高温和湿度对设施番茄幼果发育的影响机理

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LUXU_ZHANG
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高温高湿是设施番茄的主要气象灾害之一,至今高温胁迫下不同湿度对设施番茄幼果发育的影响机理尚不清楚,为此,设计试验系统研究了设施番茄光合、蒸腾、花粉活力、果实横纵径、果实指数、内源激素的变化,试验以番茄品种“金粉5号(Jin Fen5)”为研究试材,设计空气温度、空气相对湿度、持续时间三因素试验,日最高气温/日最低气温(℃)设置为:3 2℃/2 2℃、3 5℃/2 5℃、3 8℃/2 8℃、4 1℃/3 1℃4个水平,空气相对湿度设置为:30~40%、50%~60%、70%~80%三个水平,持续时间设置为:4、8、12天,分别在番茄开花期和幼果期进行试验处理,并以日最高气温25℃、空气湿度为50%的番茄幼苗作为对照(CK)。主要研究结果如下:(1)同一光合有效辐射(PAR)下,净光合速率(Pn)随着温度的升高不断降低,随着湿度的不断增加,呈现缓慢升高的趋势。光响应模型对于不同高温高湿处理有不同的适应性,不同光响应参数模拟效果因不同模型而异,综合来看,直角双曲线修正模型拟合效果最好,其次分别是非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线模型。随着温度的升高,初始量子效率(α)、最大净光合效率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)总体逐渐降低;随着湿度的增加、处理时间的延长,α、Pnmax和Rd总体逐渐升高,32℃、38℃和41℃处理的LSP先降低后升高,35℃逐渐降低,LCP表现规律不一。(2)随着高温胁迫程度的加深,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、地下部分的干鲜重和干鲜重根冠比(R/S)都呈现先升高后降低的趋势,叶水势(Ψw)、根系活力(Rv)和地上部分的鲜重逐渐降低,干重变化不显著;在高温条件下,随着空气湿度的增加和处理时间的延长,Ψw、Gs和Tr不断增加,R/S和Rv逐渐降低,干鲜重变化不显著。(3)随着高温胁迫的增强,植株的开花率逐渐降低,但落花率相反。随湿度的增加、处理时间的延长,32℃-38℃处理的开花率先升高后降低,落花率则逐渐增加,41℃处理的开花率逐渐降低,落花率先升高后降低。高温胁迫对设施番茄花粉活力的影响表现为明显的抑制作用。随着高温胁迫程度的加深,花粉活力、花粉管萌发率和伸长度都呈现降低的趋势,41℃高温使番茄花粉几近失活。高温条件下,70%-80%的高湿度能够增强花粉活力、提高花粉管萌发率和伸长度。(4)果实横纵径呈S型增长,且随高温胁迫程度的加深,果实横纵径逐渐减小,表现为41℃<38℃<35℃<32℃<CK,当温度高于35℃后,果径减小幅度变大;高温条件下,进行湿度处理,表现为RH50%8d<RH30%4d<RH80%12d<CK;果形指数随温度、湿度和处理时间的变化影响不显著,但随着坐果后时间的增加不断减小。高温胁迫对设施番茄幼果内源激素相关指标有显著影响,随着高温胁迫程度的加深,生长素(IAA)、玉米素(ZT)逐渐降低,脱落酸(ABA)逐渐升高,赤霉素(GA3)先升高后降低。高温条件下,随着空气湿度的增加和处理时间的延长,IAA、ZT和GA3逐渐降低,ABA逐渐升高。GA3以35℃处理最高;ABA以41℃处理最高;ZT和IAA都以CK处理最高。在幼果生长发育过程中内源IAA、ZT、GA3、ABA水平会逐渐积累增加。
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