種類為Venlo type溫室;Venlo type最早於1930年代發展,因為具有建造成本低,適合各種園藝作物栽培等特性,因此一直沿用至今。近10年來為了提高產量及品質,逐漸由密閉型溫室轉為半密閉型溫室,藉由引入外部氣體達到除濕與增加二氧化碳濃度的目的。
荷蘭溫室番茄栽培管理
一、介質栽培周年生產
荷蘭設施果菜生產普遍使用岩棉為栽培介質,配合養液滴灌及溢流水回收再利用,大幅提升溫室用水效率,以番茄為例,每公升養液約可產生67公斤鮮重。為了增加溫室周轉率,介質栽培以兩階段育苗方式,將小苗移植至約10公分見方的小岩棉塊(Block)上,待第一花序開花後再移植至溫室中栽培,同時定植於岩棉栽培袋(slab)上;番茄栽培期採一年一作,栽培期長達40~50週,大果番茄每年每平方公尺平均產量約為60~80公斤,小果番茄則約為35公斤。
二、人工光源的利用
延長光照時間為荷蘭溫室捕光的主要目的,於冬季生產番茄補光時數高達12小時;高壓鈉燈(High Pressure Sodium;HPS)為普遍的人工光源,目前荷蘭設施生產溫室約有90%採用高壓鈉燈;補光期間溫室光強度為170~200 μmol/m2/s。近年來荷蘭陸續推廣LED燈作為人工光源進行補光,以LED燈作為人工光源具有可以依作物調整波長、可移動、溫度較低等優點,在利用上除了裝置於植株上方外,亦常被置於植株間進行株間補光;根據PHILP公司最近提出試驗結果,利用LED燈為人工光源能提高番茄產量約12%;而LED燈之所以能夠提高產量主要原因為株間補光能夠增加中、下位葉受光率,同時提高光合作用率;根據Wageningen大學發表的報告,相較於HPS,利用LED燈為單一人工光源在番茄生產上,其溫室內用於加熱的能源由22,072kWh增加至37,583kWh;且LED燈設置成本遠遠高於HPS,因此目前HPS仍是主要人工光源。
三、加溫措施
荷蘭夏季溫度約15~25℃,春冬季則為0~5℃,冬季生產番茄及其他園藝作物時需要加溫;利用熱水管路佈於溫室中為荷蘭溫室生產最常見的加溫方式,管中熱水溫度依加溫需求而不同,約55~70℃;番茄生產溫室中可以看到佈於地面上同時作為運輸軌道的rail pipe,及佈於植株間的growth pipe。兩種管路都具有加熱功能,但growth pipe因靠近植株,加熱效率較佳,屬於節能生產的一環;加熱的目的除了讓植株在適合的溫度條件下生長,亦有除濕的作用。番茄生產溫度管理大約可以分為三階段:白天溫度約在22~24℃,入夜後快速降溫至16~19℃,日出前兩小時加溫至20~21℃。加熱所需熱水來自溫室發電系統在發電過程中的副產物,汽電共生(co-generation)為主要發電方式,所產生的熱以熱水型式存於儲水槽。Aquifer為常用的系統,配合地下冷、熱貯水槽進行熱交換系統,在夏季時,使用地下水進行溫室降溫,抽取出之地下水溫度約為10℃,經溫室熱交換升溫至20℃再送回地下。在冬季時以熱泵熱泵於夜間非用電尖峰時對地下水加溫,加熱溫度可達50℃,將熱水儲存在暫存水槽內供用;利用此溫控系統據估計可節省40%之能源。
四、二氧化碳添加
發電過程中了另一項副產物為二氧化碳,二氧化碳為作物光合作用的主要原料,荷蘭溫室以密閉型玻璃溫室為主,需要透過通風或外施的方式來增加二氧化碳濃度,以提高光合作用速率,進而提高產量與品質。透過通風方式僅能提高二氧化碳濃度至與外界相當(約400ppm),且在冬季因保溫需求,與外界通風機率低,溫室內二氧化碳濃度常降低至100ppm左右;因此外施二氧化碳為主要方式。根據Wageningen大學發表的報告,在不同二氧化碳濃度下生長的植株,其光合作用速率會隨著溫度增加而增加;但在600ppm及1000ppm兩種二氧化碳濃度,差異並不顯著,因此溫室中普遍維持在600ppm左右。外加二氧化碳方式為在栽培槽下方設置一透明塑膠管,二氧化碳由塑膠管中之固定小孔中逸出。
