全 文 ：日光温室秋冬茬番茄果实发育期的适宜夜温*
毛丽萍1 摇 任摇 君2 摇 张剑国1 摇 阎世江1 摇 李亚灵3**
( 1山西省农业科学院蔬菜研究所, 太原 030031; 2山西省农业科学院作物科学研究所, 太原 030031; 3山西农业大学园艺学
院, 山西太谷 030801)
摘摇 要摇 为了明确秋冬季节夜温对设施栽培中果实发育期番茄的影响,在昼温相同情况下,
利用自制的自然光照生长室,设定自然夜温(CK)、14、16、18 益 4 个夜温处理,相应的实测值
分别为 13. 1、13. 4、14. 7、16. 3 益,研究夜温控制对番茄植株的生理响应、光合作用、物质积累
和产量的影响.结果表明: CK番茄植株受到部分时段的低温胁迫,膜系统受到破坏,导致干
物质积累最少,前期几乎没有产量(成熟果仅每株 28 g) .与 CK相比,14 益夜温处理的单株干
物质积累显著增加,前期产量为每株 304 g,总产量(包括未成熟果)显著增加 58% ;18 益夜温
处理的植株净光合率显著增加 10. 6% ~ 12. 5% ,单株干物质积累显著增加 26% ,开花时间提
前 4 ~ 12 d,单株采收果实数为 3. 8 个,单果质量显著增加 42. 7 g,前期产量为每株 476 g,总产
量增加 101% ;16 益处理的各项指标介于 18 益和 14 益处理之间.表明昼温 22 益时,13郾 4 益
是秋冬季节华北设施番茄生长的低夜温极限,理想夜温应控制在 16. 3 益以上.
关键词摇 日光温室摇 番茄摇 果实发育期摇 夜温摇 光合产量
文章编号摇 1001-9332(2014)05-1408-07摇 中图分类号摇 S641. 2摇 文献标识码摇 A
Optimal nighttime temperature for tomato plant in greenhouse in autumn and winter. MAO
Li鄄ping1, REN Jun2, ZHANG Jian鄄guo1, YAN Shi鄄jiang1, LI Ya鄄ling3 (1 Institute of Vegetables,
Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan 030031, China; 2Institute of Crop Science, Shanxi
Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan 030031, China; 3College of Horticulture, Shanxi Agricul鄄
tural University, Taigu 030801, Shanxi, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25(5): 1408-1414.
Abstract: In order to investigate the effect of nighttime temperature (NT) on adult stage tomato
plants in greenhouse, an experiment was conducted by using natural light growth chamber. Tomato
plants were treated with 4 nighttime temperature as natural NT (CK), 14, 16, and 18 益, on con鄄
dition of the same daytime temperature (DT). Actual NT of CK, 14, 16, and 18 益 treatments
were 13. 1, 13. 4, 14. 7, and 16. 3 益, respectively. Physiological response, photosynthesis, dry
matter accumulation and production of tomato plant under different NT treatments were determined.
The results showed that, tomato plants under CK treatment suffered lower temperature press periodi鄄
cally, and the membrane system was damaged to some extent, resulting in the lowest dry matter ac鄄
cumulation and nearly no early yield (28 g mature fruit per plant) . Compared with CK, dry matter
accumulation of tomato plant under 14 益 treatment was increased significantly, early yield was
304 g per plant, and total production was increased by 58% (immature fruit included). As for the
18 益 treatment, the net photosynthetic rate (Pn) of tomato plant was significantly increased by
10. 6% -12. 5% , dry matter accumulation was increased by 26% , flower time was advanced by 4-
12 days, fruit number per plant was 3. 8, fresh matter per fruit was increased by 42. 7 g, early
yield per plant was 476 g, and the total production per plant was increased by 101% . All the items
under 16 益 treatment were between those under 14 益 and 18 益 treatments. Therefore, at DT of
22 益, the low NT limit was 13. 4 益 and the optimal NT should be above 16. 3 益 for greenhouse
tomato plants in autumn and winter in North China.
Key words: greenhouse; tomato; development period of fruit; nighttime temperature; photosyn鄄
thetic production.
*山西省科技攻关项目(20110311015鄄2,20130311010鄄1)资助.
