阮曉莎，饒君鳳，宣立淇，呂偉德

（杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310018）

西紅花（Crocus sativus L.）是藥食兩用植物，是鳶尾科番紅花屬的多年生花卉，藥用部位僅是柱頭，主產(chǎn)于伊朗、希臘、意大利、印度、中國等國家[1]。唐朝時(shí)由印度經(jīng)由西藏傳入我國，因此西紅花又稱為藏紅花[2]。西紅花同時(shí)是國外昂貴的香料，也是我國傳統(tǒng)名貴中藥材，具有活血化瘀、涼血解毒、解郁安神等功效[3]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，西紅花還具有抗腫瘤、治療心血管疾病和糖尿病等功效[2-3]。

西紅花含有包括萜類（如西紅花苷）、黃酮類、氨基酸和生物堿類等100多種有益人體健康的化合物，西紅花的產(chǎn)量與球莖大小呈正相關(guān)，質(zhì)量大的球莖所產(chǎn)花柱的產(chǎn)量和西紅花苷含量高[4]。球莖越大，產(chǎn)花量越大，子代的苗會(huì)長得越壯、球莖也會(huì)越大[5-8]。浙江由于氣候的關(guān)系，栽培西紅花采用二段模式栽培法，即11月中旬—次年5月初田間栽培西紅花種球隊(duì)段，5月初到11月中旬西紅花種球室內(nèi)培育開花階段，種球室內(nèi)培育的好壞是非常重要的關(guān)鍵一環(huán)，直接影響西紅花的產(chǎn)量與質(zhì)量。研究表明，西紅花室內(nèi)能否順利開花，與西紅花種球所處的溫度和濕度關(guān)系密切，溫度過高和濕度過低都無法順利開花，為提高西紅花室內(nèi)開花產(chǎn)花率，同時(shí)保證種球的質(zhì)量，對(duì)適宜西紅花室內(nèi)開花的溫濕度進(jìn)行了研究。

1 西紅花室內(nèi)智能花房的建設(shè)

本研究根據(jù)西紅花的生長特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)適用于西紅花培育的方案，通過建設(shè)智能花房，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造西紅花培育環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)控。根據(jù)該方案在臨平海寧基地建設(shè)了一個(gè)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主體的智能化培育溫室：一個(gè)長為20.92 m，寬為8 m，外加遮陰的鋼架連棟大棚，墻體采用100厚輕質(zhì)材料砌筑，柱墩采用95實(shí)心磚砌筑而成，地面采用預(yù)制多空板架空，形成加濕系統(tǒng)循環(huán)；大棚內(nèi)設(shè)有吊頂，底板高度為地平線+23 cm，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板并鋪設(shè)膨脹珍殊巖顆粒。

智能化培育溫室的建設(shè)更有利于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的調(diào)控。設(shè)計(jì)了擺放西紅花的木匾長1 m，寬0.64 m，內(nèi)高0.04 m；結(jié)合西紅花種球的生長高度和所需空間，設(shè)計(jì)了鋼構(gòu)架長1.96 m，寬0.56 m，高2.03 m；分為5層，層與層間隔0.36 m；為了方便工作人員管理，預(yù)留過道1.4 m。

室內(nèi)培育期間，隨著種球莖的不斷生長，重心會(huì)向上移動(dòng)，形成上重下輕的情況，可采取遮網(wǎng)的方法進(jìn)行物理固定，既可以保證莖的直立生長，又可以方便后期管理過程中種球若發(fā)生了傾倒，也可以通過扯網(wǎng)使其恢復(fù)直立的狀態(tài)，便于搬運(yùn)和觀察等。

充分利用現(xiàn)代科學(xué)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用于西紅花的室內(nèi)栽培管理，形成智能花房。通過智能化培育溫室中的傳感儀（見圖1）進(jìn)行24 h不間斷的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集，并及時(shí)反饋到移動(dòng)設(shè)備，可隨時(shí)通過手機(jī)app監(jiān)測(cè)并遠(yuǎn)程調(diào)控花房中的空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度、土壤溫度、土壤濕度等。如以下界面，可在“傳感器”一欄中觀測(cè)到智能化培育溫室中的各項(xiàng)條件指標(biāo)，并在“控制器”一欄選擇需要進(jìn)行調(diào)控的室內(nèi)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)一鍵到位，無需親臨現(xiàn)場進(jìn)行人工調(diào)控。

圖1 環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀Fig.1 Environmental data acquisition instrument

通過加濕機(jī)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)并調(diào)控花房的室內(nèi)空氣濕度。防止?jié)穸鹊蜁r(shí)，種球因芽會(huì)干枯且難以長高，芽內(nèi)花蕾很難抽出；或者因濕度過高種球腐爛，促使球莖發(fā)根，影響西紅花產(chǎn)量。

2 研究適合西紅花室內(nèi)開花的溫濕度

針對(duì)西紅花的生長習(xí)性，5月—11月初是種球室內(nèi)管理期，可以將溫濕度控制在種球生長開花最適宜的溫濕度。通過數(shù)據(jù)采集到的溫濕度與西紅花種球生長、西紅花開花情況的觀察比較，發(fā)現(xiàn)了西紅花在室內(nèi)不同時(shí)期適宜的溫度和濕度，見表1。

表1 西紅花在室內(nèi)不同時(shí)期適宜的溫濕度Tab.1 Suitable temperature and humidity of crocussativus in different indoor periods

特別要注意，同化葉分化期溫度≥30℃，否則同化葉停止分化，影響來年球莖的生長；西紅花開花期溫度要在15℃~18℃，濕度在85%以上，才能保證正常開花；間隙加濕下做到整個(gè)花房通風(fēng)、透氣，如果溫度＞25℃，濕度＜75%，則會(huì)導(dǎo)致西紅花花芽焦黃干枯開不了花長不出新葉。另外，增濕時(shí)要保持球莖表面干燥，否則會(huì)提前長根，之后種到田里無根可長，導(dǎo)致長不出新球莖。

3 總結(jié)

西紅花智能花房不僅能滿足西紅花開花期溫度控制在17℃~20℃、空氣濕度控制在92%~96%，還能采用主動(dòng)控制方式變溫及間隙加濕，避免西紅花因溫度太高、濕度太低或濕度太大損壞種球。當(dāng)前傳統(tǒng)花房手工管理方式是農(nóng)戶通過開門通風(fēng)、地面灑水控制溫濕度，在生產(chǎn)效率、生產(chǎn)方式、信息化程度等方面都相當(dāng)?shù)拇址牛鎸?duì)天氣變化力不從心，導(dǎo)致球莖腐爛和黃芽，不能正常開花或開不了花；優(yōu)化后的智能花房智能管理方式將室內(nèi)溫濕度控制在西紅花室內(nèi)生長各個(gè)時(shí)期最適宜的溫濕度，可防止種球腐爛，保證花絲的產(chǎn)量與品質(zhì)。