五、生物防治
荷蘭設施果菜生產100%採用病蟲害綜合防治,溫室內使用化學藥劑部分僅利用燻硫磺防治露菌病等病害,Koppert為荷蘭最大生物防治商品公司,提供超過30種生物防治資材,除了生產天敵卵片、幼蟲供施放於溫室中,也提供天敵飼料、食物及宿主植株以維持溫室中天敵數量。生物防治主要是利用天敵及害蟲間的族群平衡,達到防治害蟲的目的,因此必須每周監測害蟲密度作為施放天敵的指標。
結語
2012年歐洲面臨經濟不景氣,加上西班牙地區大量出口番茄至荷蘭,部分栽培業者面臨倒閉,但整體園藝產值卻不減反增。根據一份2013年出版的調查,2012年影響荷蘭園藝產業的百大公司中,其中有27家為溫室生產業者,25家為農產品集貨銷售業,21家為溫室生產相關資材業,19家為外銷貿易,其餘則為農民組織及加工業者。荷蘭為了克服惡劣的農業生產溫室而致力於溫室產業發展,並形成溫室生產產業鏈,從溫室規劃、環控設備、品種選擇、諮詢公司及檢驗公司等環環相扣,且熟悉溫室生產的環節。荷蘭溫室番茄栽培體系與臺灣有很大差異,臺灣地區番茄以土耕為主要栽培方式,部份採露地栽培,設施栽培面積正逐年增加中,而番茄設施栽培最大瓶頸為高溫蓄熱無法解決。臺灣與荷蘭所面臨的生產瓶頸不同,荷蘭溫室生產體系不見得適合臺灣,但在介質使用、養液配方、環控設備及節能栽培模式的建立上為共同需要克服的問題。
文圖/許涵鈞 臺南區農業改良場
荷蘭溫室產業發展概況
高產量及節能為荷蘭設施栽培技術最引以為傲的成績;根據荷蘭Wageningen大學發表報告,相較於歐洲地區其他國家,荷蘭設施栽培甜椒產量高於其他國家平均0.5倍、番茄為2.2倍,胡瓜則為4.7倍;比較荷蘭與西班牙在設施甜椒生產成本,荷蘭產量(260,000kg/ha)遠高於西班牙(160,000kg/ha),扣除成本後的淨收益更是西班牙的1.24倍。而荷蘭氣候屬於溫帶海洋型氣候,四季分明,冬季及春季寒冷且日照短,年平均日照約1,600小時,春冬季每日平均日照約7.5小時,夏季為16.5小時;年平均雨量為780mm,主要集中於每年的8~9月份。在這樣氣候條件之下,光線及溫度為荷蘭溫室栽培果菜類的發展重點。目前在荷蘭最普遍的溫室種類為Venlo type溫室;Venlo type最早於1930年代發展,因為具有建造成本低,適合各種園藝作物栽培等特性,因此一直沿用至今。近10年來為了提高產量及品質,逐漸由密閉型溫室轉為半密閉型溫室,藉由引入外部氣體達到除濕與增加二氧化碳濃度的目的。
荷蘭溫室番茄栽培管理
一、介質栽培周年生產
荷蘭設施果菜生產普遍使用岩棉為栽培介質,配合養液滴灌及溢流水回收再利用,大幅提升溫室用水效率,以番茄為例,每公升養液約可產生67公斤鮮重。為了增加溫室周轉率,介質栽培以兩階段育苗方式,將小苗移植至約10公分見方的小岩棉塊(Block)上,待第一花序開花後再移植至溫室中栽培,同時定植於岩棉栽培袋(slab)上;番茄栽培期採一年一作,栽培期長達40~50週,大果番茄每年每平方公尺平均產量約為60~80公斤,小果番茄則約為35公斤。
二、人工光源的利用
延長光照時間為荷蘭溫室捕光的主要目的,於冬季生產番茄補光時數高達12小時;高壓鈉燈(High Pressure Sodium;HPS)為普遍的人工光源,目前荷蘭設施生產溫室約有90%採用高壓鈉燈;補光期間溫室光強度為170~200 μmol/m2/s。近年來荷蘭陸續推廣LED燈作為人工光源進行補光,以LED燈作為人工光源具有可以依作物調整波長、可移動、溫度較低等優點,在利用上除了裝置於植株上方外,亦常被置於植株間進行株間補光;根據PHILP公司最近提出試驗結果,利用LED燈為人工光源能提高番茄產量約12%;而LED燈之所以能夠提高產量主要原因為株間補光能夠增加中、下位葉受光率,同時提高光合作用率;根據Wageningen大學發表的報告,相較於HPS,利用LED燈為單一人工光源在番茄生產上,其溫室內用於加熱的能源由22,072kWh增加至37,583kWh;且LED燈設置成本遠遠高於HPS,因此目前HPS仍是主要人工光源。
