日光温室揭放保温被时间动态调整对樱桃番茄生长发育的影响.pdf

北 方 园 艺 设施园艺 第一作者简介 张晓丽 女 硕士研究生 研究方向 为设施园艺环境 责任作者 张亚红 女 博士 教授 博士生导师 现 主要从事设施园艺环境等教学与科研等工作 基金项目 宁夏 十 三 五 重点研发计划重大资助项目 收稿日期 日光温室揭放保温被时间动态调整对 樱桃番茄生长发育的影响 张 晓 丽 张 亚 红 任 佳 楠 付 玉 芳 郭 松 涛 罗 国 安 宁夏大学 农学院 宁夏 银川 摘 要 为了研究日光温室冬季保温被揭放时间的阈值 以日出日落时间为依据 设计 的揭放保温被时间为处理 农民经验揭放保温被时间为对照 对日光温室内樱桃 番茄的叶片 茎 果实的生长状况进行比较 结果表明 晴天 处理比 光照时间长 阴天 处理比 光照时间长 与 相比 处理使樱桃番茄的株高 茎 粗较 高 处理使樱桃番茄净光合速率 蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度较 要高 处理樱桃番茄果实的维生素 可溶性糖 可溶性固形物含量和糖酸比均较 高 处理 对樱桃番茄的总坐果数 单株产量以及总产量均有极显著影响 对单位面积产量具有显著影 响 对平均单果质量影响不显著 该试验结果对宁夏日光温室 月底至 月初的管理具有 一定的指导意义 关键词 日光温室 揭放保温被 时间动态调整 樱桃番茄 中图分类号 文献标识码 文章编号 北方冬季日光温室的主要限制因素是光照强 度和光照时间 光照时间不仅对蔬菜光周期 有调节作用 而且对蔬菜的光合作用和生长发育 也有很大影响 实际生产中调控光照时间的常 用方法是人工补光 和揭放保温被时间控制 近 年来 日光温室的管理越来越趋向于自动化 所以 确定保温被的揭放时间阈值对日光温室自动化调 控具有重要意义 关于日光温室保温被的揭放时间前人做的研 究并不多 且大多停留在模型的建立 能量平衡等 方面 国外温室大多为玻璃连栋温室和塑料大 棚 对该方面的研究几乎没有 刘璎瑛等 利用 保温被揭盖前后温室能量平衡的变化 使用多元 回归方法 推导出确定揭盖保温被时间的数学模 型 结果表明保温帘揭盖时间达到了预期效果 曹建国等 认为棉被要尽可能早揭晚盖 以增 加室内光照时间 晴 少云天气 揭棉被时间为 盖棉被时间为 王 英师等 在冬季设置揭棉被时间分别为 和 放棉被时间分别为 和 对 个 日光温室室内气温和室外气温的影响进行了连续 实时测量 结果表明揭放棉被的时间对室内气温 产生了明显的影响 这些研究主要针对保温被的 揭放时间模型 大概揭放棉被时间对温室内气温 的影响进行了研究 但鲜见具体的不同揭放保温 被时间对温室内相应植株生长的影响 同样 关于揭放棉被时间与日出日落的关系 有学者进行了研究 钟岩等 利用日角正弦值的 绝对值变化与温室揭棉被至日出的时间差变化规 律相似这一特点 对沈阳地区冬半年日光温室棉 被的揭盖时间进行了模拟 建立温室棉被揭盖时 间的模型 结果表明 揭盖棉被时间的模拟值与实 测值的趋势一致 决定系数均达到 以上 李 国师等 认为揭棉被时间应选在日出后 左 右 盖保温被时间应由覆盖棉被时的基础气温决 定 这些研究主要针对的天气状况是晴天 并未 对阴天和多云天进行详细分析 不同地区温度的差异 保温被的材料 温室墙 体的材料等使棉被的揭放时间不同 该研究针对 宁夏地区干燥寒冷的环境特点 通过日出日落的 变化规律设计不同的揭放保温被时间 观测日光 温室内樱桃番茄的长势变化 测定晴天时 内 光合作用的变化 比较其品质和产量的差异 以期 为日光温室揭放棉被时间的自动化管理提供最直 接的证据 材料与方法 试验地概况 宁夏属中温带大陆性气候 年平均气温为 左右 年平均降水量为 左右 年日 照时数 以上 试验在宁夏新起点现代农业装备科技有限公 司 简称新起点 的日光温室内进行 公司位于宁夏 银川市兴庆区掌政镇茂盛村 东经 北纬 试验温室为节能型钢架结 构 东西长为 南北跨度 种植区宽为 后墙高 温室脊高 温室覆盖 棚膜为单层聚乙烯膜 外覆保温被 材质为双层羊 毛 