高温、高湿对温室番茄光合性能的影响
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高温天气对农业生产的影响及对策一、介绍高温天气对农业生产的影响高温天气是指长时间持续高于正常平均气温的天气现象。
在农业生产中,高温天气会给作物生长和产量带来一系列的负面影响。
1. 温度过高导致水分蒸发过快:高温天气下,土壤中水分迅速蒸发,使得植物难以获取足够的水分进行正常生长。
这就导致了作物缺水,进而影响其养分吸收和新陈代谢。
2. 作物呼吸受限:高温条件下,植物叶片上的气孔关闭,以减少水分蒸发。
然而,这也会造成植物呼吸受限,导致二氧化碳浓度下降。
由于光合作用依赖于二氧化碳,此时作物无法有效进行光合作用,从而影响其生长和产量。
3. 光照过强引发光合抑制:在高温天气中,阳光直射地表和植物叶片的能量非常强大。
过强的光照会导致植物叶片光合作用被抑制,使得植物无法充分利用阳光进行光合作用。
4. 病虫害易爆发:高温干燥的环境容易诱发病害和虫害的爆发。
一方面,高温使许多病原菌迅速繁殖;另一方面,干旱的条件下,农作物的自身抵抗能力减弱,更容易受到病虫害的侵袭。
二、应对高温天气对农业生产影响的对策由于高温天气对农业生产造成了多种负面影响,采取相应的措施来缓解这些影响变得至关重要。
以下是一些有效应对高温天气对农业生产影响的对策:1. 提供足够的水源:在高温天气中,土壤中水分蒸发速度加快,因此灌溉是缓解作物缺水问题最直接有效的方法之一。
要确保及时灌溉,并采取科学合理用水措施来减少浪费。
2. 采取适当栽培措施:在高温天气中,农民可以选择栽培那些耐高温的作物品种,或者采取遮阳等措施来减轻阳光的直射对植物的伤害。
此外,合理调整播种时间、采用有机肥料和改进土壤质量也能提高作物适应高温环境的能力。
3. 加强病虫害防治:在高温天气下,农作物更容易受到病虫害的困扰。
因此,农民需要加强病虫害监测和预警,并提前制定灵活多样的防治策略。
这包括合理使用化学农药、提高土壤抗病虫性能力、加强生物防治等措施。
4. 优化农田管理方式:合理管理农田可以提高作物对高温逆境的抵抗能力。
高温胁迫对植物生理方面的影响高温胁迫是指环境温度超过植物正常生长的耐受范围,对植物生理方面产生的不利影响。
高温胁迫对植物的影响主要表现在以下几个方面:1. 光合作用受到抑制:高温胁迫会导致植物叶绿体内蛋白质的结构和功能异常,影响光合作用的进行。
高温会导致气孔关闭,降低二氧化碳的供应,限制了光合作用中的碳固定和光能利用效率。
高温对光合色素的稳定性及 PS II 复合物的活性也会产生负面影响。
2. 叶片氧化损伤:高温引起植物内部活性氧的累积,增加了细胞内的氧化应激水平。
过高的温度会导致细胞膜的脂质过氧化,导致细胞膜的破裂和损伤。
叶片受到氧化损伤后,会出现叶片黄化、褪绿和斑点等症状。
3. 蛋白质功能异常:高温对蛋白质结构的影响导致蛋白质功能受损。
高温胁迫会导致蛋白质的变性和降解,使得酶的活性降低,限制了营养物质的代谢和转运。
高温还会干扰蛋白质的合成和折叠,导致蛋白质的功能异常。
4. 酶系统受到抑制:高温胁迫会导致植物体内酶的活性受到抑制。
高温会降低酶的稳定性,使得酶的结构发生变化,进而影响酶的催化活性。
高温会使得酶的活化能增加,催化速度降低,影响酶催化反应的进行。
5. 植物生长受到延迟或抑制:高温胁迫会导致根系生长受到抑制,从而影响植物的营养吸收和水分利用效率。
高温也会对细胞分裂和伸长过程产生负面影响,导致植物的生长受到延迟或抑制。
高温胁迫对植物生理方面的影响主要表现为光合作用受抑制、叶片氧化损伤、蛋白质功能异常、酶系统受抑制以及植物生长受延迟或抑制。
这些影响导致植物生长发育受限,生产力降低,进而影响农业产量和生态系统的稳定性。
中国果菜China Fruit &Vegetable第43卷,第10期2023年10月栽培生理Cultivation Physiology高温胁迫对番茄苗期光合色素的影响段金虎,姜悦畅,韩菲,毛秀杰*,潘玉霞(河北科技师范学院园艺科技学院,河北秦皇岛066600)摘要:为了研究高温胁迫对番茄苗期光合色素含量的影响,将番茄幼苗放入人工气候箱38℃高温胁迫处理,测定并比较叶片内光合色素含量及变化。
结果表明:当番茄幼苗受到38℃高温胁迫时,幼苗叶片的电导渗透率呈现出先升高后降低的趋势,胁迫时间达到3h 时,番茄热敏品系电导渗透率极显著高于耐热品系,且热敏品系电导渗透率变化率极显著高于耐热品系;番茄品系的叶片叶绿素a 、叶绿素b 、类胡萝卜素含量均下降,而叶片的叶绿素a/叶绿素b 均呈现升高的趋势;高温胁迫前后番茄耐热品系各光合色素含量变化率普遍低于热敏品系。