**通讯作者. E鄄mail: yalingli1988@ 163. com
2013鄄08鄄23 收稿,2014鄄02鄄20 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 5 月摇 第 25 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2014, 25(5): 1408-1414
摇 摇 华北地区秋冬季节日光温室凌晨低温一般在
8 ~ 10 益左右,有时会达 5 益 [1],这样的低夜温严重
限制了番茄的生长发育和产量形成,造成番茄生长
发育推迟、产量与品质下降[2] . 适当提高夜温可促
进番茄生长发育,提高番茄产量和品质[2-3] . 然而,
随着夜温的提高,番茄生产的能耗需求相应增
加[4] .因此,研究我国华北地区日光温室番茄生长
的适宜夜温,对番茄高效、低能耗生产有重要意义.
国内外有关低夜温影响番茄幼苗的生理生
化[5-8]、光合作用[9-11]等方面的研究较多.在成株期
番茄适宜夜温方面,国外学者也做了一些研究[2,12],
但由于光热资源的差异,研究结果不能完全适用于
我国华北地区的设施番茄生产.国内王丽娟等[13-14]
研究了 6 和 9 益夜温对番茄生长和产量的影响,但
这样的温度已经处于低温胁迫范围;黄芳[15]研究了
短期(12 d)低夜温对番茄的影响,但并没有涉及产
量的报道.在长期亚适温夜温对番茄的影响方面还
缺少详细研究.本研究在昼温、自然光照一致的情况
下,利用生长室不同夜温对成株期番茄植株进行处
理,通过测定生理响应、光合作用、物质积累、开花坐
果和产量指标,明确我国华北地区秋冬季日光温室
番茄的适宜夜温范围,为设施番茄的温度管理提供
理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验材料
于 2011 年 7—12 月在山西省太原市绿保蔬菜
试验示范基地(37毅 N,112毅 E)进行试验. 试验材料
为先正达公司的以色列番茄品种“齐达利冶,为温室
专用品种,无限生长型.
1郾 2摇 试验设计
自然光照生长室的制作:在日光温室中部,以日
光温室的顶部为顶部,采用钢架结构、卡槽、卡簧、棚
膜等对温室进行空间分隔,形成南北长 7. 0 m、东西
宽 3. 0 m、占地面积 21 m2的 6 个自然光照生长室.
其中 4 个自然光照生长室内部安装海尔空调机
(1郾 5 P)和控温仪,进行温度自动控制(夜温处理),
两边生长室作为保护行,以减少光照的差异. 采用
HOBO(H08鄄007鄄02,美国产温度、湿度、CO2浓度等
自动测量记录仪)测定生长室内温湿度,每 10 min
自动记录 1 次.
2011 年 9 月 14 日—11 月 23 日,在昼温一致情
况下(温室正常通风),设定了自然夜温(CK)、14、
16、18 益 4 个夜温处理. 11 月 23 日以后 4 个处理的
夜温相同,之后观察各处理产量情况.夜温控制的起
止时间:2011 年 9 月 14 日—10 月 15 日,夜温处理
时间与当时光周期中的暗期同步;2011 年 10 月 16
日—11 月 23 日,日落前 0. 5 h 开始控制夜温,并盖
保温被,日出后 0. 5 h 停止夜温处理,1 h 后揭开保
温被,夜温处理时间比当时光周期的暗期长 1. 5 h.
试验中夜温控制共持续了 70 d,各处理白天温度一
致,正常通风;连阴雨天由于番茄白天光合作用不
好,不控制夜温. 11 月 23 日以后,停止夜温控制,直
至拉秧.试验处理期间,昼、夜温度的计算按照夜温
处理期间(70 d)的平均值计算.
试验分 3 批播种育苗(表 1),分别称作试验玉、
域、芋,其中,试验玉用于测定生理响应、光合作用、
开花坐果和产量指标;试验域用于测定生理响应、干
物质积累、开花坐果和产量指标;试验芋用于测定干
物质积累;各项指标取不同试验的平均值.番茄幼苗
6 叶 1 心时定植于自然光照生长室. 每个自然光照
生长室内南北行定植 4 行(行距 0. 75 m). 其中,试
验玉定植 1 行,株距为 45 cm;试验域定植 1 行,初始
株距为 20 cm;试验芋定植 2 行,初始株距为 25 cm.
