农业中，根据总反应，太阳能通过光合作用被固定在生物中： H2O+CO2→CH2O +O2
在这个反应中，空气中的CO2转化为葡萄糖（总CO2同化物），葡萄糖中储存的能量一部分释放出来维持作物功能（维持呼吸）和转化为结构性植株干物质（生长呼吸）。葡萄糖的剩余物或净同化物是作物生产的基础。正如以下描述的： 同化作用–呼吸作用=产量
影响作物生产的因素可以系统地划分为三个大的类别，以反映生产状况（图9-1 相应产量水平作物生产状况示意图）。
生产状况1：决定于CO2、光照和温度的潜在产量
充足供应作物以水和营养元素，同时免除杂草、病虫害干扰。作物生长速度仅依赖于作物所处的状态和所受的辐射和温度条件。在冠丛封闭时，大田作物的生长速度通常为干物质每天每公顷150-350kg，它被定义为潜在生长率，相应产量为潜在产量。这种生长条件通常在温室中的集约化大田作物和绿地管理中实现。 生产状况2a：受水分限制的可获得产量
至少部分生长季节作物生长速度受限于水分短缺。这种情况通常在干旱和半干旱地区发生，同时也在其它气候条件地区的集约化种植中出现，特别是在夏季干旱月份的砂土上种植。
生产状况2b：受营养限制的可获得产量
作物生长速度至少在部分生长季节受缺氮限制，而在其他时间受水分缺少的限制。这种情况在全世界粗放型农业系统中很普遍，作物生长速度至少在部分生长季节受磷酸盐和土壤其他矿质营养供应不足限制，在其他时间受水分限制，这种情况通常在相对老化的土壤的粗放型生产系统中存在。
生产状况3：受杂草、病虫害和污染的影响而减产后的实际产量
在任何生产状况过程中发生的杂草、病、虫污染物（工业SO2排放）使可获得产量减少到实际产量。这在全世界大部分农业生产系统中普遍存在，尤其是许多发展中国家。 实际情况很少和上述这些生产状况之一精确地吻合。但是进行图表式的分类这些类别之一中的特定情形对于生产状况的系统分析是有用的，如图9-2所示。在sahel，经常出现草苗初期生长受缺水限制的情况。而接下来的生长阶段土壤中低水平的磷减小生长速度。但是由于根系伸展，磷不断被吸收，对磷的需求减少，磷不再是限制因子，植株生长速度最终受限于可从土壤中吸收的氮的缺乏。Sahol的大部分一年生草在光周期控制下开花，几周后成熟。这是一个优先于所有环境因子的内部机理。图9-2表示这一过程。这种方法注意
主要环境因子的变化过程和作物对这些因子的反应。可以忽略掉不影响生产的环境因子，因为它们不决定生长速度，如：如果作物生长受氮素影响，就没必要研究CO2同化或蒸腾的细节来理解现在的生长速度。
实际情况往往是很复杂的，这并不意味着生产水平的总安排是无效的，它是区分作物生产因果关系的基础。
（图9-2：四种基本外在因子—辐射、水分、氮和磷对Sahel地区一年生草本生长的相关影响。阴影面积表示实际生长区，最上边线以下的无阴影面积表示潜在生长，水分在发芽之后是生长的最大限制因素，之后有时是磷，而氮在生长季末期成为限制生长的因素。一年生草本通常在土壤干旱之前就受光周期控制而成熟（不再生长），正如这里所示。这一例子是基于田间观察的基础上想象得出的。） Lesson 12 Part A
Greenhouse Tomatoes 温室番茄 引言
番茄是美国和加拿大最主要的温室蔬菜作物。在美国，从1996年至1999年温室番茄生产总面积增长了40%。1999年的统计显示，美国800英亩温室蔬菜生产面积中，番茄占了750英亩。温室蔬菜生产的主产区包括加利福尼亚洲、佛罗里达洲、科多拉多、亚利桑那、俄亥俄、德克萨斯和宾夕法尼亚洲——每个洲都有超过一百万平方英尺的生产面积。绝大多数温室番茄是用传统生产方法在温室中种植的。传统生产方法与有机生产方法在盆栽基质的类型、施肥技术和他们所应用的害虫防治方法上都不同。 作物茬口安排
温室番茄在每年12月份到第二年4月份之间可以卖到最好的价格，因为这个阶段露地栽培的番茄由于气温太低还不能生产。冬季种植者可以选择安排一茬或二茬。如果安排一茬，作物在9月份定植，然后经历冬季和第二年春季直至六月下旬。这种安排适合在冷凉和低湿的北方地区，也是大多数佛罗里达洲种植者所使用的。如果安排二茬的话，秋茬要紧随着春茬种植。从9月份开始种植生长的番茄苗和新移栽苗生长势不同。较老的苗在冬季就会有过密生长的趋势，从而减小了空气流通，加重了湿度造成的问题。越冬植株更容易感染类似灰霉病和叶霉病这样在高湿低温条件下肆虐的病害。 土壤
温室番茄既可以种植在土壤中，也可以种植在无土栽培基质。土壤种植时，作物种植在水平地面或者高起的土床。土壤一般用经过检验的标准的堆肥或者其他有机添加物进行改良。在很多地区，以有机土壤为主的温室，发生病害或线虫危害的几率非常高。特别是番茄十分容易受到包括黄萎病和枯萎病在内的这些土传病害的浸染。在一些土壤中，由于线