关键词:番茄;耐热品系;热敏品系;高温胁迫;色素含量中图分类号:S641.2文献标志码:A文章编号:1008-1038(2023)10-0047-06DOI:10.19590/ki.1008-1038.2023.10.010Effect of High Temperature Stress on Photosynthetic Pigmentsin Tomato SeedlingsDUAN Jinhu,JIANG Yuechang,HAN Fei,MAO Xiujie *,PAN Yuxia(College of Horticultural Science and Technology,Hebei Normal University of Science and Technology,Qinhuangdao 066600,China)Abstract:In order to study the effect of high temperature stress on the photosynthetic pigment content at the seedlingstage of tomato,tomato seedlings were placed into an artificial climate box for high-temperature stress treatment at 38℃,and the photosynthetic pigment content and the amount of change in the leaves were measured and compared.The results showed that when tomato seedlings were subjected to high temperature stress at 38℃,the conductivity permeability of seedling leaves showed a trend of first increasing and then decreasing,and the conductivity permeability of tomato heat-sensitive lines was significantly higher than that of heat-resistant strains when the stress time reached the 3h,and the change rate of conductivity of heat-sensitive lines was significantly higher than that of heat-resistant strains.Total Chlorophyll a,chlorophyll b,and carotenoid contents of leaf leaf of收稿日期:2023-02-17基金项目:河北省重点研究计划项目(20326325D );河北省高校特色园艺植物生物育种应用研发中心(205676154H )第一作者简介:段金虎(1996—),男,在读硕士,研究方向为蔬菜遗传育种与分子辅助育种*通信作者简介:毛秀杰(1971—),女,教授,博士,主要从事蔬菜遗传育种与分子生物学方面的研究与教学工作栽培生理each tomato strain decreased,while the chlorophyll a/chlorophyll b of leaf showed an increasing trend.Moreover,the change rate of photosynthetic pigment content of heat-tolerant tomato lines before and after high temperature stress was generally lower than that of heat-sensitive strains.Keywords:Tomato;heat-resistant strain;heat-sensitive strain;high-temperature stress;pigment content番茄(L.),原产南美洲,适应性强,产量高,营养丰富,用途广泛(生食、菜用和加工),是世界性蔬菜种类之一[1]。
日光温室番茄栽培技术要点番茄属茄科类植物,原产于南美洲,20世纪初开始为中国民食习惯所接受。