试验域、芋在破坏性取样后,株距达到 45 cm 以上.
试验期间每天 9:00—16:00 采用吊袋式 CO2气肥补
施 CO2,保障 CO2浓度在 6郾 3 mg·m-3以上.
1郾 3摇 测定项目与方法
1郾 3郾 1 生理指标测定摇 在夜温处理第 24 天和第 31
天,每处理选代表性植株 3 株,取第 6 片叶(从上往
下数)的顶端 3 片小叶,测定相关生理指标. SOD 活
性采用 NBT 法测定,POD 活性采用愈创木酚法测
定,CAT活性采用紫外吸收法测定[2];可溶性糖含
量采用蒽酮法[16]测定;丙二醛(MDA)含量参照张
宪政[17]的方法测定.
1郾 3郾 2 光合作用测定 摇 在处理第 34、45 天(都为晴
天),每处理选代表性植株 3 株,采用 CI鄄301PS
(CID,Inc. ,美国)光合仪,测定相同方位第 5 片叶片
(从上往下数)顶端小叶的光合作用参数,包括净光
表 1摇 试验玉、域、芋的基本情况
Table 1摇 Situation of experiments 玉,域 and 芋
试验
Experiment
播种期
Sowing
date
定植期
Planting
date
拉秧期
Finishing
date
苗期总辐射
Global radiation
during seedling
stage (MJ·m-2)
玉 07鄄17 08鄄22 12鄄27 662
域 07鄄28 08鄄25 12鄄27 480
芋 08鄄04 08鄄29 11鄄16 428
90415 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 毛丽萍等: 日光温室秋冬茬番茄果实发育期的适宜夜温摇 摇 摇 摇 摇 摇
合率(Pn)、气孔导度(gs)及胞间 CO2浓度(C i),以
及空气 CO2浓度(Ca). 同时自动记录光合有效辐
射、环境温度和叶片温度.气孔限制值(Ls)= C i / Ca伊
100% .
1郾 3郾 3 开花坐果测定摇 选 12 株番茄植株,每天记录
前 3 个果穗第 1、2、3 朵小花的开花数和坐果数,计
算坐果率.
1郾 3郾 4 光合物质积累测定摇 每 7 d 从每处理中选取
代表性植株 3 株,分解为根、茎、叶,115 益 杀青
15 min,85 益恒温烘至恒量,采用电子天平称量,计
算植株干物质量.
1郾 3郾 5 产量测定摇 各处理随机选取 12 株植株,每周
采收 2 次,每次记录单株采收果实数量和单株产量,
直到试验结束(共 104 d). 前期产量为试验结束时
的成熟果产量,总产量为试验结束时成熟果和未成
熟果产量之和.
1郾 4摇 数据处理
生理响应、光合作用、干物质积累指标以单株测
定值为 1 次重复,共 3 次重复;产量指标以 4 株产量
的平均值为 1 次重复,共 3 次重复;以上数据采用
SPSS 软件进行差异显著性检验 ( LSD 法),采用
Excel软件作图.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 试验期间的环境控制效果
从温度的日变化(以 2011 年 10 月 8 日为例,图
1)可知,自然光照生长室的温度控制效果较好. 试
验中夜温控制持续的 70 d 内(包括晴天、阴雨天),
平均昼温为 21. 8 益,CK、14、16、18 益处理的平均夜
温分别为 13. 1、13. 4、14郾 7、16. 3 益 . 第 71 ~ 104 天
的平均昼温为 16. 0 益,平均夜温为 9. 6 益 .整个试
验期间的 104 d内,温室内总辐射为 605. 1 MJ·m-2
(以外界总辐射 931. 0 MJ m-2的 65%计[18] ),日均
总辐射为 5. 8 MJ m-2 .相对湿度为 65% ~ 80% ,CO2
浓度为 6郾 3 mg·m-3以上.