三、加溫措施
荷蘭夏季溫度約15~25℃,春冬季則為0~5℃,冬季生產番茄及其他園藝作物時需要加溫;利用熱水管路佈於溫室中為荷蘭溫室生產最常見的加溫方式,管中熱水溫度依加溫需求而不同,約55~70℃;番茄生產溫室中可以看到佈於地面上同時作為運輸軌道的rail pipe,及佈於植株間的growth pipe。兩種管路都具有加熱功能,但growth pipe因靠近植株,加熱效率較佳,屬於節能生產的一環;加熱的目的除了讓植株在適合的溫度條件下生長,亦有除濕的作用。番茄生產溫度管理大約可以分為三階段:白天溫度約在22~24℃,入夜後快速降溫至16~19℃,日出前兩小時加溫至20~21℃。加熱所需熱水來自溫室發電系統在發電過程中的副產物,汽電共生(co-generation)為主要發電方式,所產生的熱以熱水型式存於儲水槽。Aquifer為常用的系統,配合地下冷、熱貯水槽進行熱交換系統,在夏季時,使用地下水進行溫室降溫,抽取出之地下水溫度約為10℃,經溫室熱交換升溫至20℃再送回地下。在冬季時以熱泵熱泵於夜間非用電尖峰時對地下水加溫,加熱溫度可達50℃,將熱水儲存在暫存水槽內供用;利用此溫控系統據估計可節省40%之能源。
四、二氧化碳添加
發電過程中了另一項副產物為二氧化碳,二氧化碳為作物光合作用的主要原料,荷蘭溫室以密閉型玻璃溫室為主,需要透過通風或外施的方式來增加二氧化碳濃度,以提高光合作用速率,進而提高產量與品質。透過通風方式僅能提高二氧化碳濃度至與外界相當(約400ppm),且在冬季因保溫需求,與外界通風機率低,溫室內二氧化碳濃度常降低至100ppm左右;因此外施二氧化碳為主要方式。根據Wageningen大學發表的報告,在不同二氧化碳濃度下生長的植株,其光合作用速率會隨著溫度增加而增加;但在600ppm及1000ppm兩種二氧化碳濃度,差異並不顯著,因此溫室中普遍維持在600ppm左右。外加二氧化碳方式為在栽培槽下方設置一透明塑膠管,二氧化碳由塑膠管中之固定小孔中逸出。
五、生物防治
荷蘭設施果菜生產100%採用病蟲害綜合防治,溫室內使用化學藥劑部分僅利用燻硫磺防治露菌病等病害,Koppert為荷蘭最大生物防治商品公司,提供超過30種生物防治資材,除了生產天敵卵片、幼蟲供施放於溫室中,也提供天敵飼料、食物及宿主植株以維持溫室中天敵數量。生物防治主要是利用天敵及害蟲間的族群平衡,達到防治害蟲的目的,因此必須每周監測害蟲密度作為施放天敵的指標。
結語
2012年歐洲面臨經濟不景氣,加上西班牙地區大量出口番茄至荷蘭,部分栽培業者面臨倒閉,但整體園藝產值卻不減反增。根據一份2013年出版的調查,2012年影響荷蘭園藝產業的百大公司中,其中有27家為溫室生產業者,25家為農產品集貨銷售業,21家為溫室生產相關資材業,19家為外銷貿易,其餘則為農民組織及加工業者。荷蘭為了克服惡劣的農業生產溫室而致力於溫室產業發展,並形成溫室生產產業鏈,從溫室規劃、環控設備、品種選擇、諮詢公司及檢驗公司等環環相扣,且熟悉溫室生產的環節。荷蘭溫室番茄栽培體系與臺灣有很大差異,臺灣地區番茄以土耕為主要栽培方式,部份採露地栽培,設施栽培面積正逐年增加中,而番茄設施栽培最大瓶頸為高溫蓄熱無法解決。臺灣與荷蘭所面臨的生產瓶頸不同,荷蘭溫室生產體系不見得適合臺灣,但在介質使用、養液配方、環控設備及節能栽培模式的建立上為共同需要克服的問題。
文圖/許涵鈞 臺南區農業改良場
下一篇
一期一會 瑞穗鶴岡文旦
大家覺得這篇文章
一級棒:52%
我喜歡:16%
很實用:28%
夠新奇:0%
普普啦:4%
看過這篇文章的人說
0 則留言
登入會員即可參加留言