番茄具有丰富的营养价值,是维生素C的重要来源,近十几年我国设施蔬菜生产发展很快,菜农应用小拱棚、中拱棚和节能日光温室等多种设施方式进行番茄栽培,番茄已是蔬菜消费市场不可缺少的蔬菜种类,随着设施的不断完善和种植水平的提高,目前番茄已实现了周年生产,不仅增加了菜农的经济效益,还丰富了城镇居民的菜篮子,市场需求稳中有升,产品品质也在逐步提高。
一、番茄对环境条件的要求1、温度番茄属于喜温蔬菜,不耐霜冻和炎热,一般遇霜就会受hai,30℃以上的湿热天气将会抑制其生长。
番茄营养生长以白天气温20—25℃,夜间15—18℃最为适宜;生殖生长期以白天20—28℃,夜间16—20℃最为适宜;高于35℃和低于15℃导致落花落果,低于5℃,停止生长发育,适宜的土壤温度为20—22℃。
2、光照番茄属于喜光植物,在8小时的日照环境下,第一花穗着生节位最低,属短日照植物,但其对光照长短的反应不敏感,所以往往把番茄作为中性日照植物看待。
3、水分番茄根系忍耐缺氧的能力较弱,在地温20℃以上时,淹水24小时即si亡。
一般土壤空气中氧的浓度降到10%以下,植株生长发育受到抑制,氧的浓度降到2%以下时,植株就会si亡。
在通气良好的土壤中,番茄根色白,根毛多,吸收能力强,反之,根发黄,根毛少,吸收能力弱,在发棵盛期和结果期,对水分需求较高。
4、养分番茄由于根系发达,吸收力强,对土壤条件要求不太严格,但因其生长期长,产量高,要尽可能选择土层深厚、排水良好,富含有机质的肥沃壤土,土壤pH以6—7为宜。
番茄需磷虽少,但对磷特别敏感,生育初期对磷的吸收量较高,所以磷肥应注意早施,追施磷肥可以促进根系发育和果实成熟。
二、品种选择节能日光温室的冬季和早春是低温、弱光、高湿环境,而到了春季则是光照转强、温湿度变化很大的环境,目前节能日光温室番茄栽培,是指在7月中旬至翌年6月下旬期间所进行种植的时间段,其生长时间主要在温度偏低、光照相对较弱的冬季,因此在品种选择上,要求选择生长势旺盛、抗逆性好、耐低温弱光、连续结果能力强、对binghai多抗、产量高、品质好的品种。
番茄对环境条件有什么要求?
(1)温度。
番茄喜温,但不耐炎热,不同生育期对温度的要求不同。
种子发芽适温为25〜3(TC,最低发芽温度为H o Co幼苗期日温25C,夜温17C,苗子健壮,花芽分化早,第一花着生节位低,花芽数多,花的各个器官发育好。
营养生长期的适温为20〜25寸,开花结果期温度稍偏高些,但不宜高于3(TC,夜温比日温低5〜1(TC,更有利于生长及发育。
夜温超过25。
C或低于15c5C,会引起落花。
(2)光照。
番茄需阳光充足,光照不足,植株生长纤弱,容易落花。
番茄对日照长短要求不太严格,但光照时间过短也会影响生长和产量。
(3)水分。
番茄适宜的土壤湿度为60%~80%o阴雨多,雾大,特别是高温高湿环境下,番茄生长弱,易感染病害,同时影响授粉而引起落花。
果实成熟时,如果水分过多,易发生裂果现象。
(4)土壤与营养。
番茄对土壤适应力很强。
但以PH值6.0〜6.5的微酸性、肥沃而深厚的土壤最好。
番茄对肥料三要素的要求,需钾最多,氮其次,磷最少。
番茄对缺钙、缺铁、缺镒和缺锌都比较敏感。
高温对作物的影响高温对作物的影响引言:高温是全球气候变暖的主要原因之一,近年来,高温给作物种植和农业生产带来了巨大挑战。
本文将探讨高温对作物的影响,包括生理、繁殖和生产等方面,同时介绍一些应对高温的措施。
第一部分:高温对作物生长和发育的影响1.1 生理变化高温会对作物的生理过程产生直接影响。
当环境温度超过作物的耐受温度范围时,光合作用受抑制,植物的叶绿素合成减少,光合产物和养分的运输受阻,导致作物无法正常生长和发育。
1.2 繁殖受影响高温对作物的繁殖也产生了负面影响。
高温条件下,作物往往出现花粉不活跃,花药变形,花粉管生长受阻,雌雄配子无法正常结合等现象,导致花粉和胚珠失活,降低了作物的结实率。
1.3 产量减少高温对作物的产量也有明显影响。
高温引起作物生理代谢紊乱,影响果实的增大和产量的形成。
而且,高温还会导致作物光合效率降低和气孔关闭,限制了光合产物的合成和养分的吸收,直接影响作物的产量。
第二部分:高温对作物品质的影响2.1 营养价值下降高温会导致作物营养价值下降。
高温环境下,作物光合作用减弱,叶绿素含量降低,维生素和矿物质含量减少,导致作物的营养价值下降。
2.2 品质变差高温也会影响作物的外观和口感。
高温条件下,果实的颜色变淡,果面变黑,果肉变软,口感变差。
例如,高温对水稻的影响使其外观和品质受损,从而降低了水稻的市场价值。
第三部分:应对措施3.1 良种选育通过选育耐高温品种,提高作物抵御高温的能力。
利用现代育种技术,选择耐高温的基因,培育出耐高温品种,提高作物对高温的适应性和抗逆性。
3.2 调整种植结构对于受高温影响较大的作物,可以考虑调整种植结构,选择适应高温的作物进行种植。