2郾 2摇 夜温对番茄叶片生理响应的影响
2郾 2郾 1 夜温对番茄叶片可溶性糖含量的影响摇 叶片
可溶性糖含量随处理夜温的升高而降低(图 2),其
中,CK的可溶性糖含量显著高于其他处理. 处理第
24 天时,CK 处理的可溶性糖含量为 22. 8 滋g·g-1,
14、16、18 益夜温处理的可溶性糖含量分别为 19. 2、
16. 8、14. 2 滋g·g-1,分别为 CK 的 84. 2% 、73. 7% 、
62. 3% .处理第 31 天的变化趋势与第 24 天一致.
2郾 2郾 2 夜温对番茄叶片MDA含量的影响 摇 夜温处
图 1摇 试验期间的温度控制效果和日总辐射
Fig. 1摇 Actual temperature and daily global radiation during the
experiment period.
图 2摇 夜温对番茄叶片可溶性糖和丙二醛含量的影响
Fig. 2摇 Effects of nighttime temperature on contents of soluble
sugar and MDA of tomato leaves.
不同字母表示处理间差异显著(P<0. 05) Different letters meant sig鄄
nificant difference among treatments at 0郾 05 level. 下同 The same below.
理第 24 天时,MDA含量在不同处理间差异不显著;
第 31 天时,由于长期的温度差异,番茄细胞膜透性
发生显著改变,MDA含量随处理夜温的升高而降低
(图 2),其中,CK 的 MDA 含量显著高于其他处理.
14、16、18 益处理的 MDA 含量分别为 1. 7、0. 6、0. 4
0141 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
滋mol·g-1,分别为 CK(2. 7 滋mol·g-1)的 64郾 3% 、
22. 6% 、15. 0% .
2郾 2郾 3 夜温对番茄叶片抗氧化酶活性的影响摇 由图
3 可知,不同夜温处理显著影响了番茄叶片的抗氧
化酶活性. POD 活性随处理夜温的升高而降低,以
CK最高;其中,14、16、18 益处理的 POD 活性在第
31 天时分别为 34. 0、28. 4、21. 4 U·g-1·min-1,均
比 CK(58. 1 U·g-1·min-1 )显著降低. 相反,SOD
活性随处理夜温的升高而升高,以 CK 最低;14、16、
18 益处理的 SOD 活性在第 24 天时分别比 CK
(32. 6 U·g-1)显著增加 58. 8% 、75. 6% 、138郾 2% .
番茄植株 CAT活性在第 24 天时不同处理间差异不
显著,但夜温处理时间延长到第 31 天时,变化趋势
与 SOD活性相同,表现为 CAT 活性随处理夜温的
升高而升高,以 CK最高.
综上 CK处理的夜温最低,与其他 3 个夜温处
理相比,POD活性显著升高、SOD 和 CAT 活性显著
降低,抗氧化酶系统改变,可溶性糖和 MDA 含量显
著升高,说明该处理下番茄植株已处于部分时段的
低温胁迫状态,膜系统已受到一定程度的伤害.
2郾 3摇 夜温对番茄光合作用的影响
处理第 34、45 天光合作用测定期间的平均气温
分别为 28. 8、24. 0 益,叶片温度和光合有效辐射的
变化趋势与气温相同. 14 益处理的日均 Pn比 CK有
所增加,但差异不显著;16、18 益处理的日均 Pn分别
比 CK(13郾 3 mmol·m-2·s-1 )显著增加 14. 1%和
10. 1% (表 2).
提高夜温处理时,可从气孔因素和非气孔因素
2 方面促进番茄光合作用的进行(表 3). 与 CK 相
比,18 益处理的番茄叶片气孔导度(gs)增加,气孔
内外 CO2交换增强,胞间 CO2浓度(C i)增加,气孔限
制值(Ls)下降,气孔因素是 Pn增加的主要因素[19];
16 益处理的 gs增加,气孔内外 CO2交换增强,理论
上 C i应相应增加,但试验中 C i不增反降,这是叶肉
细胞光合能力增强以后进一步利用 C i的结果,此时
非气孔因素是 Pn增加的主要因素[20];同样,14 益处
理番茄 Pn增加,也主要是非气孔因素的作用.