上风口宽 下风口宽 试验材料 试验材料为 碧娇 樱桃番茄 起垄种植 每垄 行 畦宽为 沟宽 行距为 株距为 年 月 日定植 缓苗期 按高产栽培要求进行生产管理 基肥为有 机羊粪 滴灌 追肥为水溶肥和叶面肥 番茄采用 单枝整枝技术 每株留 穗果 每穗留 个果 试验方法 日出 日落时间计算 日出 日落时间一般采用气象学公式来计算 地球上任一地点的可照时数与当地的地理纬度 及赤纬 有关 日出时间 日落时间 式 中 为日末时的时角 式 中可计算出 和 个值 正值 为日末的时角 负值为日出的时角 赤纬可按公式 计算 式中 称日角 即 式中 为积日 所谓积日 就是日期在年内 的顺序号 例如 月 日其积日为 平年 月 日的积日为 闰年则为 年份 年份 通过上述公式计算日出 日落时间 试验设计 在 年 月 日至 月 日对当地天气 进行观测和统计 晴天 多云天 阴天 其中保温被揭开时间的评定标准为保证室 内温度上升的前提下尽早揭开保温被 保温被覆 盖时间的标准为保证第 天最低气温的前提下尽 可能晚覆盖 由于预试验时结合光照 室内外 温度的变化情况 调整揭放棉被的时间 已得到粗 略的阈 值 所 以 该 试 验 以 日 光 温 室 为 对 照 日光温室 为处理 在不同天气情况 下设置保温被的揭放时间 表 项目测定 待植株缓苗后正常生长 后 选取温室前 中后共 株进行连续观测 并测定指标 樱桃番茄形态指标的测定 每处理标记 株生长一致的番茄 每 测 次株高 茎粗 叶面积 叶绿素等指标 株高 用软尺测量 测量位置为根基部到茎顶端生长点 的自然高度 茎粗用游标卡尺测量根基部距地面 约 处的直径 叶面积用软尺测量叶长 叶宽 分不同的生育期带入吴远藩 的叶面积公式进 第 期 北 方 园 艺 表 日光温室揭放保温被时间设定 温室序号 时间设定 晴天 揭 日光温室 放 阴天 揭 放 晴天 揭 日光温室 放 阴天 揭 放 注 具体时间根据夜间温度动态调整 温度差不超过 时间差不超 过 行计算 叶绿素用 叶绿素仪测定 片 长势一致叶子并取平均值 樱桃番茄光合指标的测定 净光合速率 蒸腾速率 气孔导度 和胞间 浓度 等光合相关指标用 光合仪测定 樱桃番茄品质的测定 盛果期在各处理随机采 个鲜果样测定番 茄果实的品质 硬度采用数显式水果硬度计测定 可溶性固形物含量采用手持式数显糖度 计测定 可溶性总糖含量采用 蒽 酮比色法测定 有机酸含量采用酸碱滴定法测定 维生素 含量采用钼蓝比色法测定 硝酸盐含量 采用硫酸 水杨酸法测定 樱桃番茄产量的测定 记录每次的采收日期 各处理的番茄产量按 小区田间实测 记录各小区每次采收果实的质量 及个数 计算平均单果质量和平均单株产量 最后 折合成单位面积产量 数据分析 采用 软件作图作表 软件进行数据分析 结果与分析 典型天揭放保温被时间统计 处理揭放保温被的时间 根据日出日落时 间 结合当时的太阳辐射以及温室内外温度来确 定 处理是统计园区管理员的揭放保温被时 间 由表 可知 晴天 处理比 处理光照时 间长 阴天 处理比 处理光照时 间长 表 典型天揭放保温被时间统计 日期 年 月 日 日出时间 揭 揭 日落时间 放 放 光照时长 晴天 北 方 园 艺 月 下 表 续 日期 年 月 日 日出时间 揭 揭 日落时间 放 放 光照时长 阴天 注 图中每个点代表 个数据的平均值 下同 图 不同揭放保温被时间对樱桃番茄株高的影响 不同揭放保温被时间对樱桃番茄生长指标 的影响 对樱桃番茄株高的影响 从图 可以看出 处理和 的植株株高 和缓苗后天数均呈现极显著的线性关系 关系式 分别 为 处理温室内樱桃番茄的株高生长斜 率较 温室的大 故 处理温室内的番茄植株 生长更快 对樱桃番茄茎粗的影响 植株的茎不仅起到支撑植株地上部分的作 用 而且还起到输送营养的作用 从图 可以看 出 处理和 的茎粗与缓苗后天数均呈极显 著 线 性 关 系 线性关系式分别为 处 理 比 的斜率小 所以 的番茄植株的茎粗比 处理平均每天多增加 但整体上来看 处理的茎粗高于 图 不同揭放保温被时间对樱桃番茄茎粗的影响 对樱桃番茄叶面积的影响 