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摘要
[目的]研究不同温度光照水平组合对番茄生理指标的影响，为番茄栽培过程中合理的温光搭配提供理论依据。[方法]在日光温室中，通过人工加温和补光，并设置不同的温光条件，测定番茄的生理指标，比较不同处理间差异， 并对测定指标进行分析。[结果]随着温度的增加，番茄叶片内Chla和Chlb含量增加，叶绿素a/b值下降，叶片游离脯氨酸（Pro）含量显著降低；在同一温度环境下，随着光照强度的增加，Chla和Chlb含量降低，而叶绿素a/b值、游离脯氨酸（Pro）含量、根系活力都呈增加趋势；但是，在自然温度处理环境，植株叶片内游离Pro含量高于增温3～4和6～7 ℃处理区，根系活力前期变化不明显，随着时间的延长根活力后期增加很快。[结论]随着光照强度的增加，叶绿素含量降低，Pro含量也增加；随着温度的增加，叶绿素含量增加，Pro含量降低；但是，在温度相同条件下，随着光照强度的增加，根系活力增加。
关键词 温光；番茄；生理指标
中图分类号 S26+1 文献标识码 A 文章编号 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 wasn’t 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
番茄在我国西北地区日光温室冬春茬栽培中常遇到温度光照不足，使得其光合作用受限，产量降低，商品性差，给温室番茄生产提前上市造成严重损失。因此，了解番茄的生理机制，对西北地区保护地冬季栽培番茄、提高产量及品种选育是非常必要的。尽管有关番茄温光逆境生理的研究较多，但多数是以低温或弱光作为单一因素进行研究的[1]。而对于番茄的保护地栽培，尤其是在日光温室生产过程中，即使是加温与补光条件交互处理，大多也都是集中在苗期，而对番茄成株期的生长发育和生理机制综合影响的研究不多[2]。笔者以金鹏1号为材料，在人工控制设施环境条件下，研究番茄定植后至开花坐果期的生理特性，以便为番茄设施高产栽培、品种选育和适当、适时增温补光调控提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试番茄品种为金棚1号。番茄粉果果实外形美观，色泽好，高圆形，似苹果无绿肩，表面光滑、发亮，大小均匀，大的可达350～500 g，果型大且无畸形果，口感好，风味佳。
1.2 试验设计
设空气温度和光照强度2个因素。空气温度设3个水平，即日光温室常规管理的自然温度（15～20 ℃）、比自然对照温度高3～4和6～7 ℃；光照强度也设定3个水平即日光温室常规管理的自然光照强度（100～600 μmol/（m2·s））、补光100和200 μmol/（m2·s）。温光交互共9个处理，重复3次。各处理设计见表1。 1.3 试验方法
试验在阿克苏地区农业科技示范园日光温室进行，分别于2011年12月冬春茬和2012年8月秋冬茬口营养钵基质育苗，待4～5片真叶时定植于直径33 cm和高22 cm的塑料花盆中，每盆1株，共种植270株，栽培基质（V土∶V牛粪∶V草炭）为5∶3∶2。在总长60 m的日光温室，用PC板分成3间，每个挡板只留出一个小门，作为3个温度梯度间，保证温度梯度相隔4 ℃左右，每隔间（即每个温度处理）设3个光照小区，各个小区间用2 行保护行隔开，共9个处理小区。温度处理方式为：T1常规管理的自然温度（15～20 ℃）；T2 人工采用热风炉加温和控制通风相结合，控制温度达到25 ℃左右；T3人工采用热风炉加温和通风相结合，控制温度达到30 ℃左右。光照处理方式为：L1自然光照（100～600 μmol/（m2·s））；L2 自然光照+2盏补光灯（补光灯均为飞利浦农用钠灯，每盏灯能补光40～60 μmol/（m2·s），补光面积约15 m2）；L3 自然光照+4盏补光灯。
1.4 测定指标与方法
叶绿素含量的测定采用丙酮溶液提取法；脯氨酸（Pro）含量的测定采用酸性茚三酮提取法；根系活力的测定采用氯化苯基四氮唑（TTC）法。
2 结果与分析
2.1 不同温光对温室番茄开花期叶绿素含量的影响
由表2可知，不同热风炉加温和农业钠灯补光处理对叶绿素a含量的影响不同。随着加温程度的增加，番茄开花期叶绿素a含量增加，补光强度越大，番茄叶绿素a含量越低。其中，补光处理200 μmol/（m2·s）叶绿素a含量在不同的温度下均为最低，温度T1、T2、T3补光处理中光强100 μmol/（m2·s）处理叶绿素a含量分别比CK降低了1.7%、2.2%、2.0%，光强200 μmol/（m2·s）处理叶绿素a含量分别比CK降低了6.2%、4.8%、5.3%。
