周 蓉 徐丽萍 赵丽萍 王银磊 余文贵 赵统敏
(江苏省农业科学院蔬菜所,江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室,江苏南京210014)
番茄(Solanum lycopersicum L.或 Lycopersicon esculentum Mill.)属于茄科作物(Solanaceae),原产南美洲安第斯山脉,是重要的世界性蔬菜种类之一。研究表明,非生物环境因子引起的非生物胁迫严重影响番茄的生长发育,因此,近年来,非生物胁迫研究引起了番茄育种科研人员的高度重视。
一方面,全球气候变暖引起的高温胁迫对蔬菜生产的影响日趋严重。在过去的100年里,全球平均气温上升了0.5℃,20年后全球平均气温将上升0.4℃,至2100年,预计全球平均气温将上升1.0~3.4℃[1]。另一方面,降雨不足或土壤水分亏缺引起的干旱胁迫影响蔬菜生产。我国1/3土地属于干旱或半干旱地区,在所有非生物胁迫中,干旱对农业生产造成的损失居首位[2]。高温和干旱胁迫严重限制了蔬菜的产量,给农业经济带来巨大的损失。应引起注意的是,在自然条件下,高温和干旱常常同时发生[3],高温干旱复合胁迫往往比单一胁迫对蔬菜生产造成的危害更大。
在番茄越夏栽培中,高温是一种常见的非生物胁迫。当温度超过35℃,番茄种子的发芽、植株的营养生长和生殖生长(包括开花坐果和果实成熟)均会受到不利影响[4~6]。不同番茄品种对高温的敏感性不同,耐热番茄品种可在36℃高温条件下保持较高的光合作用能力,积累干物质,而热敏感番茄品种的光合作用显著降低,干物质积累减少[6]。在人工气候箱进行高温处理后,耐热番茄品种有部分花粉有活力,热敏感番茄品种的花粉丧失活力。田间高温下,耐热番茄品种的开花坐果率均高于热敏感番茄品种[6]。对于番茄而言,干旱胁迫会降低植株的生长速率和干物质积累,并改变叶片的生理生化特性,影响开花坐果[7~8]。干旱胁迫下,番茄叶片的光合色素含量升高,净光合作用速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度下降,光呼吸速率升高,同时,干旱胁迫导致番茄叶片光系统损伤[9]。高温或干旱胁迫严重时,均会造成番茄植株死亡。
高温干旱复合胁迫下植物的响应往往与单一胁迫下的响应存在较大差异。以番茄为例,高温干旱复合胁迫会抑制幼苗的生长,引起叶片生理发生变化,且不同番茄品种对复合胁迫的敏感程度不同[4,10]。虽然高温胁迫和干旱胁迫都会对番茄的生长产生影响,但与高温胁迫相比,干旱胁迫在复合胁迫中占主导作用,对番茄叶片生理影响更大[11]。总体而言,与单一胁迫相比,番茄对高温干旱复合胁迫的响应具有一定的特异性,也就是说,番茄对复合胁迫的响应不能根据单一胁迫的响应来推测。
选用适宜的基质并均匀装穴,浇透水;播种前,进行温汤浸种,并去除瘪粒,每穴播1~2粒种子,随后浇透水;种子发芽适温为28~30℃,在高温季节播种应注意降温保湿。
每天多次检查基质含水量,基质表面干燥时,应及时在清晨和傍晚均匀补水,防止基质忽干忽湿;出苗后,及时补充营养液;在夏季高温或中午高温时段覆盖遮阳网,并注意通风。
尽量选择阴雨天或下午温度较低时定植,定植后及时浇水;合理密植,不可种植过密,配合施用氮、磷、钾肥,防止徒长,提高番茄植株抗逆性;连阴天后的晴天,棚内温度不宜上升太快,控制中午棚内不超过30℃;晴天中午覆盖遮阳网,降低棚内温度,减少蒸腾量;傍晚根部细灌水,防止大水漫灌;番茄开花坐果期对高温干旱最为敏感,在开花期尤其是盛花期应及早搭架绑蔓,保持番茄植株直立生长,防止植株互相拥挤,并及时摘除老叶;高温季节,叶面喷施0.1%硫酸锌或硫酸铜溶液,提高番茄耐热性;盛花期可用2,4-D蘸花,防止落花落果。总体来说,高温下番茄的种植要特别注意补充水分,防止与干旱胁迫同时发生。
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