全 文 :广 西 植 物 Guihaia 26(2):167— 170 2006年 3月
不同降湿处理后温室内番茄作物生物学
性状与生理特性差异研 究
梁称福 一,陈正法2,钟福生1,4,
李文祥 ,范 适1,徐龙铁3
(1.湖南环境生物职业技术学院,湖南 衡阳 421005;2.中国科学院 亚热带农业生态研究所,湖南 长沙 410125;
3.广西壮族 自治区 贺州市农业局,广西 贺州 542800;4.中国地质大学 环境学院,湖北 武汉 430074)
摘 要:研究了限量排气降湿 、地下热循环冷凝除湿 、膜下滴灌降湿 3个降(除)湿处理后温室内番茄作物生
物学性状与生理特性差异。结果表明:3个降湿处理温室内番茄群体生长率、相对生长率 与净同化率均明显
高于对照 ;番茄植株茎粗 、干物重 、叶面积表现出膜滴>冷凝>限排>对照规律 ;相接近时刻的光合速率与蒸
腾速率,以壮叶>嫩叶>老叶,且 日变化呈现低(上午)、高(中午)、低(傍晚)规律,并明显大于对照。
关键词:温室降湿 ;生物学性状 ;生理特性 ;差异
中图分类号:Q945.1 文献标识码 :A 文章编号 :1ooo-3142(2006)02-0167-04
Studies on the differences of dehumidified
treatments on biological and physiological
characteristics of tomato in greenhouses
LIANG Cheng—fu 一,CHEN Zheng—fa ,ZHONG Fu—shengI”,
LI W en—xiang ,FAN Shi1,XU Long—tie3
(1.Hunan Environment—biological Polytechnic,Hengyang 421005,China;2.Institute of Subtropical Agriculture,the
Chinese Academy of Sciences,Changsha 410125,China;3.Agricultural Bureau of Hezhou,Guangxi Chuang Municipality
Hezhou 542800,China;4.Environment College of China University of Geosciences,Wuhan 430074,China)
Abstract:The differences of biological and physiological characteristics of tomato were studied in three differ—
ent dehumidified greenhouses(including setting limit to exhaust,condensation by underground hea卜circulation
and trickle irrigation under sub-film).The results showed that:crop growth rate(CGR),relative growth rate
(RGR)and net assimilation rate(NAR)of tomato plants in three different dehumidified greenhouses were al1
increased significantly compared to CK;Regularity such as trickle irrigation under sub—film> condensation by
underground heat—circulation~ setting limit to exhaust> CK was emerged in relation to stem diameter.dry
weight and leaf area index.The net photosynthesis rate and the transpiration rate of ripe leaves were the high—
est,young leaves the second,old leaves the Iowest~Daily variation regularity was as follows:low(forenoon)一
high(midday)一low(evening)and those of three different dehumidified greenhouses were enhanced markedlv
compared with CK.