根据当地气候条件,选择适合耐高温的作物进行种植,减少高温对农业生产的影响。
3.3 控制灌溉方式合理控制灌溉方式,减少作物遭受高温的风险。
采用滴灌、微喷或保湿覆盖等措施,减少水分蒸发和土壤表面温度升高的现象,以减轻高温对作物的影响。
因为温室的特别构造、特定空间很容易形成特殊的田间小气候,所以温室蔬菜比露地蔬菜容易染病,容易发生虫害,特别是温室番茄,喜温暖、怕霜冻、喜光照,在气候温暖、光照充足、雨水较少的气候条件下生长良好,产量高,在温室中栽培却容易发生病虫害。
所以加强病温室田间小气候调整是温室番茄获得高产优质的重要条件。
一、温室番茄的生长条件1、温湿度条件西红柿是一种温暖的蔬菜。
一般来说,它能适应西红柿在15~34℃温度范围内的成长。
最适温度为20~24℃,当温度达到34℃时会影响成长,达到40℃时中止成长,达到45℃时会发生高温危害。
当温度降至10℃以下时,成长缓慢,在5℃时中止。
西红柿在-1~2℃时会冻死,但耐寒性强的幼苗能在短时间内耐受-2℃。
西红柿成长的最适地温为13~20℃。
当局部温度降至6℃时,根系中止成长。
西红柿不同发育阶段对温度的要求不同。
苗期最适温度为白日16~29℃,夜间10~15℃。
苗期温度过高或过低,简单形成苗木成长不良、花芽分化、发育不良和花质下降。
花和果实在花果期简单掉落。
高温妨碍叶片呈白色,扭曲,低温妨碍呈开窗状。
苗期5℃~7℃易出现开窗果。
花期对温度敏感。
最佳温度为白日20~28℃,夜间15~20℃。
开花时遇低温或30℃以上高温,花粉萌发和花粉管伸长差,受精效果差,花果易脱落。
结果期适合温度为白日23~26℃,夜间14~17℃。
果实上色最适温度为20~25℃,30℃以上果实上色较差。
西红柿的成长发育需求必定的昼夜温差,尤其是在结果期。
西红柿植株白日经过光合效果发生营养,夜间适当降温,有利于营养的输送和积累,促进根、茎、叶和果实的成长,提高产值和质量。
因此,冬季温室西红柿生产往往因夜间过热而过度成长。
2、湿度条件西红柿成长的不同阶段需求不同的湿度条件。
在成长初期,棚内空气的相对湿度应保持在60~65%。
在成长的中后期,空气相对湿度应保持在45~55%之间。
西红柿茎叶茂盛,蒸腾效果强,需水量大。
温度对光合作用的影响
一定范围内,温度越高,光合作用越强;超过某个值,光合作用开始减弱。
温度影响酶活性,因此最适温度时,光合作用最强。
超过最适温度,酶活性减弱。
温度过高,为了防止水分蒸发,气孔关闭,二氧化碳来源不足,光合作用减弱。
温度对植物的影响
当温高于光合作用的最适温度时,光合速率明显地表现出随温度年升而下降,这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏,同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损;
高温加剧植物的呼吸作用,而且使二氧化碳溶解度的下降超过氧溶解度的下降,结果利于光呼吸而不利于光合作用;在高温下,叶子的蒸腾速率增高,叶子失水严重,造成气孔关闭,使二氧化碳供应不足,这些因素的共同作用,必然导致光合速率急剧下降。
当温度上升到热限温度,净光合速率便降为零,如果温度继续上升,叶片会因严重失水而萎蔫,甚至干枯死亡。
目录摘要-----------------------------------------------------------------------------------------2 关键词--------------------------------------------------------------------------------------2 引言-----------------------------------------------------------------------------------------2 1、材料与方法----------------------------------------------------------------------------3 1.1试验材料------------------------------------------------------------------------------3 1.2小区设置------------------------------------------------------------------------------3 