3 讨论
研究表明，随着温度的增加，番茄开花期叶绿素含量增加，在同一温度条件下光照强度大，叶绿素含量降低，叶绿素a/b值升高[3]。光照强度越弱， 番茄植株叶片的叶绿素含量和叶绿素a/b值都有一定的上升趋势。这是植物对温室光照强度增加适应性的反映[4]。研究表明，叶绿素含量的降低有利于植物将光能转换成营养物质或生殖物质；而随着温度的增加，植株前期生长很快，但是会提前衰老，叶片变薄，光合作用减弱，即植物光能利用率低，因此叶绿素含量增加。
大量研究表明，Pro含量在植物体中的高低不仅可以调节植物渗透性，而且可以防止植物细胞受到环境威胁时的脱水，当植物生长的环境温度过低时植物体内Pro含量会增加。试验中，不同热风炉加温或通风和农业钠灯补充光照强度处理使得番茄叶片内Pro含量比温度低的环境处理区有明显的降低，但是随着补光强度的增加，Pro含量也增加，但是在相同的补光强度处理区，随着热风炉加温处理不同程度的增加，Pro含量也降低。这可能是Pro在番茄体内对温度或相对高光的敏感反应[5]。因此，在反季节种植蔬菜情况下，要注意调控保护地环境的温度和冬季光照不足，以免植物遭受冷害而影响产量、品质。
研究还表明，在增温温度同等的环境下，补光200和100 μmol/（m2·s）处理的根系活力都比自然光照下高，说明光照强度对根系活力的影响很大。这可能是由于植株争取向上生长以获取更多的光能，不断地从土壤中吸收养分，从而增强了根系活力，因此补光处理区比自然光处理区地上部生长旺盛。
参考文献
[1] 康恩祥.低温弱光对西葫芦幼苗生长及生理生化特性的影响[D].兰州：甘肃农业大学，2006.
[2] 任华中，黄伟，张福墁.低温弱光对温室番茄生理特性的影响[J].中国农业大学学报，2002，7（1）：95-101.
[3] 马德华， 庞金安， 霍振荣，等.弱光对黄瓜幼苗某些生理特性影响[J].河南农业大学学报， 1997，31（3）：248-250.
[4] 王萍.低温弱光对日光温室辣椒生长发育和生理生化特性的影响[D].兰州：甘肃农业大学，2005.
[5] 候兴亮，李景富，许向阳.弱光处理对番茄不同生育期形态和生理指标的影响[J].园艺学报，2002，29（2）：123-127.
[目的]研究不同温度光照水平组合对番茄生理指标的影响，为番茄栽培过程中合理的温光搭配提供理论依据。[方法]在日光温室中，通过人工加温和补光，并设置不同的温光条件，测定番茄的生理指标，比较不同处理间差异， 并对测定指标进行分析。[结果]随着温度的增加，番茄叶片内Chla和Chlb含量增加，叶绿素a/b值下降，叶片游离脯氨酸（Pro）含量显著降低；在同一温度环境下，随着光照强度的增加，Chla和Chlb含量降低，而叶绿素a/b值、游离脯氨酸（Pro）含量、根系活力都呈增加趋势；但是，在自然温度处理环境，植株叶片内游离Pro含量高于增温3～4和6～7 ℃处理区，根系活力前期变化不明显，随着时间的延长根活力后期增加很快。[结论]随着光照强度的增加，叶绿素含量降低，Pro含量也增加；随着温度的增加，叶绿素含量增加，Pro含量降低；但是，在温度相同条件下，随着光照强度的增加，根系活力增加。
关键词 温光；番茄；生理指标
中图分类号 S26+1 文献标识码 A 文章编号 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 wasn’t 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
番茄在我国西北地区日光温室冬春茬栽培中常遇到温度光照不足，使得其光合作用受限，产量降低，商品性差，给温室番茄生产提前上市造成严重损失。因此，了解番茄的生理机制，对西北地区保护地冬季栽培番茄、提高产量及品种选育是非常必要的。尽管有关番茄温光逆境生理的研究较多，但多数是以低温或弱光作为单一因素进行研究的[1]。而对于番茄的保护地栽培，尤其是在日光温室生产过程中，即使是加温与补光条件交互处理，大多也都是集中在苗期，而对番茄成株期的生长发育和生理机制综合影响的研究不多[2]。笔者以金鹏1号为材料，在人工控制设施环境条件下，研究番茄定植后至开花坐果期的生理特性，以便为番茄设施高产栽培、品种选育和适当、适时增温补光调控提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试番茄品种为金棚1号。番茄粉果果实外形美观，色泽好，高圆形，似苹果无绿肩，表面光滑、发亮，大小均匀，大的可达350～500 g，果型大且无畸形果，口感好，风味佳。