虫病造成的根结病也是一个问题。许多种植者不惜额外投资来嫁接能够抗病和抗线虫的砧木。蒸汽加热杀菌和太阳能杀菌法都是在实践中证实的能够控制线虫病、黄萎病和枯萎病以及其它土传病原体的防治方法。 病虫害防治
成功地进行温室有机生产的关键是维持严格的病虫害管理。不使用杀虫剂的温室就意味着种植者必须从一开始就采用良好的卫生消毒和病虫害防治办法。病原体与昆虫能够在温室环境中迅速流行起来。一旦有病虫害的问题发生，对于温室有机生产者而言几乎是束手无策的。温室有机生产可以像传统生产体系那样采用病虫害综合防治的策略。
病虫害综合防治推进了一系列策略，包括抗病品种的使用、生物防治、栽培措施和物理方法控制。杀虫剂是病虫害综合防治的一种控制方法，但是他们只能在必须的时候才可以使用。要尽量减少杀虫剂的使用，并且不能危及作物的品质或者产量。有机生产体系可以使用除了化学杀虫剂之外的其他所有的杀虫剂。其他杀虫剂，比如：杀虫剂皂液、生物农药、植物性或矿物质提取的杀虫剂可以允许使用。 栽培措施控制
良好的通风与空气循环、严格的消毒卫生措施、保持最佳的温度和湿度水平是温室内病害控制的最有效的方式。 卫生
严格的卫生措施对于作物的健康、高产是必不可少的。在种植作物之前，对温室进行彻底检查是很重要的。帘、门和墙要进行定期检查是否有裂口或其他开口。植物周围使用覆盖物（如地膜）或沿着走道的地形铺设纤维织物都有助于减少杂草或者土传病原体。我们不建议在用于蔬菜生产的温室内存放家养植物。一株貌似健康的家养植物可能是浸染蔬菜作物的多种病害的携带者。
通风、温度控制和降低湿度（叶面喷施）
温度控制和降低湿度对于保持温室作物健康发挥着主要作用。在秋季、冬季、春季，当大部分温室番茄种植后，高湿与有限的空气流通给病害创造了一个理想的生长环境。水蒸气在叶片上的凝结创造了一个潮湿的条件，助长了真菌和细菌的浸染。
良好的通风和适度的温度控制对于减低湿度和控制空气传播的真菌病害是至关重要的。为了确保良好的通风，要在植株上方留出几英尺空间并保持适当间距。打掉第一穗果实下面的侧枝有助于保持冠层内良好的空气循环。一些温室生产者也进行“落蔓”栽培——移动植株蔓的支撑物，使要收获的部分始终保持在相同的水平，接受相同的温度。
温度的控制可以通过几种方法。聚乙烯管道对于保持整个温室内的温度均一效果最佳。如果应用此系统，外面的新鲜空气能够被扇型加热器加热并维持到最佳温度。温室内的风扇
安装在作物上方，有助于使温室内温度均一。如果应用湿帘—风扇系统，空气在降温湿帘这端可能太凉，在风扇那端又太热。在同一个温室内温差能够达到10-15华氏度，从而导致果实畸形、不均衡生长、落果、大型叶片病害。湿度越高，蒸发系统的效率越低。为了使地面上加热的温度均衡，加热管道可以放置在交替的行间。热空气上升，把冷空气推到地面，有助于维持良好的空气流动。在比较热的气候条件下，温室需要有较高的屋顶来使热空气远离作物。 抗病品种
尽可能地使用抗病的种子和移栽苗是有机温室生产者的最佳防线。为了取得最佳的效果，应当从可靠的来源获取优质种子。如果能够买得到的话，有机生产者一定要使用有机方法生产的种子，如果实在买不到，也可以使用传统生产的未经过处理的种子。
一旦选定了番茄的品种，接下来的任务就该决定使用从种子生长的移栽苗还是使用买来的塞子苗。不管用那种苗子，移栽苗都必须是使用认可的有机种植的方式和投入。在家中生产塞子苗的优点是能够有效地利用温室空间和进行快速生产，缺点是增加了进行播种和移栽生产的额外劳动力资本，也增加了冬季供热的成本（因为塞子苗对于温度的波动非常敏感）。 营养
一株营养良好的植株才会是健康的植株。保持最佳的营养、光照和湿度水平才能使植株更加健康，以更好地抵御病虫害。番茄养分需求大，因为他们生长迅速而且生长季长。为了实现高产，番茄每英亩需要75-100磅的氮素和中、高水平的磷、钾肥。土壤测试的建立可以知道土壤需要什么养分。土壤PH值在6.0—6.8时，肥效最高。PH计是个很方便的工具，有助于维持土壤适当的养分和PH值。 授粉
目前，温室番茄通过熊蜂进行授粉或者机械授粉。
机械授粉通过装有电池的、手持的授粉器或者通过电动的振荡板来完成。手持的授粉器是劳动力集约型的（费工）。花期时，工人们必须给每株植株每周进行2-3天的手工授粉。振荡板有自动控时器，一旦安装好就不需要更多的劳力。但是他们价格昂贵，对于中小规模种植者来说不实惠。
直到20世纪90年代中期，美国和加拿大番茄以机械授粉为主，而欧洲的种植者则采用熊蜂进行授粉。今天，大多数北美番茄种植者使用熊蜂，这些熊蜂每天都进行工作，他们只眷顾那些适宜授粉的花朵。他们每分钟可授粉30朵花。他们几乎是100%的授粉率，所以比起机械授粉来会到达更高的产量。 Part B