番茄营养丰富、味道鲜美，是人们餐桌上的主要蔬菜之一。番茄于17—18世纪开始由欧洲传入北美及亚洲，逐渐成为一种世界性蔬菜。20世纪90年代以后，我国番茄种植面积大幅增加，产量倍增；发展至今，我国番茄的栽培面积及产量已领先世界，常年产量已趋于满足国民的需求[1]。随着我国经济的飞速发展及人们对更高生活水平的追求，消费者普遍开始关注番茄的商品品质与产品安全，包括番茄果实的外观、营养、风味及农药残留等。在番茄栽培过程中，栽培方式是影响番茄植株生长发育的主要因素之一。不同的栽培方式可为番茄生长提供的环境不同，对管理技术的要求也有所不同，因而选择合理的栽培方式对番茄高产优质尤为重要。
番茄无土栽培技术近年来开始流行，通过无土栽培的技术手段可以使番茄脱离土壤并免受气候限制及传统露地栽培中所出现的土壤盐渍化、土壤病虫害及连作障碍等问题的影响。气雾栽培作为一种新型的无土栽培方式，主要是通过栽培装置将植物根系固定在有充足氧气的空间中，并利用喷雾系统以喷雾的形式将肥水间歇地喷到植物根系上，满足植物正常生长需求。其优势较多，如肥水利用率高且可循环使用，可节约水资源，病虫害减少75%，产品更安全且对环境友好，管理操作方便等[2]。
2 雾培设施搭建
2.1 固定支撑系统
在进行气雾栽培时，番茄的根系需处于悬空避光状态，因为环境光对根系会产生氧化作用并抑制生长激素合成。番茄雾培时，需借助固定支撑系统如栽培架、栽培板、槽沟床、定植篮等装置实现番茄根系的悬空固定[3]，并选用不透光的黑白膜或挤塑板等材料对番茄根系进行包裹。
通过对栽培效率、支撑稳定性、材料耐久性及支撑效果的对比，选择梯架和管式栽培架作为番茄雾培支撑材料。梯架由镀锌钢管拼接成梯形，梯架底宽1 m，斜边1.5 m，上梯面宽0.4 m，梯架间留出宽0.8 m的操作道，梯架外侧全部附有挤塑板，挤塑板上部定植间距为0.6 m的定植孔，用于番茄苗的栽种，整个梯架栽种面积是占地面积的3倍；管式栽培选用结构灵活、价格便宜且性质稳定的伸缩管，伸缩管管径20 cm，表面开孔放置定植篮来完成管道式雾培装置的固定[4]。通过立体式的栽培架和挤塑板为番茄提供物理支撑与根系固定，并为番茄根部构造一个无光、透气无阻碍的适宜环境，提高番茄根系生长速率。
2.2 营养液循环系统
传统基质栽培或无土栽培耗费水资源多且营养液排放易造成环境污染、根系厌氧腐烂以及营养液消耗大等问题，而气雾栽培则具有绿色生态零污染排放的优势[5]。气雾栽培营养液循环系统包括营养液池、栽培床（槽或管等）、微雾喷头、底阀、水泵、过滤器、强磁处理器、营养液杀菌器、供水主管、侧管、支管与毛管、回流口、回流管及防水布等。营养液池深1.5 m、宽2 m，以小池多配的方式，设置营养液池体积为300 m3/hm2，一般建为地下式池。番茄所需营养液通过耐腐蚀的自吸泵抽提，经Y型过滤器过滤，通过强磁处理器磁化，过饱和析出晶体，保证营养液的均匀性与浓度的准确性，并经过供水主管、侧管、支管、毛管和微雾喷头喷射至植物根系部位，多余的、滴落在苗床防水布上的营养液汇集于回流口，并经过回流管和过流装置自动回流至位置偏低的营养液池中[6]。通过营养液循环系统的实施，番茄根系暴露在空气与营养液气雾中，并通过气雾吸收养分，使番茄生长速率提高至传统栽培模式的3～5倍，且较土壤栽培节约90%以上的水资源，符合生态生产的要求。
2.3 计算机控制系统