1.2 试验设计
设空气温度和光照强度2个因素。空气温度设3个水平，即日光温室常规管理的自然温度（15～20 ℃）、比自然对照温度高3～4和6～7 ℃；光照强度也设定3个水平即日光温室常规管理的自然光照强度（100～600 μmol/（m2·s））、补光100和200 μmol/（m2·s）。温光交互共9个处理，重复3次。各处理设计见表1。 1.3 试验方法
试验在阿克苏地区农业科技示范园日光温室进行，分别于2011年12月冬春茬和2012年8月秋冬茬口营养钵基质育苗，待4～5片真叶时定植于直径33 cm和高22 cm的塑料花盆中，每盆1株，共种植270株，栽培基质（V土∶V牛粪∶V草炭）为5∶3∶2。在总长60 m的日光温室，用PC板分成3间，每个挡板只留出一个小门，作为3个温度梯度间，保证温度梯度相隔4 ℃左右，每隔间（即每个温度处理）设3个光照小区，各个小区间用2 行保护行隔开，共9个处理小区。温度处理方式为：T1常规管理的自然温度（15～20 ℃）；T2 人工采用热风炉加温和控制通风相结合，控制温度达到25 ℃左右；T3人工采用热风炉加温和通风相结合，控制温度达到30 ℃左右。光照处理方式为：L1自然光照（100～600 μmol/（m2·s））；L2 自然光照+2盏补光灯（补光灯均为飞利浦农用钠灯，每盏灯能补光40～60 μmol/（m2·s），补光面积约15 m2）；L3 自然光照+4盏补光灯。
1.4 测定指标与方法
叶绿素含量的测定采用丙酮溶液提取法；脯氨酸（Pro）含量的测定采用酸性茚三酮提取法；根系活力的测定采用氯化苯基四氮唑（TTC）法。
2 结果与分析
2.1 不同温光对温室番茄开花期叶绿素含量的影响
由表2可知，不同热风炉加温和农业钠灯补光处理对叶绿素a含量的影响不同。随着加温程度的增加，番茄开花期叶绿素a含量增加，补光强度越大，番茄叶绿素a含量越低。其中，补光处理200 μmol/（m2·s）叶绿素a含量在不同的温度下均为最低，温度T1、T2、T3补光处理中光强100 μmol/（m2·s）处理叶绿素a含量分别比CK降低了1.7%、2.2%、2.0%，光强200 μmol/（m2·s）处理叶绿素a含量分别比CK降低了6.2%、4.8%、5.3%。
3 讨论
研究表明，随着温度的增加，番茄开花期叶绿素含量增加，在同一温度条件下光照强度大，叶绿素含量降低，叶绿素a/b值升高[3]。光照强度越弱， 番茄植株叶片的叶绿素含量和叶绿素a/b值都有一定的上升趋势。这是植物对温室光照强度增加适应性的反映[4]。研究表明，叶绿素含量的降低有利于植物将光能转换成营养物质或生殖物质；而随着温度的增加，植株前期生长很快，但是会提前衰老，叶片变薄，光合作用减弱，即植物光能利用率低，因此叶绿素含量增加。
大量研究表明，Pro含量在植物体中的高低不仅可以调节植物渗透性，而且可以防止植物细胞受到环境威胁时的脱水，当植物生长的环境温度过低时植物体内Pro含量会增加。试验中，不同热风炉加温或通风和农业钠灯补充光照强度处理使得番茄叶片内Pro含量比温度低的环境处理区有明显的降低，但是随着补光强度的增加，Pro含量也增加，但是在相同的补光强度处理区，随着热风炉加温处理不同程度的增加，Pro含量也降低。这可能是Pro在番茄体内对温度或相对高光的敏感反应[5]。因此，在反季节种植蔬菜情况下，要注意调控保护地环境的温度和冬季光照不足，以免植物遭受冷害而影响产量、品质。
研究还表明，在增温温度同等的环境下，补光200和100 μmol/（m2·s）处理的根系活力都比自然光照下高，说明光照强度对根系活力的影响很大。这可能是由于植株争取向上生长以获取更多的光能，不断地从土壤中吸收养分，从而增强了根系活力，因此补光处理区比自然光处理区地上部生长旺盛。
参考文献
[1] 康恩祥.低温弱光对西葫芦幼苗生长及生理生化特性的影响[D].兰州：甘肃农业大学，2006.
[2] 任华中，黄伟，张福墁.低温弱光对温室番茄生理特性的影响[J].中国农业大学学报，2002，7（1）：95-101.
[3] 马德华， 庞金安， 霍振荣，等.弱光对黄瓜幼苗某些生理特性影响[J].河南农业大学学报， 1997，31（3）：248-250.
[4] 王萍.低温弱光对日光温室辣椒生长发育和生理生化特性的影响[D].兰州：甘肃农业大学，2005.
[5] 候兴亮，李景富，许向阳.弱光处理对番茄不同生育期形态和生理指标的影响[J].园艺学报，2002，29（2）：123-127.