周 蓉 徐麗萍 趙麗萍 王銀磊 余文貴 趙統(tǒng)敏
(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜所,江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點實驗室,江蘇南京210014)
番茄(Solanum lycopersicum L.或 Lycopersicon esculentum Mill.)屬于茄科作物(Solanaceae),原產(chǎn)南美洲安第斯山脈,是重要的世界性蔬菜種類之一。研究表明,非生物環(huán)境因子引起的非生物脅迫嚴(yán)重影響番茄的生長發(fā)育,因此,近年來,非生物脅迫研究引起了番茄育種科研人員的高度重視。
一方面,全球氣候變暖引起的高溫脅迫對蔬菜生產(chǎn)的影響日趨嚴(yán)重。在過去的100年里,全球平均氣溫上升了0.5℃,20年后全球平均氣溫將上升0.4℃,至2100年,預(yù)計全球平均氣溫將上升1.0~3.4℃[1]。另一方面,降雨不足或土壤水分虧缺引起的干旱脅迫影響蔬菜生產(chǎn)。我國1/3土地屬于干旱或半干旱地區(qū),在所有非生物脅迫中,干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失居首位[2]。高溫和干旱脅迫嚴(yán)重限制了蔬菜的產(chǎn)量,給農(nóng)業(yè)經(jīng)濟帶來巨大的損失。應(yīng)引起注意的是,在自然條件下,高溫和干旱常常同時發(fā)生[3],高溫干旱復(fù)合脅迫往往比單一脅迫對蔬菜生產(chǎn)造成的危害更大。
在番茄越夏栽培中,高溫是一種常見的非生物脅迫。當(dāng)溫度超過35℃,番茄種子的發(fā)芽、植株的營養(yǎng)生長和生殖生長(包括開花坐果和果實成熟)均會受到不利影響[4~6]。不同番茄品種對高溫的敏感性不同,耐熱番茄品種可在36℃高溫條件下保持較高的光合作用能力,積累干物質(zhì),而熱敏感番茄品種的光合作用顯著降低,干物質(zhì)積累減少[6]。在人工氣候箱進行高溫處理后,耐熱番茄品種有部分花粉有活力,熱敏感番茄品種的花粉喪失活力。田間高溫下,耐熱番茄品種的開花坐果率均高于熱敏感番茄品種[6]。對于番茄而言,干旱脅迫會降低植株的生長速率和干物質(zhì)積累,并改變?nèi)~片的生理生化特性,影響開花坐果[7~8]。干旱脅迫下,番茄葉片的光合色素含量升高,凈光合作用速率、氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度下降,光呼吸速率升高,同時,干旱脅迫導(dǎo)致番茄葉片光系統(tǒng)損傷[9]。高溫或干旱脅迫嚴(yán)重時,均會造成番茄植株死亡。
高溫干旱復(fù)合脅迫下植物的響應(yīng)往往與單一脅迫下的響應(yīng)存在較大差異。以番茄為例,高溫干旱復(fù)合脅迫會抑制幼苗的生長,引起葉片生理發(fā)生變化,且不同番茄品種對復(fù)合脅迫的敏感程度不同[4,10]。雖然高溫脅迫和干旱脅迫都會對番茄的生長產(chǎn)生影響,但與高溫脅迫相比,干旱脅迫在復(fù)合脅迫中占主導(dǎo)作用,對番茄葉片生理影響更大[11]??傮w而言,與單一脅迫相比,番茄對高溫干旱復(fù)合脅迫的響應(yīng)具有一定的特異性,也就是說,番茄對復(fù)合脅迫的響應(yīng)不能根據(jù)單一脅迫的響應(yīng)來推測。
選用適宜的基質(zhì)并均勻裝穴,澆透水;播種前,進行溫湯浸種,并去除癟粒,每穴播1~2粒種子,隨后澆透水;種子發(fā)芽適溫為28~30℃,在高溫季節(jié)播種應(yīng)注意降溫保濕。
每天多次檢查基質(zhì)含水量,基質(zhì)表面干燥時,應(yīng)及時在清晨和傍晚均勻補水,防止基質(zhì)忽干忽濕;出苗后,及時補充營養(yǎng)液;在夏季高溫或中午高溫時段覆蓋遮陽網(wǎng),并注意通風(fēng)。
盡量選擇陰雨天或下午溫度較低時定植,定植后及時澆水;合理密植,不可種植過密,配合施用氮、磷、鉀肥,防止徒長,提高番茄植株抗逆性;連陰天后的晴天,棚內(nèi)溫度不宜上升太快,控制中午棚內(nèi)不超過30℃;晴天中午覆蓋遮陽網(wǎng),降低棚內(nèi)溫度,減少蒸騰量;傍晚根部細(xì)灌水,防止大水漫灌;番茄開花坐果期對高溫干旱最為敏感,在開花期尤其是盛花期應(yīng)及早搭架綁蔓,保持番茄植株直立生長,防止植株互相擁擠,并及時摘除老葉;高溫季節(jié),葉面噴施0.1%硫酸鋅或硫酸銅溶液,提高番茄耐熱性;盛花期可用2,4-D蘸花,防止落花落果??傮w來說,高溫下番茄的種植要特別注意補充水分,防止與干旱脅迫同時發(fā)生。
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