计算机控制是气雾栽培系统管理决策之大脑，是实现智能化数字化精准管理的重要设备。它由主机、分控器、传感器三部分组成。传感器负责对地下根域环境及地上生长环境、作物生理状态等各项参数的感应与采集，分控器负责对各耕作分区所采集的数据进行处理，再由主机对各项参数进行判断并发出执行指令，控制完成雾培操作[7]。
通过传感器采集番茄根部及温室内部的温度、光照、湿度、CO2浓度等与番茄育苗、生长相关的环境因子参数，并通过分控器对各耕作区进行数据收集，将收集的各个耕作区的数据传输给主机，由电脑主机完成对环境因子各项参数的判断，并针对不同条件和雾培逻辑给予雾培喷施时间、持续间隔的调整，使计算机可以根据根系的温度、湿度等因素科学地执行适合的雾培[8]。
3 番茄种植
3.1 育苗
选择抗病、优质、耐低温弱光的番茄品种，准备育苗盘、番茄种子与海绵垫，实施播种。将海绵块用清水浸湿，再沥掉多余水分，使海绵水分控制在80%以上，然后平铺在育苗盘中，在每个海绵穴里放置1～2粒番茄种子，置于穴窝中间“十”字形切口处。播种时，动作要轻，种子要点入海绵凹陷处。播完后，及时将育苗盘放入育苗槽中。搬动育苗盘时，要保持平衡，防止种子滚出。
播种后进行催芽，将育苗盘放于育苗架内，打开供液管根部阀门，确保能喷雾到育苗盘底部，防止海绵缺水变形和种子根部脱离水源，控制环境湿度低于80%，待番茄种子萌芽并长出胚根后即可将苗盘转移至雾培架上。
3.2 种苗选择
选择育苗期达到35 d以上或株高16～20 cm、茎粗0.4～0.5 cm、有5片真叶、叶片深绿、直立挺拔、根系发达、无病无虫的番茄幼苗作种苗。
3.3 种苗处理
定植前，需要先剔除番茄病苗、坏苗，剪去枯叶、烂叶，然后将幼苗根部基质清理干净，并将根部浸泡在清水中，待根部基质被浸透后，在缓慢水流下冲掉残余基质。注意冲洗过程中保护根系不受损伤，根系上无明显基质残留即冲洗干净。处理干净的番茄种苗宜尽快定植到栽培装置上。
3.4 定植
选择在早晚温度不高、无阳光直射的时间段进行番茄幼苗定植。定植前开启计算机，让喷雾系统正常运行。定植株距约15 cm，定植时用规格为2.5 cm×5.0 cm×2.5 cm的海绵块包裹番茄苗根基部，然后将其塞入定植孔内或定植篮中，保证根系能伸出定植孔末端，以根部接触到喷雾为宜。定植3 d后补植1次，并及时记录定植数量、时间、种植板编号。
4 养护措施
4.1 水肥管理
4.1.1 营养液管理。
营养液含氮、磷、钾、镁、钙、铁及微量元素等，可选化合物一般包括硝酸钙、硝酸铵、硝酸钾、磷酸二氢铵、氯化钾、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌等。营养液浓度为1.4～2.5 m S/cm，番茄结果期营养液浓度要高于花期，花期营养液浓度高于苗期。在栽培过程中，应及时检测营养液酸碱度及温度，可选用稀硫酸、氢氧化钠进行p H值控制，最适p H值为6.0～6.5，最适液温为18～25℃，可通过在营养液池内加装隔热材料或池内壁设置环绕水管的方式保持液温稳定[9]。当营养液池中营养液减少时，需补充标准液或清水；如发现营养液EC值较高且氮、磷、钾元素较低或存在大量病菌时，则需要进行换液。一般来说，每隔3～6个月需换液1次。
4.1.2 施肥管理。
番茄坐果后开始增施叶面肥，一般叶面喷施0.2%氨基酸水溶液，每5 d喷施1次，连续喷施4～5次。
