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在我国北方冬春季设施蔬菜栽培中,极易遭受低温胁迫,日光温室由于受其本身结构方面的限制,在冬春季阴雨及下雪天因不能及时获得热量补充造成日光温室内低温,尤其是夜间温度下降会导致温室和土壤中温度降低,在白天大气温度回温快,而土壤温度回温慢,因此造成土壤温度不能及时回升而影响作物生长,此时地温成为限制设施蔬菜在冬春季生长发育的关键因子之一。试验以北方栽培番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)‘辽园多丽’幼苗为试材,进行不同根区温度处理,以探讨根区低温对番茄植株光合作用及根系生长的影响。试验结果如下。1.明确不同根区温度对番茄植株生长的影响。根区温度为7℃使根系生长量以及植株株高和茎粗都受到严重抑制,温度为13℃时受到中度抑制,温度为16℃时受到轻微抑制,根区25℃时植株根系生长也受到轻微抑制,根区19℃环境下植株长势最佳。因此划分为716℃为低温,2225℃为高温,19℃为对照。2.明确根区低温抑制番茄幼苗光合作用,引起光系统光抑制。根区低温(7℃和13℃)下叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)先降低后趋于平稳,胞间CO2浓度(Ci)在处理3 d出现急剧下降后又恢复到正常水平。在处理第10 d叶片气孔处于关闭状态。PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII量子产量(Y(II))、电子传递效率(ETR)下降,以及光化学淬灭系数(qP)在处理第3 d出现的短时期急剧下降,表明根区低温下光系统II结构受到损伤,电子传递受阻,产生光抑制。但PSII处调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))和非光化学淬灭系数(NPQ)升高说明光系统通过热耗散等途径消耗了多余能量,起到了保护作用。3.明确根区低温抑制番茄根系生长及线粒体活性。在根区7℃低温处理6 d后根系长度、表面积、体积、根尖数和分叉数均显著降低,13℃低温在处理12 d后才达到显著水平。根区低温也使得根毛减少,根系活力降低,从而降低了根系对水分和营养物质的吸收。根系在低温下产生活性氧,同时使得根系线粒体膜膜脂过氧化,功能受损。激活抗氧化系统,使得超氧化物歧化酶(SOD)和抗氰化物酶(CAT)在处理第3 d时活性最高,之后随处理时间增加而活性下降。这与活性氧导致根系线粒体膜透性增加、膜电位和细胞色素c/a降低有关。