2郾 4摇 夜温对番茄干物质积累的影响
由图 4 可知,在夜温处理 14 d 到 21 d 之间,处
理间单株干物质积累开始出现差异,夜温处理第 49
天时,3 个夜温处理的单株干物质积累均比 CK显著
增加,以 16 益夜温处理的单株干物质积累最多. 14、
16、18 益处理的单株干物质量分别为 37. 8、46. 1、
43. 3 g,分别比 CK (34. 3 g)显著增加 10. 1% 、
34郾 4% 、26. 1% .
2郾 5摇 夜温对番茄开花坐果的影响
3 个夜温处理的单株总开花数与 CK 差异不显
著(表 4),但同期开花数均比 CK 显著增加(图 5).
说明提高夜温,番茄植株生长发育加快,开花时间
图 3摇 夜温对番茄叶片抗氧化酶活性的影响
Fig. 3摇 Effects of nighttime temperature on antioxidant enzyme activities of tomato leaves.
表 2摇 不同夜温处理下番茄叶片净光合速率的日变化
Table 2摇 Diurnal variation of Pn of tomato leaves under different nighttime temperature treatments (mmol·m-2·s-1)
处理
Treatment
9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 平均值
Mean
CK 8. 1b 12. 7b 14. 1c 16. 9c 15. 1c 15. 5a 10. 5c 13. 3b
14 益 8. 3b 13. 4a 15. 1c 17. 9b 15. 7c 14. 0c 11. 4b 13. 7b
16 益 8. 3b 13. 2a 16. 5a 18. 8a 19. 7a 15. 7a 13. 8a 15. 1a
18 益 9. 3a 12. 5b 15. 7b 18. 7a 17. 8b 15. 1b 13. 3a 14. 6a
同列不同字母表示处理间差异显著(P<0. 05) Different letters in the same column meant significant difference among treatments at 0. 05 level. 下同
The same below.
11415 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 毛丽萍等: 日光温室秋冬茬番茄果实发育期的适宜夜温摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 4摇 不同夜温处理番茄植株干物质积累的动态变化
Fig. 4 摇 Dynamics of dry matter accumulation of tomato plant
under different nighttime temperature treatments.
提前.如 18 益夜温处理的第 1、2、3 穗花的第 1 朵小
花开花时间分别比 CK 提前了 4、7、11 d,第 2 朵小
花的开花时间分别比 CK提前了 12、6、8 d. 14、16 益
处理的开花时间也比 CK提前. 3 个夜温处理间开花
时间差异不大.
由表 4 可知,3 个夜温处理的坐果率均比 CK显
著增加. 其中,14、16、18 益处理的前3穗果的单株
坐果率分别为 70. 8% 、66. 4% 、59. 1% ,分别比 CK
(52. 2% )显著增加了 18. 6% 、14. 2% 、6. 9% ;第 1、
2、3 穗果的坐果率与整株坐果率表现出相似的趋
势.相应地,14、16、18 益夜温处理的单株坐果数分
别为 10. 2、9. 5、8. 3 个,分别比 CK(7. 1 个)显著增
加了 43. 7% 、33. 8% 、16. 9% .
2郾 6摇 夜温对番茄产量的影响
由表 5 可知,与 CK 相比,3 个夜温处理的单株
成熟果数和单株总果数(成熟果和未成熟果)均显
著增加.其中,14、16、18 益处理的单株采收果数分
别为 3. 2、3. 4、3. 8 个,而 CK 仅为 0. 3 个;单株总果
数(成熟果和未成熟果)分别为 11. 4、9. 9、9. 6 个,
分别比 CK(7. 0 个)显著增加了 4. 4、2. 9、2. 6 个.
3 个夜温处理的成熟果单果质量均比 CK 显著
增加,以 18 益处理的单果质量最大.其中,14、16、18
益处理的单株成熟果单果质量分别为 94. 3、96. 3、
126. 1 g,分别比 CK(83. 4 g)显著增加了 10. 9、
12郾 9、42. 7 g,增幅达 13. 1% 、15. 5% 、51. 2% .