叶片是光合作用的同化源 果实的产量和品 质与光合作用有很大的关系 而扩大叶面积可促 第 期 北 方 园 艺 进产量的提高 由图 可知 处理和 的叶 面积与缓苗后天数呈线性关系 线性关系式为 由线性关 系式可知 处理的斜率小于 的斜率 所以 比 处理平均每天多增长 但整 体上 处理的樱桃番茄叶面积高于 图 不同揭放保温被时间对樱桃番茄叶面积的影响 对樱桃番茄叶绿素含量的影响 叶绿素含量一直是判断植株光合作用强弱的 重要指标 由图 可知 随着时间的推移 叶绿素 含量呈现增长的趋势 在缓苗后的第 周 比 处理增加 但在缓苗后的 周 处 理的叶绿素含量高于 图 不同揭放保温被时间对樱桃番茄叶绿素含量的影响 不同揭放保温被时间对樱桃番茄光合作用 的影响 从图 可以看出 用净光合速率 气孔 导度 胞间 浓度 和蒸腾速率 个指标来反映樱桃番茄的光合作用的日变化 净光合速率 处理和 的 变 化 趋 势 一 致 均出现双峰曲线 即 在 时植株的 出现一天的最高值 随后有所 下降 时出现低谷 出现 光合午休 现象 到 时出现另一个高峰 随后开始快速下降 时有下降趋势 但是 处理的 值均大 于 说明 处理可以提高樱桃番茄的净光合 速率 气孔导度表示的是气孔张开的程度 它是 影响植物光合作用 蒸腾作用和呼吸作用的重要 因素 从气孔导度 的日变化来看 变化趋势 和净光合速率一致 均出现双峰 在 时出现 低谷 是因为温室内温度过高 细胞为了保卫细胞 失水 气孔关闭 所以气孔导度会出现最低值 蒸 腾速率 处理和 的变化 趋势一致 均呈现先上升后下降 但是 处理在 出现最大值 在 出现最大值 在 时 的蒸腾速率大于 处理 与温室内的 温度有很大的关系 胞间 浓度 处理 和 的变化趋势正好相反 处理先下降后上升 再下降 先上升后下降最后又上升 不同揭放保温被时间对樱桃番茄品质的 影响 由表 可知 处理对樱桃番茄果实的维生 素 可溶性糖 可溶性固形物含量和糖酸比均有 极显著影响 显著提高了其相对含量 与 相 比 维生素 含量增加了 可溶性糖含量增 加了 可溶性固形物含量增加了 糖酸比 增加了 处理对樱桃番茄的有机酸含量没 有显著的影响 但可以看出 果实有机酸含量略微 下降 所以 处理对樱桃番茄的风味有所改善 不同揭放保温被时间对樱桃番茄产量的 影响 由表 可知 与 相比 处理对樱桃番茄 的总坐果数和总产量均有极显著影响 对单株产 量和单位面积产量具有显著影响 对平均单果质 量影响不显著 与 相比 其中总果数 处理 多 个 单株产量 处理增加了 单位面积 产量 处理增加了 而总产量 处理增加了 这说明 处理可以增加樱桃番茄的单株产 量以及总产量 北 方 园 艺 月 下 图 樱桃番茄光合作用日变化 表 不同揭放保温被时间对樱桃番茄品质的影响 处理 维生素 含量 可溶性糖含量 可溶性固形物含量 有机酸含量 糖酸比 注 表中同列数据后不同大小写字母代表差异极显著和显著 和 下同 表 不同揭放保温被时间对樱桃番茄产量的影响 处理 单株总果数 个 单果质量 单株产量 单位面积产量 总产量 结论与讨论 统计 个月 处理和 的揭放保温被时 间 结果显示晴天时 处理比 光照时间增加 了约 阴 天 处 理 比 光 照 时 间 长 通过对樱桃番茄整个生育周期的观察和测 定 处理对番茄的株高 茎粗以及叶面积影响 显著 而对叶绿素的影响不显著 这与前人 研 究冬季温室早晚补光可以显著增加植物茎粗 叶 面积以及干鲜质量的结果一致 同时 处理可以提高番茄植株的蒸腾速率 第 期 北 方 园 艺 净光合速率 和胞间 浓度 以及 气孔导度 这与黄丹丹等 研究的 补 光对番茄光合特性影响的结果有些不同 其中补 光对净光合速率有促进作用 但 补光对蒸腾 速率 胞间 浓度以及气孔导度的影响不 明显 与丁小涛等 的结果相同 均能增强光合 作用 处理的樱桃番茄果实的维生素 可溶性 糖 可溶性固形物含量和糖酸比分别比 增加 了 和 该 结 果 与 丁 小 涛 等 的结果一致 处理的樱桃番茄的总果数 单株产量 单 位面积产量以及总产量分别比 增加了 和 该结果和闫文凯等 