Key words:dehumidifying in greenhouses;biological characteristics;physiological characteristics;the differences
收稿 日期 :2004一l1—22 修回日期;2005—05—30
基金项目:中国科学院“十五”科技攻关项目(NK十五一C-20)[Supported by KeyTechnologies Research and Development Program
of Tenth Five-Year Plan Project of the Chinese Academy of Sciences]。
作者简介:梁称福(1969一)。男。江西于都人 ,硕士生,副研究员 ,研究方向为有机农业、设施农业、农业生物技术。
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l68 广 西 植 物 26卷
我国自二十世纪 7O年代以来,温室农业得到了
长足发展。从发展地域 上看 ,北 到哈尔滨,南 至广
州 、珠海 ,东抵上海 ,西达新疆 (潘锦泉等 ,l989;潘锦
泉,1996)。发 展 的面 积 ,1985年 为 0.5万 hm ,
1999年则发展到 2O万 hm (潘锦泉 ,1996;王耀林 ,
2000)。然而由于空气湿度过高,对作物产生多种生
理负面影响,也为作物病原物提供适宜的侵染和蔓
延环境,从而影响作物正常生长发育,导致产量降
低,品质变劣。降(除)湿便成为温室作物生产中的
重要环节。本试验 以常规操作作为对照,设置了限
量排气降湿、地下热循环冷凝除湿、膜下滴灌降湿 3
个降(除)湿处理,比较研究了它们对温室内番茄作
物生物学性状与生理特性 的差异 ,为了解温室湿度
形成机制,丰富湿度环境理论 ,指导温室作物生产提
供借鉴和依据。
1 材料与方法
1.1试验地点
试验在广西贺州现代农业科技示范园单栋塑料
温室内进行。温室东西走向,长 30 m,宽 8 m,顶脊
高 3.45 m,肩高 1.95 m。
1.2供试作物
台湾 103明珠番茄(早中熟,无 限生长型)。
1.3试验设计与方法
1.3.1降湿处理 试验设限量排气降湿、地下热循
环冷凝除湿 、膜下滴灌降湿、对照(常规操作)四个降
(除)湿处理(下文分别简称为限排、冷凝、膜滴、对
照),每个处理安排在一座标准单栋塑料温室内进行
(温室规格见 1.1)。其中限量排气降湿在温室东头
2.8 m高处安装 型号 为 HKC-30B换气扇 (功率 5O
W ,排气量 0.273 m /s)一台,每天 9:00~14:00
开扇排气;地下热循环冷凝除湿在温室东边砌一圆
柱形装置,中央 3畦 35~45 cm深处埋设 内径为 l2
~ l6 cm瓦罐 ,形 成地下热循 环通道,通过在装置
上方 1.8 m 高处安装 型号为 KFA一35B换气扇 (功
率 5O w,排气量 22.5 m /rain)一台,每天 9:00~
l4:O0开扇把温室 内热空气导人地下管道,从而达
到冷凝除湿 目的 ;膜下滴灌在番茄定植之后使用直
径为4 cm的聚氯乙烯软管铺于畦面番茄植株旁边,
表 1 不同降湿处理温室内主要环境因子状况
Table 1 M ain environment factors in greenhouses under different dehumidified treatments
Note:(1)Setting limit to exhaust;(2)Condensation by underground heat—circulation;(3)Trickle irrigation under sub—film;(4)Contrast
.
(the folows are the same).AH=Average daily relative humidity;AT= Average daily air temperature.
并在植株根部钻一小孔 ,便 于水珠从小孔处漏出而
湿润植株根部土壤 ,并采用厚度为 0.02 mm的聚氯
乙烯薄膜覆盖畦面;对照处理无上述降(除)湿设施,
畦面裸露,采取常规水、肥管理方式。不同降湿处理
温室 内主要环境 因子状况 见表 1。表 1中 日均相对
湿度与日均气温是指前一阶段 44 d试验期(2003.
11.1O~2003.12.24)内温室 近中央(离 东、西 门各
l5.0 m,离北侧地界 3.5 m)1.5 m高处每天所测相
对湿度与气温的平均值。
1.3.2作物栽培管理 番茄定植之前,结合深耕、松
土、整地 ,在 每座 温 室 内施 人 生物 有机 肥 35 kg,
KzSO 复合肥(N15-P15-K15)12.5 kg。定植 日期
为 2003年 11月 11日,株行距为 40 cm×65 cm,每
667 m。定植基本苗 2 565株(定植时番茄苗生物学
性状见表 2)。定植后植 株调整、肥、水 、病 、虫等 田
问管理按常规方法一致同时进行。其中整枝方式采
用单干整枝,肥料按每 667 m 分多次追施 K SO
复合肥(N15一P15-K15)50 kg、三元配方肥(N12一P7一
K30)15 kg。番茄 自2004年 2月 l5日开始收获。
1.4试验调查与测试项 目、方法
自番茄定植后 44 d、102 d,采用分层随机取样
法(西南农业大学,1986),分别在每座温室内抽取
lO株样本 ,调查测 定其叶面积、叶面积指数 ,鲜重 、
干重,群体生长率、相对生长率、净同化率等生长指
标。叶面积与叶面积指数测定采用打孔法(《浙江农
业科学》编辑部,1981),鲜重直接用天平称取,干重测
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2期 梁称福等:不同降湿处理后温室内番茄作物生物学性状与生理特性差异研究
—
16
—
9
定采用恒重法(西北农业大学植物生理生化教研室,
1987)。群体生长率、相对生长率、净同化率测定按杨
守仁等(1989)、村田吉男(1982)介绍方法进行。光合
速率、蒸腾速率采用 LI-6400光合测试系统测定。
表 2 定植时番茄苗生物学性状
Table 2 The biological characteristics of tomato seedlings when transplanted
注;表中所列数值 为随机调查 1O株苗所得 的平均值 。
Note:Data listed on the table were means of 10 seedlings by random sample.
