冬季溫室氣溫調控對番茄和黃瓜生長的影響

張志雪，董然，蔣欣梅，于錫宏，吳鳳芝

（東北農業大學/農業部東北地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室，哈爾濱，150030）

不同作物種類、品種以及不同生育階段和一日內不同時間對溫度的反應都存在一定差異[1]，生產中常采用變溫管理方法[2，3]，創造適宜的生長環境，即將一天按照促進同化產物積累、加速光合產物轉運、抑制呼吸作用所必須的不同溫度條件分成不同的時間段進行溫度管理[4]。在上午和下午兩個時間段內，以光照的強弱來調節氣溫，一般情況下光照強則光合作用適溫高，但由于上午時段同化產物占一日內總量的75%以上，因此，上午時段溫度適當高于下午時段；在黃昏與前半夜時段，主要的生理活動是同化產物的運轉，溫度高則運轉快；在后半夜時段，呼吸作用為主要生理活動，氣溫越高其呼吸作用越強，在該時段內，應在允許范圍內盡可能地降低氣溫[5]。蔬菜生產中采用的四段變溫管理一般是按照上午、下午、前半夜、后半夜4個時段，根據不同蔬菜種類在正常生長條件下所設定的溫度指標，而有關在冬季相對弱光條件下果菜類蔬菜的溫度調控方面的研究尚未有報道。為此，本試驗研究冬季溫室內氣溫調控對番茄和黃瓜生長的影響，旨在為番茄和黃瓜的冬季溫室生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2013-2014年在東北農業大學江北基地日光節能溫室及寒地蔬菜生物學重點實驗室——蔬菜設施工程與環境調控實驗室內進行 。

試驗所用的番茄品種為貝美，由瑞克斯旺種苗公司提供；所用的黃瓜品種為津早一號，由天津科瑞種苗公司提供。自動化生物質介質鍋爐由黑龍江長浩節能環保設備有限公司生產。

1.2 試驗方法

番茄于7月29日播種育苗，2片真葉期定植于8 cm×8 cm營養缽，9月16日定植于日光節能溫室，定植密度2 200株/667 m2；黃瓜于8月26日播種育苗，子葉平展時分苗于8 cm×8 cm營養缽，9月28日定植于日光節能溫室，定植密度2 400株/667 m2。各溫室的結構性能相同。番茄和黃瓜均設置了2個水平的四段變溫管理指標，因此番茄和黃瓜各種植了2棟溫室，其中1棟溫度管理相對較高，1棟溫度管理相對較低。采取高畦雙行膜下滴灌方式，單稈整枝，其他常規管理。在每個溫室內隨機選3個小區作為3次重復，每個小區72株。

試驗通過自動化生物質介質鍋爐對冬季溫室內地溫和氣溫進行調控。在地溫保持一致的前提下（16℃），番茄和黃瓜均設置了2個不同的四段變溫管理，其中一個以常規的四段變溫管理的溫度指標作為參考（番茄代碼為T2，黃瓜代碼為C2），另一個是將T2和C2的前3個時間段的氣溫相應降低3℃、3℃和2℃，第4段溫度保持不變（番茄代碼為T1，黃瓜代碼為C1），具體氣溫設置及代號見表1。

在每個小區中隨機選取20株掛牌標記，整個生長期（12月15日至翌年2月15日）測定株高、莖粗和葉面積的相對生長量，同時測定葉片的葉綠素含量和凈光合速率，調查果實坐果情況（坐果率、果實膨大速率）。采用Duncan's新復極差法（SSR法）進行差異顯著性分析。

表1 冬季溫室番茄、黃瓜氣溫調控指標與代號

2 結果與分析

2.1 氣溫調控對番茄和黃瓜株高、莖粗、葉面積相對生長量的影響

圖1～3結果表明，番茄和黃瓜均表現為適當較高氣溫處理（T2，C2）下株高、莖粗、葉面積的相對生長量顯著高于適當低溫處理（T1，C1）。

圖1 氣溫調控對番茄和黃瓜株高相對生長量的影響

圖2 氣溫調控對番茄和黃瓜莖粗相對生長量的影響

圖3 氣溫調控對番茄和黃瓜葉面積相對生長量的影響

2.2 氣溫調控對番茄和黃瓜果實生長的影響

圖4、5結果表明，番茄和黃瓜的坐果率和果實膨大速率變化的顯著性差異與葉面積相對生長量相同，即均表現為適當較高氣溫處理（T2，C2）下的坐果率和果實膨大速度均顯著高于適當低溫處理（T1，C1）。