研究的 株间补光可以提高番茄产量的结果是一致的 由此看来 与 相比 处理相当于用自然 光补光 可以对番茄的生长发育以及品质产量起 到促进作用 但需要注意的是保温被并不是揭开 的越早越好 而是要在保证室内温度不下降的情 况下尽早揭开保温被才是合理的做法 而该试验 的优点是补的自然光 不需要耗费电为植物补光 但具体的实施过程中要特别关注天气情况 根据 天气情况随时调整自己的方案 参考文献 武国胜 李吉力 提高北方日光温室保温性能的方法 陕 西农业科学 韩颖 我国北方温室环境因子的科学分析与管理 延 吉 延边大学 李 天 来 设 施 蔬 菜 栽 培 学 北 京 中国农业出版社 刘文科 补光对日光温室番茄生长和产量的影响 农业工程技术 刘璎瑛 丁为民 张剑锋 日光温室保温帘揭盖时间的确定 农业工程学报 曹建国 崔建旭 长治塑料日光温室小气候状况分析及改善 措施 山西气象 王英师 陈建中 陈永杰 揭帘 盖帘时间与日光温室内气温 变化的关系 湖北农业科学 钟岩 罗新兰 李炳海 等 沈阳地区日光温室揭盖苫时间的 模拟 江苏农业科学 李国师 刘瑞雪 日光温室保温性能的观测分析 安徽农 业科学 吴远藩 量叶片的长和宽计算番茄叶面积 农业科技通 讯 张志良 瞿伟 植物生理学实验指导 版 北京 高等教 育出版社 文莲莲 李岩 张聃丘 等 冬季温室补光时长对番茄幼苗生 长 光合特性及碳代谢的影响 植物生理学报 黄丹丹 张士秀 贾淑霞 等 补光对番茄光合特性的影 响 中国农学通报 丁小涛 姜玉萍 王虹 等 株间补光对番茄生长和果实 品质的影响 上海农业学报 闫文凯 张雅婷 张玉琪 等 株间补光对日光温室番茄 产量及光合作用的影响 西北农林科技大学学报 自然科学 版 北 方 园 艺 月 下 北 方 园 艺 园林花卉 第一作者简介 王爱芝 女 山西寿阳人 博士 助 理研究员 现主要从事种苗培育原理与技术等研究工作 责任作者 沈海龙 男 山东日照人 博士 教授 现 主要从事森林培育学的教学与科研等工作 基金项目 黑龙江省伊春林业科学院博士后专项资金资助 项目 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 收稿日期 花楸的传粉生物学研究 王 爱 芝 王 清 君 李 长 海 沈 海 龙 黑龙江省伊春林业科学院 黑龙江 伊春 东北林业大学 生命科学学院 黑龙江 哈尔滨 黑龙江省森林植物园 黑龙江 哈尔滨 东北林业大学 林学院 黑龙江 哈尔滨 摘 要 以黑龙江省森林植物园内花楸为研究对象 对其花粉传递的生物学特性及传粉 媒介进行了研究 并对花楸传粉机制进行了初步探讨 以明确其在传粉过程中导致败育的生 物学和生态学障碍的原因 结果表明 随花粉储存时间的延长 无论干燥还是湿润条件 花 粉活力均呈显著下降趋势 花楸传粉盛期集中在开花当天至第 天 不同的授粉和传粉处 理结果表明 花楸种群既不存在自发的自花传粉现象 也不具有无融合生殖现象 风媒对果 实结实影响较大 同时虫媒传粉也对结实具有促进作用 但效果不显著 因此认为花楸属于 风媒花 访花昆虫主要以蛱蝶科 蜜蜂科 叶蜂科 寄蝇科 食蚜蝇科以及花蚤科为主 关键词 花楸 花粉 传粉生物学 中图分类号 文献标识码 文章编号 花楸 属蔷薇科花楸 属 原产于我国东北部 朝鲜和俄罗斯远东地区 花楸具有较强的抗逆性 能在弱光和较厚的枯落 物 腐殖质上生长 且是具有较高价值的贵重硬 木 这主要是由于它的木材和园艺特性 例如优美 的外形 艳丽的花朵 精致的叶子 成簇的红色或 黄色的果实 但由于花楸的遗传多样性不够丰 富 特别是在含有较高比例的长寿树种的茂密森 林里 由于对高水平种间竞争的敏感 导致其再生 能力下降 这可能会直接导致当地该物种的灭绝 所以人们已经开始意识到应该对花楸这一宝贵的 生物资源采取保护措施 这对花楸植物资源来说 是非常必要的 传粉生物学 是研究植物 生殖过程及其影响因素的主要关注点之一 也是 保护生物学的主要内容 许多植物由于传粉受到 限制 从而结实率降低 导致低产 甚至濒危 近 年来 国内外许多学者已经开展了花粉生活力与