1.3高温锻炼------------------------------------------------------------------------------31.4试验测定项目与方法---------------------------------------------------------------42、结果与分析--------------------------------------------------------------------------- 5 2.1不同处理区环境因子的变化------------------------------------------------------5 2.2高温高湿条件对温室番茄叶绿素含量的影响---------------------------------62.3高温高湿条件对温室番茄植株光合速率的影响------------------------------73、讨论--------------------------------------------------------------------------------------84、结论--------------------------------------------------------------------------------------8致谢-----------------------------------------------------------------------------------------9 参考文献---------------------------------------------------------------------------------10高温、高湿对温室番茄光合性能的影响胡俊岩(内蒙古农业大学职业技术学院2005级农艺教育班)摘要:本试验以美国大红番茄为材料,试验设置高温、高湿处理区(Ⅱ),与常规温、湿度管理(Ⅰ)作对照,在番茄坐果期每天中午时段平均温度在33~35℃下、相对湿度保持在80%以上,研究高温、高湿对温室番茄光合性能的影响,结果表明:各处理区在低于30℃时番茄叶片的光合速率随温度的升高而升高,30℃以后,随温度的升高和湿度的增加,光合速率逐渐下降,且Ⅰ区光合速率高于Ⅱ区;高温、湿度的条件下,会使番茄叶片叶绿素含量减少,Ⅰ区呈平稳波动趋势,Ⅱ区随高温、高湿处理时间的延长,呈下降趋势,且Ⅱ区显著低于Ⅰ区。
关键词:番茄;高温、高湿;光合速率;叶绿素含量Abstract:This experiment take the American scarlet tomato as the material, the experimental establishment high temperature, the humidity processing area (Ⅱ), is warm with the convention, humidity management (Ⅰ) makes the comparison, in the tomato form fruit the time daily noon time interval average temperature in 33~35℃, the relative humidity maintain above 80%, the research high temperature, the humidity to the greenhouse tomato photosynthesis performance's influence, indicated finally: Each processing area when is lower than 30℃the tomato leaf blade's photosynthesis speed elevates along with the temperature elevates, after 30℃, along with temperature elevation with humidity increase, the photosynthesis speed drops gradually, andⅠThe area photosynthesis speed is higher thanⅡArea; High temperature, under the humidity condition, will cause the tomato leaf blade chlorophyll content to reduce,ⅠThe area assumes the steady fluctuation tendency,ⅡThe area along with high temperature, the humidity process time's extension, assumes the declining trend, andⅡThe area obviously is lower thanⅠArea.. Keywords:Tomato photosynthesis, chlorophyll content in hot and humid引言:近年来,我国北方设施番茄生产面积迅速发展,其中由于逆境环境造成番茄生长发育不良甚至发生生理障碍的现象屡见不鲜。
