不同溫光對(duì)溫室番茄生理指標(biāo)的影響

趙玉萍　徐占偉

摘要

[目的]研究不同溫度光照水平組合對(duì)番茄生理指標(biāo)的影響，為番茄栽培過(guò)程中合理的溫光搭配提供理論依據(jù)。[方法]在日光溫室中，通過(guò)人工加溫和補(bǔ)光，并設(shè)置不同的溫光條件，測(cè)定番茄的生理指標(biāo)，比較不同處理間差異， 并對(duì)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行分析。[結(jié)果]隨著溫度的增加，番茄葉片內(nèi)Chla和Chlb含量增加，葉綠素a/b值下降，葉片游離脯氨酸（Pro）含量顯著降低；在同一溫度環(huán)境下，隨著光照強(qiáng)度的增加，Chla和Chlb含量降低，而葉綠素a/b值、游離脯氨酸（Pro）含量、根系活力都呈增加趨勢(shì)；但是，在自然溫度處理環(huán)境，植株葉片內(nèi)游離Pro含量高于增溫3～4和6～7 ℃處理區(qū)，根系活力前期變化不明顯，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)根活力后期增加很快。[結(jié)論]隨著光照強(qiáng)度的增加，葉綠素含量降低，Pro含量也增加；隨著溫度的增加，葉綠素含量增加，Pro含量降低；但是，在溫度相同條件下，隨著光照強(qiáng)度的增加，根系活力增加。

關(guān)鍵詞 溫光；番茄；生理指標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào) S26+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）13-03791-02

Abstract [Objective] The effects of temperature and illumination level combination on tomato physiological indexes were studied to provide the theoretical basis for reasonable TPS in tomato cultivation process. [Method] In sunlight greenhouse， by artificial heating and lighting， under different sowing conditions， the physiological indexes of tomato were measured， the differences between different processing were compared， and measurement indicators were analyzed. [Result] With the temperature increasing， the tomato leaf Chla and Chlb content increased， chlorophyll a/b value decreased， and leaf free proline content decreased significantly. At the same temperature conditions， with the increase of light intensity， Chla and Chlb content reduced， and chlorophyll a/b value， free proline content and root activity increased. But in the natural temperature processing environment， plant leaf free proline content was higher than that of warming within 3-4 and 6-7 ℃ treatment area. Root activity early change wasnt obvious. With the extension of time， root activity increased quickly in the late period. [Conclusion] With the increase of light intensity， chlorophyll content was lower， and Pro content increased. With the increase of the temperature， the chlorophyll content increased， and Pro content decreased. But in the same condition of temperature， with the increase of light intensity， root activity increased.

Key words Temperature and light； Tomato； Physiological indicators

番茄在我國(guó)西北地區(qū)日光溫室冬春茬栽培中常遇到溫度光照不足，使得其光合作用受限，產(chǎn)量降低，商品性差，給溫室番茄生產(chǎn)提前上市造成嚴(yán)重?fù)p失。因此，了解番茄的生理機(jī)制，對(duì)西北地區(qū)保護(hù)地冬季栽培番茄、提高產(chǎn)量及品種選育是非常必要的。盡管有關(guān)番茄溫光逆境生理的研究較多，但多數(shù)是以低溫或弱光作為單一因素進(jìn)行研究的[1]。而對(duì)于番茄的保護(hù)地栽培，尤其是在日光溫室生產(chǎn)過(guò)程中，即使是加溫與補(bǔ)光條件交互處理，大多也都是集中在苗期，而對(duì)番茄成株期的生長(zhǎng)發(fā)育和生理機(jī)制綜合影響的研究不多[2]。筆者以金鵬1號(hào)為材料，在人工控制設(shè)施環(huán)境條件下，研究番茄定植后至開(kāi)花坐果期的生理特性，以便為番茄設(shè)施高產(chǎn)栽培、品種選育和適當(dāng)、適時(shí)增溫補(bǔ)光調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試番茄品種為金棚1號(hào)。番茄粉果果實(shí)外形美觀，色澤好，高圓形，似蘋(píng)果無(wú)綠肩，表面光滑、發(fā)亮，大小均勻，大的可達(dá)350～500 g，果型大且無(wú)畸形果，口感好，風(fēng)味佳。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)空氣溫度和光照強(qiáng)度2個(gè)因素。空氣溫度設(shè)3個(gè)水平，即日光溫室常規(guī)管理的自然溫度（15～20 ℃）、比自然對(duì)照溫度高3～4和6～7 ℃；光照強(qiáng)度也設(shè)定3個(gè)水平即日光溫室常規(guī)管理的自然光照強(qiáng)度（100～600 μmol/（m2·s））、補(bǔ)光100和200 μmol/（m2·s）。溫光交互共9個(gè)處理，重復(fù)3次。各處理設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)科技示范園日光溫室進(jìn)行，分別于2011年12月冬春茬和2012年8月秋冬茬口營(yíng)養(yǎng)缽基質(zhì)育苗，待4～5片真葉時(shí)定植于直徑33 cm和高22 cm的塑料花盆中，每盆1株，共種植270株，栽培基質(zhì)（V土∶V牛糞∶V草炭）為5∶3∶2。在總長(zhǎng)60 m的日光溫室，用PC板分成3間，每個(gè)擋板只留出一個(gè)小門(mén)，作為3個(gè)溫度梯度間，保證溫度梯度相隔4 ℃左右，每隔間（即每個(gè)溫度處理）設(shè)3個(gè)光照小區(qū)，各個(gè)小區(qū)間用2 行保護(hù)行隔開(kāi)，共9個(gè)處理小區(qū)。溫度處理方式為：T1常規(guī)管理的自然溫度（15～20 ℃）；T2 人工采用熱風(fēng)爐加溫和控制通風(fēng)相結(jié)合，控制溫度達(dá)到25 ℃左右；T3人工采用熱風(fēng)爐加溫和通風(fēng)相結(jié)合，控制溫度達(dá)到30 ℃左右。光照處理方式為：L1自然光照（100～600 μmol/（m2·s））；L2 自然光照+2盞補(bǔ)光燈（補(bǔ)光燈均為飛利浦農(nóng)用鈉燈，每盞燈能補(bǔ)光40～60 μmol/（m2·s），補(bǔ)光面積約15 m2）；L3 自然光照+4盞補(bǔ)光燈。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