尝
鼍
蓑暑
8
O
限排
(1)
冷凝
(2)
对 照
(4)
膜滴
(3)
{
诗 2
莨
限{_jl=
(1)
冷凝
(2)
对照
(4)
膜滴
(3)
羹
墼霉
童 鲁
蹙蒸
限排
(1)
冷凝
(2)
对照
(4)
图 1 不同降湿处理温室内番茄作物群体生长率、相对生长率与净 同化率差异
Fig. 1 The differences of crop growth rate(CGR),relative growth rate(RGR)and net assimilation
rate(NAR)of tomato plants in three different dehumidified greenhouses
2 结果与分析
2.1不同降湿处理温室 内番茄作物群体生长率、相
对生长率与净同化率差异
番茄群体生长是产量形成的基础,不同降湿处
理温室内番茄作物群体生长率、相对生长率与净同
化率存在不同程度差异。从整体来看,群体生长率
均以第 1阶段(2003.11.10~2003.12.24)为小,第
2阶段(2003.12.24~2004.02.22)为大;而相对生
长率与净同化率则反之。其中,群体生长率在第 1
阶段表现出膜滴>冷凝>限排>对照,第 2阶段则
冷凝>膜滴>限排>对照。无论第 1、第 2阶段,3
个降湿处理温室内番茄群体生长率、相对生长率与
净同化率均明显高于对照(图 1)。
2.2不同降湿处理温室内番茄植株生物学性状差异
经温室降湿处理后,番茄植株显著增高,番茄植
株干物重存在差异 。在番茄生长的两个 阶段 ,植株
茎粗、干物重均以膜滴最大,冷凝次之,限排第三,对
膜滴
(3)
照最小。但在前一阶段 (2003.12.24)限排与对照之
间 ,在后一阶段(2004.03.22)限排与对照之间以及
膜滴与冷凝之间,差异不显著(P>0.05)。不同降
湿处理温室内番茄植株叶面积表现出膜滴>冷凝>
限排>对照规律,但在前一阶段(2003.12.24)限排、
冷凝 与对照之间 ,在后一 阶段 (2004.03.22)膜滴与
冷凝之间,差异不显著(P>0.05)(表 3)。
2.3不同降湿处理温室内番茄作物叶片光合速率 日
变化差异
由图2可知,从总体上看,相接近时刻测得的光
合速率,以壮叶最大,嫩叶次之,老叶最小;无论是嫩
叶、壮叶还是老叶,上午光合速率较低,待到中午左
右达到最高值,下午至傍晚下降。对某一特定时间
而言,光合速率均以冷凝处理最大,对照最小。
2.4不同降湿处理温室内番茄作物叶片蒸腾速率 日
变化差异
与光合速率变化规律相似,相接近时刻测得的
蒸腾速率,以壮叶>嫩叶>老叶,且 日变化呈现低
(上午)、高(中午)、低(傍晚)规律。但对某一特定时
3 2 1 0
∞ ∞ 0
c; c; n n n
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17O 广 西 植 物 26卷
间各处理蒸腾速率相比较而言,以限排最大,对照最
小(图 3)。
表 3 不同降湿处理温室内番茄植株生物学性状
Table 3 The biological characteristics of tomato plants
in three different dehumidified greenhouses
注:同~行内数值标有相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同
字母表示差异显著(P
indicate no significant difference(P> 0.05),but different letters indi—
cate significant difference(P< O.05).