4.2 环境管理
定植后需对番茄幼苗进行遮阴，防止高温、强光对幼苗造成伤害。同时，要控制环境湿度，番茄缓苗期空气湿度应控制在80%左右，开花坐果期控制在65%～70%，结果期控制在60%左右。当湿度过高时，应及时通风[10]。室温宜控制在15～30℃。夏、秋季温度高，应24 h开启边膜，如温度持续升高到临界温度，应打开风机、湿帘进行降温，以确保大棚内空气流通，达到降温除湿的目的；冬、春季温度低，上午太阳升起后应开启天窗和边膜，下午太阳落山前应关闭天窗和边膜，当温度低于-1℃时应开启暖风机等进行增温，以防止番茄冻伤冻死。
4.3 生长管理4.3.1 吊蔓整枝。
待番茄定植后长出2片左右新叶时开始吊蔓，吊蔓绳一端系在番茄基部，另一端系在番茄正上方预留的吊蔓处，吊蔓时绳两端都打成活扣。当番茄侧枝生长到3～4 cm时，可进行整枝。
4.3.2 点花。
采用2%2,4-D水剂2 m L+4%赤霉素乳剂5～8滴+清水0.8～1.2 kg混合，用毛笔蘸取混合液在番茄植株雌花花蒂或花梗处轻涂抹1次进行点花，点花时将室温控制在15～25℃。当番茄花穗上有2～3朵花开放时，即可进行点花。
4.3.3 摘心打叶。
番茄保留5～6层花序，并在所留顶层花序上留2片叶摘心。当下层果开始转色时，即可打掉底部老叶。
4.3.4 留果。
番茄植株每穗留果4～6个，并摘除发育不全、畸形、有病害的残次果。
4.4 病虫害防治
番茄常见病虫害有猝倒病、立枯病、病毒病、叶霉病、早疫病、灰霉病、蚜虫、白粉虱、烟粉虱、斑潜蝇、棉铃虫等。气雾栽培一般较少产生病虫害，因而宜按“预防为主、综合防治”的植保方针，坚持“以农业防治、物理防治、生物防治为主，化学防治为辅”的无害化防治原则进行防治[11]。
常用的病虫害防治方法有农业防治、物理防治、生物防治及化学防治，一般优先选用生物防治、物理防治方法。选用高抗、多抗番茄品种，选用无病虫害壮苗；在生产过程中应及时去除病残叶，保持温室内明净、整洁；在温室通风口和出入口设置防虫网，阻截蚜虫等害虫迁入；室内采用灯光、黄板、蓝板诱杀害虫；在基地角落处栽培断肠草、除虫菊等驱虫植物，并提取其汁液用作防治药物；定期对栽培设施进行消毒处理。
5 采收管理
依据市场与产品特性、运销距离、番茄成熟程度适时采收，一般在晴天上午或傍晚进行采收。需要长距离运输的，在番茄果实顶端开始转红时采收；短途运输或耐贮运品种，可在果实完全转色后及时采收。采收时轻轻剪断或扭断连接番茄果蒂的细枝，避免造成整个枝条甚至主枝的损伤、断裂。
待番茄果实采收结束后，及时清掉番茄植株，并将栽培床上残留的根系、海绵、残枝、败叶等清理出温室并进行无害化处理，保持温室内干净、整洁。此外，还要对使用的栽培设施及种植区域进行喷雾消毒与适当通风处理。
6 结语
在现代农业园基地建设的1 200 m2番茄气雾栽培示范区，可育番茄苗400～1 000株/m2，梯架两侧可创有效耕作表面积为1 600 m2，以定植板间距0.10 m×0.15 m计，可一次性定植番茄2 000株，按每株产量至少10 kg计算，预计可年产番茄20 t，将实现产量、质量双提升。立体式番茄气雾栽培方式将带动传统农业番茄栽培的变革，其立足生态循环绿色安全零排放生产，为城市周边蔬果雾化栽培工厂的建设及番茄栽培模式的更新打下基础[12]。番茄雾培这种新型生产方式将成为实现城市可持续发展与蔬菜新鲜垂直供应的重要技术支撑。