葉綠素含量的測(cè)定采用丙酮溶液提取法；脯氨酸（Pro）含量的測(cè)定采用酸性茚三酮提取法；根系活力的測(cè)定采用氯化苯基四氮唑（TTC）法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫光對(duì)溫室番茄開(kāi)花期葉綠素含量的影響

由表2可知，不同熱風(fēng)爐加溫和農(nóng)業(yè)鈉燈補(bǔ)光處理對(duì)葉綠素a含量的影響不同。隨著加溫程度的增加，番茄開(kāi)花期葉綠素a含量增加，補(bǔ)光強(qiáng)度越大，番茄葉綠素a含量越低。其中，補(bǔ)光處理200 μmol/（m2·s）葉綠素a含量在不同的溫度下均為最低，溫度T1、T2、T3補(bǔ)光處理中光強(qiáng)100 μmol/（m2·s）處理葉綠素a含量分別比CK降低了1.7%、2.2%、2.0%，光強(qiáng)200 μmol/（m2·s）處理葉綠素a含量分別比CK降低了6.2%、4.8%、5.3%。

3 討論

研究表明，隨著溫度的增加，番茄開(kāi)花期葉綠素含量增加，在同一溫度條件下光照強(qiáng)度大，葉綠素含量降低，葉綠素a/b值升高[3]。光照強(qiáng)度越弱， 番茄植株葉片的葉綠素含量和葉綠素a/b值都有一定的上升趨勢(shì)。這是植物對(duì)溫室光照強(qiáng)度增加適應(yīng)性的反映[4]。研究表明，葉綠素含量的降低有利于植物將光能轉(zhuǎn)換成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或生殖物質(zhì)；而隨著溫度的增加，植株前期生長(zhǎng)很快，但是會(huì)提前衰老，葉片變薄，光合作用減弱，即植物光能利用率低，因此葉綠素含量增加。

大量研究表明，Pro含量在植物體中的高低不僅可以調(diào)節(jié)植物滲透性，而且可以防止植物細(xì)胞受到環(huán)境威脅時(shí)的脫水，當(dāng)植物生長(zhǎng)的環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)植物體內(nèi)Pro含量會(huì)增加。試驗(yàn)中，不同熱風(fēng)爐加溫或通風(fēng)和農(nóng)業(yè)鈉燈補(bǔ)充光照強(qiáng)度處理使得番茄葉片內(nèi)Pro含量比溫度低的環(huán)境處理區(qū)有明顯的降低，但是隨著補(bǔ)光強(qiáng)度的增加，Pro含量也增加，但是在相同的補(bǔ)光強(qiáng)度處理區(qū)，隨著熱風(fēng)爐加溫處理不同程度的增加，Pro含量也降低。這可能是Pro在番茄體內(nèi)對(duì)溫度或相對(duì)高光的敏感反應(yīng)[5]。因此，在反季節(jié)種植蔬菜情況下，要注意調(diào)控保護(hù)地環(huán)境的溫度和冬季光照不足，以免植物遭受冷害而影響產(chǎn)量、品質(zhì)。

研究還表明，在增溫溫度同等的環(huán)境下，補(bǔ)光200和100 μmol/（m2·s）處理的根系活力都比自然光照下高，說(shuō)明光照強(qiáng)度對(duì)根系活力的影響很大。這可能是由于植株?duì)幦∠蛏仙L(zhǎng)以獲取更多的光能，不斷地從土壤中吸收養(yǎng)分，從而增強(qiáng)了根系活力，因此補(bǔ)光處理區(qū)比自然光處理區(qū)地上部生長(zhǎng)旺盛。

參考文獻(xiàn)

[1] 康恩祥.低溫弱光對(duì)西葫蘆幼苗生長(zhǎng)及生理生化特性的影響[D].蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[2] 任華中，黃偉，張福墁.低溫弱光對(duì)溫室番茄生理特性的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，7（1）：95-101.

[3] 馬德華， 龐金安， 霍振榮，等.弱光對(duì)黃瓜幼苗某些生理特性影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1997，31（3）：248-250.

[4] 王萍.低溫弱光對(duì)日光溫室辣椒生長(zhǎng)發(fā)育和生理生化特性的影響[D].蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[5] 候興亮，李景富，許向陽(yáng).弱光處理對(duì)番茄不同生育期形態(tài)和生理指標(biāo)的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2002，29（2）：123-127.