由于单株采收果实数和成熟果单果质量的增
表 3摇 夜温对番茄叶片光合特性的影响
Table 3摇 Effects of nighttime temperature on the characteristics of photosynthesis of tomato leaves (mean依SE)
处理
Treatment
净光合速率
Pn
(滋mol·m-2·s-1)
气孔导度
gs
(mmol·m-2·s-1)
胞间 CO2浓度
Ci
(mmol·mol-1)
气孔限制值
Ls
主要影响因素
Main factor
CK 15. 7依0. 4d 370. 6依10. 5c 286. 2依8. 5b 21. 12依0. 22 摇 摇 摇 摇 摇 摇 -
14 益 17. 2依0. 3c 379. 8依10. 8c 283. 5依7. 2b 22. 14依0. 15 非气孔因素 Non鄄stomatal factor
16 益 20. 5依0. 4a 456. 9依14. 9b 274. 3依6. 4c 23. 04依0. 13 非气孔因素 Non鄄stomatal factor
18 益 18. 8依0. 3b 532. 2依11. 2a 299. 1依8. 1a 18. 08依0. 09 气孔因素 Stomatal factor
表中数据为夜温处理第 34 天 13:00 的测定值 Data in the table was determined at 13:00 on the 34 th day of nighttime temperature treatments.
表 4摇 夜温对番茄开花坐果的影响
Table 4摇 Effects of nighttime temperature on flowering and fruiting of tomato plants
处理
Treatment
单株开花数
Flower number per plant
第 1 果穗
The first
truss
第 2 果穗
The second
truss
第 3 果穗
The third
truss
合计
Total
单株坐果数
Fruit number per plant
第 1 果穗
The first
truss
第 2 果穗
The second
truss
第 3 果穗
The third
truss
合计
Total
坐果率
Fruit set (% )
第 1 果穗
The first
truss
第 2 果穗
The second
truss
第 3 果穗
The third
truss
平均
Average
CK 4. 9a 5. 4ab 3. 3b 13. 6a 2. 6c 3. 3b 1. 2c 7. 1d 52. 6c 62. 1c 35. 8c 52. 2d
14 益 4. 9a 4. 7ab 4. 8a 14. 4a 3. 5a 3. 6a 3. 1a 10. 2a 70. 3a 77. 0a 64. 1a 70. 8a
16 益 4. 7ab 5. 0a 4. 6ab 14. 3a 3. 0b 3. 6a 2. 9a 9. 5b 63. 5b 71. 0b 62. 8a 66. 4b
18 益 4. 5b 4. 6b 4. 8a 13. 9a 2. 7c 3. 2b 2. 4b 8. 3c 61. 3b 70. 0b 49. 0b 59. 1c
表 5摇 夜温对番茄产量形成因子的影响
Table 5摇 Effects of nighttime temperature treatments on yield formation factors of tomato
处理
Treat鄄
ment
单株果数
Fruit No. per plant
成熟果
Matured
绿果
Green
合计
Total
单果质量
Fresh matter per fruit (g)
成熟果
Matured
绿果
Green
合计
Total
单株产量
Yield per plant (g)
成熟果
Matured
绿果
Green
合计
Total
CK 0. 3b 6. 7b 7. 0c 83. 4c 60. 7b 61. 7c 28c 404a 432d
14 益 3. 2a 8. 2a 11. 4a 94. 3b 45. 9c 59. 6c 304b 378b 682c
16 益 3. 4a 6. 4b 9. 9b 96. 3b 58. 7b 71. 8b 332b 378b 710b
18 益 3. 8a 5. 8c 9. 6b 126. 1a 67. 9a 90. 9a 476a 393a 869a
表中数据为试验第 104 天时 12 株番茄的平均值 Data in the table was the average of 12 tomato plants on the 104 th day of experiment.
2141 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 5摇 不同夜温处理下番茄不同果穗开花数的动态变化
Fig. 5摇 Dynamics of flower number in different trusses of tomato plants under different nighttime temperature treatments.
a)第 1 果穗 The first truss; b)第 2 果穗 The second truss; c)第 3 果穗 The third truss. 以上数据为试验玉中 12 株番茄每穗果前 3 朵小花的平均
值 Data in the figure is the average of the first 3 flowers in every truss of 12 tomato plants in experiment玉.