3 讨论与结语
本文从分析探讨温室内番茄作物生物学性状与
生理特性差异的角度,研究了限量排气、地下热循环
冷凝、膜下滴灌 3个不同降(除)湿处理的间接效应。
试验结果表明,经降(除)湿后,温室内番茄作物生长
明显加快,具体表现在群体生长率、相对生长率与净
同化率增加,基茎增粗、干物质变重、叶面积指数加
大,光合速率与蒸腾速率增加等方面。但群体生长
率在番茄生长的前期 阶段小于后期阶段,而相对生
长率与净同化率则反之,说明前期生长相对较快,后
期则总体长势加快。本试验测得的光合速率与蒸腾
速率均以壮叶>嫩叶>老 叶,且 日变化 呈现低 (上
妻妻量萎量翥妻妻量妻墓 -4-量萎 蓑g鼻二 《 英 鬣
a b c a b c a
(a—yung leaves,b—ripe leaves,c—old leaves)
图 2 不 同降湿处理温室内番茄作物叶片
光合速率 日变化 (测定 日期 :2004年 2月 22日)
Fig. 2 Daily variation of the net photosynthesis rate
of tomato leaves in three different dehumidified
greenhouses(M easurement date:2004—02—22)
昌 耋 雪 言 暑 童 要 吉 雪 耋 星 言 善 古
蓑 莫 二 ≥ 芸 稍 鹫
a b c a b c a
(a—yung]caves.b—ripeleaves.c—oldleave;,)
图 3 不同降湿处理温室内番茄作物叶片蒸腾
速率 日变化(测定 日期:2004年 2月 22日)
Fig.3 Daily variation of the transpiration rate of tomato
leaves in three different dehumidified greenhouses
(M easurement date:2004—02—22)
午)、高(中午)、低(傍晚)规律,跟大多数植物的生理
变化规律相吻合。必须说明的是,上述与番茄作物
有关 的一系列生物学性状及生理特性指标 的变化 ,
并非单纯是经 3个不同降(除)湿处理后温室内空气
湿度这一单个环境 因子变化的结果,而是空气湿度 、
空气温度、土壤湿度、土壤温度等多个环境因子综合
变化所导致。变化情况不一,其中膜下滴灌后,空气
温度、土壤湿度、土壤温度均有所提高;地下热循环
冷凝降湿后,则土壤湿度降低,土壤与空气温度提
高;限量排气降湿后,空气温度、土壤湿度、土壤温度
均有所降低。
从降(除)湿后的综合效应,可以比较出3种不
(下转第 177页 Continue on page 177)
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2期 黄玉清等:岩溶石漠化治理优良先锋植物种类光合、蒸腾及水分利用效率的初步研究 177
时段是这些石漠化地区植物水分利用最高时间段。
从植物解剖学方面任豆树具有明显 的抗旱结构
(作者等另文),在 岩溶 区任豆树和狗骨木以及金银
花都具有发达的根系,它们可分布在石缝中,即使地
表十分干旱(含水量<10 g·L- ),在蒸腾拉力的驱
动下,其根系仍然能够从其所在的石缝里吸收水分,
充分利用深层次的水资源,保证旺盛的光合作用,同
时免受强高引起的高温灼伤;任豆树能够通过气孔
调节,适应短时的水分不足。由此可见,这几种植物
通过 自身调节也有避旱避光策略 ,具有适应岩溶区
高温干旱的生理生态学特征。在植物固定碳水化合
物效率并提高水分利用效率而言,将三种植物套种,
任豆树能够对藤灌植物适当遮荫,对加速狗骨木生
长,提高金银花的产量将具有较好的效益。
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(上接第 170页 Continue from page 170)
同降(除)湿技术的效果,即以膜下滴灌最好,地下热
循环冷凝次之,限量排气再次 。
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