随着设施农业的发展,无土栽培因其众多优势越来越受到人们青睐,但无论是基质栽培还是水培法都会因根垫的形成或营养液不流动而造成根际低氧,低氧胁迫已成为作物生产上主要限制因子之一^[1,2]。番茄因其众多优点,现今已发展成为全球性的重要蔬菜,也是设施无土栽培中主要的种植作物。因此,探讨番茄营养液栽培中根际溶氧浓度对番茄生长发育和生理特性的影响,对增加水培设施园艺作物的产量和制定合理的管理措施具有重要意义。本试验以番茄品种‘河南4号’为试材,设置两个氧水平:正常氧（7-8 mg/L）和饱和氧（14-17 mg/L）处理,以不通气（6-0 mg/L）作为空白对照,研究根际不同氧浓度,尤其是营养液中饱和氧浓度对番茄苗期的形态生长、光合特性及其氮素代谢的影响,为改善水培番茄的生长和栽培措施提供理论依据。主要研究结果如下:1.随着根际氧浓度的增加,番茄幼苗长势越好,和对照相比,正常氧（T1）处理与饱和氧处理（T2）显著提高番茄幼苗的生物量、株高、茎粗、最长根长、根表面积、根体积、总根长、分枝数和根尖数,但降低根系平均直径。番茄幼苗在不同氧环境处理下的相对生长率为:T2>T1>CK,T1和T2处理下总干重比未通气处理（CK）分别增加24.00%和74.86%,最长根长分别增加121.44%和154.32%。饱和氧处理下,根系更发达健壮,地上部分长势更好,相对增长率最大、生物量积累最多。2.在处理中后期,正常氧（T1）和饱和氧处理（T2）下番茄幼苗植株根系活力有所增加,叶片脯氨酸和丙二醛含量显著下降。处理结束时,T1和T2处理下脯氨酸比CK分别降低28.49%和42.17%,丙二醛分别比CK降低47.47%和39.24%。这说明随着处理时间延长,根际持久不通气易对番茄幼苗造成低氧胁迫,增加根际氧浓度利于缓解根际低氧受到的伤害,使根系保持较高活力,从而促进番茄生长。3.增加根际氧浓度降低幼苗的各种光合色素含量,其中饱和氧处理（T2）在整个处理期间显著低于未通气处理（CK）,且降低幅度最大;随着处理时间增长,正常氧处理（T1）在后期和CK没有显著差异。同时,根际增氧处理对番茄幼苗叶片F₀、F_m没有显著性影响;在处理前期和末期,T1和T2处理下叶片光系统Ⅱ的F_v/F₀、F_v/F_m、Φ_PSⅡ、ETR（II）和qP显著升高,而q N显著下降,说明增加根际氧浓度可以缓解幼苗植株的光抑制,提高光能利用率,维持较高的光合性能,而未通气处理受到光抑制比较严重,可能通过提高光合色素含量来维持较高的光合水平,从而缓解根系缺氧。4.在处理后期,增氧处理显著增加了番茄幼苗地上部氮含量,但是对根系氮含量的影响不显著,在处理12d和18d时,饱和氧处理根系氮含量显著低于未通气处理。在处理末期,增氧处理显著提高番茄幼苗地上部、根系和植株氮素积累量,但是降低根系游离氨基酸含量和硝酸还原酶活性。其中饱和氧处理下植株氮素积累量最高,这表明增氧处理通过增加根系对氮素的利用率,从而使幼苗植株氮素积累较多,而未通气处理下幼苗通过改变氮代谢途径,增强硝酸还原酶,积累较多游离氨基酸来提高对氮的吸收和转化进而缓解低氧逆境伤害。综上所述,增加根际氧浓度可以显著改善番茄幼苗的根系的生长,增加根系活力,并提高光能利用效率,增加氮素积累量,从而促进幼苗植株的生长发育。且在饱和氧浓度下,番茄幼苗的生长率最大,生物量和氮素积累量最大,而根际未通气处理下幼苗植株受胁迫程度较深,幼苗生长缓慢,植株光抑制作用增强。