加,3 个夜温处理的成熟果产量比 CK 显著增加,以
18 益处理番茄成熟果产量最高.在试验的 104 d内,
14、16、18 益处理的单株成熟果产量分别为 304、
332、476 g,而 CK 仅为 28 g;单株总产量(成熟果和
未成熟果) 分别为 682、 710、 869 g,分别比 CK
(432 g)显著增加了 57. 8% 、64. 3% 、101. 1% .
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 设施番茄的低夜温极限
低夜温主要影响番茄植株夜间的物质运输,进
而影响次日的光合作用[13-14] .但过低的夜温能破坏
光合作用组分,引起光合机构异常[21] .本试验中,与
其他夜温处理相比,CK(实际平均夜温 13. 1 益)的
番茄叶片抗氧化物酶系统发生了剧烈变化(图 3);
可溶性糖和丙二醛含量显著增加(图 2),番茄植株
膜系统已经遭到不同程度的破坏,表现为番茄 Pn最
低,物质积累最少,拉秧时基本没有产量(表 2). 黄
芳[15]研究认为,12. 8 益夜温处理 12 d 对番茄植株
生理响应和光合作用影响不显著,这可能是由于处
理持续时间长短不同造成的. 王丽娟等[14]研究认
为,昼温 25 益时,夜温 9 益处理 60 d仍然可以有较
低的前期产量,这可能是由于试验昼温不同所致.
国内有关设施番茄的极限低夜温研究尚未见报
道.一般认为 12 益的夜温会对番茄植株造成生理变
化[9] .本试验中,3 个处理前期产量都比 CK 显著增
加.其中,14 益夜温处理平均夜温比 CK 仅提高了
0. 3 益(实测夜温13. 4 益),尽管番茄植株 Pn增加不
显著(表 2),但长期光合作用的差异使番茄单株干
物质积累量显著增加(图 4),产量比 CK 显著增加
(表 5 ). 因此认为, 14 益 夜温处理 (平均夜温
13. 4 益)是秋冬季日光温室番茄正常生长的低夜温
极限.本试验结果可为太原地区或相同气候条件地
区秋冬季日光温室番茄生产提供指导依据.
3郾 2摇 番茄生长发育的适宜夜温
本试验中,16 和 18 益夜温处理,可以降低气孔
和非气孔因素的限制,提高番茄 Pn(表 2),这与 Al鄄
len[22]和王丽娟等[14]的研究结果一致. 适当提高夜
温,还可以缩短番茄光合作用的启动时间[23],延长
有效光合时间,增加日光合累积量.尽管此时植株呼
吸可能相应增加,但由于叶片光合作用强度是植株
呼吸强度的 4 倍以上[24],所以植株干物质积累最终
增加.在本试验范围内,与 CK相比,16 益和 18 益夜
温处理的番茄植株干物质积累均显著增加.
试验中 18 益处理番茄单株干物质积累最多,开
花期最早(图 5).同时,由于夜温的提高,番茄相关
酶活性增强[25],碳水化合物的运转速率加快,促进
了果实发育,果实成熟期相应提前[26],单果质量相
应增加[18],因此单株前期产量和总产量都最高,是
该试验设定温度范围的最佳夜温. 国内一般认为番
茄的适宜夜温为 15 ~ 18 益 [27],而荷兰设施番茄的
设定夜温为 18 ~ 19 益 [28],这可能与不同地区的光
热资源有关. 本研究的最高实际夜温为16. 3 益,也
是最适宜夜温,实际生产中,建议夜温控制在 16. 3
益以上,以利于秋冬季节设施番茄的生长.
本试验的夜温设定结合了当地生产实际,没有
研究更高夜温对番茄生长发育的影响. 参考荷兰温
室温度管理指标[28],可能 18 ~ 19 益的夜温对番茄
生长更有利,但是,日光温室的能耗随设定温度的升
高而显著增加[28],虽然番茄产量与产值也可能相应
增加,但产投比并不一定增加,甚至可能降低.因此,
适宜当地光热资源条件下番茄增加与能耗降低的夜
温平衡点———经济学适温是下一步研究的内容.
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作者简介摇 毛丽萍,女,1975 年生,博士.主要从事设施蔬菜
环境调控研究. E鄄mail: lipingm@ 126. com
责任编辑摇 张凤丽
4141 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