番茄虽是一种对温度适应性较强的作物,但超过35℃时生长发育也会受到抑制,温暖季节设施番茄栽培中经常会遇到高温危害而影响生长最终导致果实产量与品质下降。
番茄为喜温性蔬菜,关于番茄对温度和光照强度的适应特性,前人从不同的角度进行过研究,周春菊等对早熟番茄苗期光合特性进行了研究,发现其光合速率日变化与有效光强变化趋势平行或一致,为无午休现象的单峰曲线[1]。
邹冬生研究的结果表明:番茄叶片光合速率的日变化完全由于环境中光、温及空气湿度等因子的日变化所致,这说明番茄在不同条件下生长,其光合特性可能不同。
光合作用是植物体对高温高湿最敏感的生理现象之一。
植物的光合作用在一定温度范围内随着环境温度、湿度的升高而增加,但在过高温湿度的环境中就会出现光合作用受到抑制的现象。
关于高温降低植物叶片光合作用已有一些报道[2-5]。
因此,为了进一步确定番茄光合作用对环境条件的适应性以及对影响番茄叶片叶绿素含量的主要因子与光合作用的关系进行了较为系统深入的研究。
1.材料与方法1.1 材料与处理1.1.1试验材料试验品种为美国大红,品种特性:该品种为半自封顶型.生长势强,抗病高产.果实扁圆型,红色,脐小,肉厚,耐贮运.单果重300g。
大果可达500g。
亩产6500kg以上.适于露地栽培和保护地栽培.1.1.2试验时间及地点试验于2008年6月24日湿汤浸种置于28℃恒湿箱内催芽24小时,到85%胚根达3-4mm时播种;6月25日育苗;8月17日定植至11月10日采收。
在内蒙古农牧业科技园区设施园艺项目部32#日光温室、内蒙古农业大学职业技术学院生理实验室进行。
1.2小区设置将温室用双层棚膜隔成高温、高湿处理区(Ⅱ)、常规管理(Ⅰ),薄膜之间间距2m作为缓冲带。
每个处理均设3次重复,顺序排列,小区面积均为11m2。
Ⅱ区采取全封闭始终不放风的办法,喷水提高湿度;Ⅰ采取常规的番茄管理。
1.3高温锻炼在番茄进入坐果期后正常通风浇水管理一段时间后,Ⅱ区从10月初开始逐渐对其进行自然高温预处理。
具体做法是:相对于常规管理,将进行高温处理的番茄植株放风大小和放风时间逐渐缩小和缩短,同时增加灌水量,保持温室内的湿度,同时温室前面的放风膜就可不再掀起,只打开后墙的通风口放风即可。
这样经过3~5d自然高温预处理后开始进行封闭处理。
Ⅰ区采用番茄常规的生产管理模式。
于10月10日开始高温高湿处理。
Ⅱ区采用全封闭始终不放风的方法,每天早晨先浇一大水,中午温度达到35℃左右时采用喷水降温,将温度控制在33~35℃;B处理采用常规的温、湿度管理模式,每天9:00~17:00放风。
1.4测定项目与方法各项生理生化指标的测定结果均为3次重复的平均值。
1.4.1光合相关指标测定分别在高温高湿条件和常规管理的条件下利用a-H- 305型红外线分析仪(由红外线二氧化碳分析仪、叶室、充电电源等几部分组成)分别测量两各处理下的番茄叶片的二氧化碳浓度、用ZDS-10照度计测定相应时刻的光照强度(单位:lx)、用温度计和干湿球湿度计分别测定相对应时刻的温度(℃)和湿度(%RH)。
1.4.2叶绿素含量的测定采用80%丙酮比色法进行测定[6]分别称取各处理的番茄新鲜成株叶片0.2g各三份,放入研钵中,加少量石英砂和碳酸钙及2-3ml80%丙酮,研成匀浆,再加丙酮10ml继续研磨至组织变白,静置3——5min。
用放置了丙酮湿润过的漏斗过滤到25ml的棕色容量瓶中,用少量丙酮冲洗研棒研钵数次,最后连同残渣一起倒入漏斗中。
用滴管吸取丙酮,将滤纸上的叶绿素全部洗入容量瓶中,直至滤纸和残渣中无绿色为止。
最后用丙酮定容至25ml,摇匀。
把叶绿素提取液倒入光径1cm的比色杯中,以80%丙酮为空白,在波长663nm、645nm下测定吸光度,计算出叶绿素含量,单位:mg/g.计算公式如下:Ca=13.95A665 -6.88A649Cb=24.96A649-7.32A665叶绿素含量(mg/g)=(叶绿素的浓度×提取液体积×稀释倍数)/样品鲜重测定时间:从10月16日开始,每隔1d测定1次数据,共测7次。