2.3 氣溫調控對番茄、黃瓜葉片葉綠素含量及凈光合速率的影響

圖6、7結果表明，番茄和黃瓜的葉片葉綠素含量和凈光合速率均表現為適當較高氣溫處理（T2，C2）下顯著高于適當低溫處理（T1，C1）。

3 討論與結論

光照和溫度都會影響植物的光合作用，其中溫度能影響植物的光能利用率。當溫度較低時，黃瓜植株的光補償點和光飽和點都較低，說明黃瓜對弱光有較強利用率，這時溫度為光合作用的限制因子[6]。雖然本試驗是在冬季弱光條件下進行（試驗階段很少有陰雪天氣，晴天室外從8：30～15：30平均光照強度為47 300 lx），但試驗溫室所覆蓋的為PO膜，屬于結構性棚膜，透光率達90%以上，因此，溫室內實測8：30～15：30的平均光照強度為42 500 lx。據報道，番茄在30 000～35 000 lx光照強度下均可生長，黃瓜最適光照強度為40 000～60 000 lx[7]。由此可知，本試驗條件下的光照強度可以滿足番茄和黃瓜的基本生長需求，表現為適當較高氣溫處理下番茄和黃瓜的葉綠素含量和凈光合速率均顯著高于較低氣溫處理。當采用透光率不高的棚膜或連續陰雪天造成的弱光條件時，試驗設定的較低氣溫處理是否更適合冬季溫室番茄和黃瓜的生長有待于進一步研究。

葉片是植物進行光合作用的主要場所，在適當較高氣溫處理下，番茄和黃瓜的葉面積相對生長量均顯著高于較低溫度處理，因此，對應的葉綠素含量和凈光合速率顯著增加，為植株生長發育提供更多的營養物質，促進株高、莖粗、坐果率及果實膨大速率等的增加。

總之，在冬季溫室生產番茄和黃瓜時，采用透光率較高的PO膜作為覆蓋物，結合適當較高的四段變溫管理，即揭棉被—13：00、13：00—蓋棉被、蓋棉被—19：00、19：00—次日揭棉被，這 4個時間段番茄和黃瓜的溫度指標分別為26℃—24℃—18℃—12℃和28℃—25℃—19℃—13℃，更利于植株生長，增加株高、莖粗、葉面積的相對生長量；增加坐果率和果實膨大速率；顯著提高葉片葉綠素含量和凈光合速率。

圖4 氣溫調控對番茄和黃瓜坐果率的影響

圖5 氣溫調控對番茄和黃瓜果實膨大速度的影響

圖6 氣溫調控對番茄、黃瓜葉片葉綠素含量的影響

圖7 氣溫調控對番茄、黃瓜葉片凈光合速率的影響

[1]馬光恕，廉華.設施內環境要素的變化規律及對蔬菜生長發育的影響[J].黑龍江八一農墾大學學報，2002，14（3）：16-20.

[2]王洪山，楊福倉，王乃仁.日光溫室蔬菜四段變溫管理優勢及技術[J].現代農業科技，2013（9）：114-115.

[3]吳秋芳.冬季溫棚種果菜“四段變溫”好防病[J].農家參謀，2003（11）：18.

[4]高新章.大棚蔬菜變溫管理新技術[J].農村實用科技信息，1999（1）：6.

[5]佚名.大棚蔬菜的變溫管理法[J].致富之友，1994（12）：16.

[6]徐克章，史躍林.保護地黃瓜葉片光合作用溫度特性的研究[J].園藝學報，1993，20（1）：51-55.

[7]于廣建.蔬菜栽培[M].北京：中國農業科學技術出版社，2009（3）：75-105.