日光温室主动采光对盆栽番茄光合特性与农艺性状的影响

基于主动采光结构日光温室研究了其采光性能及其对不同种植密度、不同保留果穗处理番茄的光合特性与农艺性状的影响。试验在2种不同采光类型日光温室内设计了2种不同种植密度处理、2种不同栽培方式处理以及3种不同保留果穗处理，合计18个处理组合。在植株生长期间选3 d（晴天）测定番茄叶片光合指标，在植株生长后期测定株高、茎粗、单果品质及产量等农艺性状。主动采光日光温室在采光方面显著优于普通采光日光温室（P＜0.05），在测定番茄光合的3 d内主动采光日光温室的光照强度与普通采光日光温室相比分别高出7.90%、8.33%、8.51%；主动采光日光温室与普通采光日光温室相比，番茄净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度均表现为种植密度越小效果越好，番茄蒸腾速率则与之相反；农艺性状方面，主动采光日光温室番茄呈现高而细，普通采光日光温室番茄则呈现矮而粗的现象；两栋日光温室番茄果形指数均无显著性差异（P＞0.05）；普通采光日光温室番茄的果实硬度较主动采光日光温室番茄果实硬；在产量方面，主动采光日光温室每一处理组合的番茄产量较普通采光日光温室相对应处理组合的要高，其中G2-D3-C3产量达到14 625.79 kg/667m²，并且主动采光日光温室番茄的成熟时期较普通采光日光温室提前7～10 d。日光温室主动采光对其光照强度以及在其内种植番茄产量的提高起到了理想的效果。     

不同LED补光时间对日光温室番茄生长发育及光合特性的影响

【目的】分析LED补光时长对番茄生长发育及光合特性影响,研究新疆地区越冬季节日光温室番茄最佳补光时长。【方法】以番茄品种天粉1号材料,以日光温室保温被揭盖时间为基准,比较不同补光时间处理番茄生长发育、光合特性、果实品质和产量等指标。【结果】保温被盖后/揭前补光2 h/4 h、4 h/2 h、6 h/0 h、4 h/0 h有利于番茄株高和茎粗(4 h/2 h)生长;保温被盖后/揭前补光4 h/2 h、6 h/0 h处理叶片光合特性明显增强,番茄果实产量显著高于对照;番茄果实果实VC和番茄红素含量以盖后/揭前6 h/0 h和4 h/0 h为最佳。【结论】综合番茄生长、植株干鲜重、光合特性、果实品质和产量等因素,保温被盖后/揭前补光4～6 h为新疆乌鲁木齐周边地区日光温室越冬茬番茄适宜的补光时长。     

不同留果穗数对戈壁设施番茄光合特性、产量及品质的影响

【目的】 研究新疆南疆地区戈壁日光温室内不同番茄留果数对叶片光合特性与果实品质的影响,获得戈壁温室番茄生产的经济最适留果穗数。【方法】 以NS3389番茄作为试验材料,设置4种留果穗处理(T₃:留3穗果;T₄:留四穗果;T₅:留五穗果;T₆:留六穗果),测定各处理下,番茄叶片光合特性、植株产量、以及果实品质,筛选出综合效益较优的戈壁设施番茄留果数。【结果】 除T₃和T₆处理外,不同留果穗数的番茄功能叶片中光合色素含量普遍随留果数增加而增加,T₄和T₅处理下的番茄叶片的净光合速率(P_N)显著高于其他处理,而T₅和T₆处理下的叶片气孔导度(G_S)、胞间CO₂浓度(C_i)、以及蒸腾速率(T_r)数据却较高。单株果实产量T₆处理组数据显著高于其他处理,而T₅和T₆处理的设施年产量最高。果实果形指数各处理间无显著差异,可溶性固形物、抗坏血酸(VC)以及番茄红素的果实品质指标T₄和T₅处理显著高于其他处理。【结论】 新疆南疆地区戈壁温室番茄生产较适合采用4穗和5穗的留果模式。     

新疆地区不同番茄品种的光合特异性比较及高光效品种筛选

【目的】比较新疆地区不同番茄品种的光合特异性,筛选出适于新疆地区种植的高光效番茄品种。【方法】以生长在相同条件下的92个不同番茄品种为供试材料,利用LI-6400XT 便携式光合仪和SPAD-502叶绿素仪,在番茄结果期测定功能叶片的净光合速率、气孔导度、胞间 CO₂ 浓度、蒸腾速率和叶绿素含量等光合参数,使用SPSS 20.0分析软件进行番茄叶片光合特性的相关性、主成分和聚类分析。【结果】番茄各个品种间光合特征参数有丰富的遗传变异类型,主成分分析选出2个累计贡献率达到76.14%的主成分,主要是光合因子、气孔因子、胞间CO₂浓度和水分因子作为筛选高光效品种的因素;聚类分析得出92个番茄种质资源划分为8个类群,第Ⅰ、Ⅲ类群的Gs、Ci和TR最高,这两个类群气孔因子、水分因子和胞间 CO₂ 浓度综合表现最佳;第Ⅰ类群的30个种质资源有超过1/3来源于新疆地区,该类群中剩余种质资源与本地品种亲缘关系较近,第Ⅲ类群的4个番茄种质资源主要来源于中国农科院和 天津农科院。【结论】第Ⅰ、Ⅲ类群的34份番茄种质资源气孔因子、水分因子和胞间 CO₂ 浓度综合表现最佳,且其中有超过1/3的品种是新疆本地品种,与该类群中其余亲缘关系相近的各地方品种都可作为适于新疆种植的高光效番茄品种。     

光伏日光温室夏季光环境及其对番茄生长的影响

【目的】探索光伏发电系统在设施农业领域中的实际应用情况与发展潜力。【方法】在陕西安塞典型晴天和阴天条件下,对比分析普通日光温室和光伏日光温室的太阳总辐射透过率和光合有效光量子流密度透过率,同时还对2种日光温室中番茄的生长状况、产量以及品质进行了对比分析。【结果】在非晶硅电池组件和PC板按1∶1数量比布局条件下,晴天光伏日光温室正午前后2h内的太阳总辐射(波长范围为0.3~3μm)透过率为38.7%,光合有效光量子流密度(波长范围为400~700nm)透过率为38.9%,分别较塑料薄膜日光温室低30.3%和17.6%;而阴天时光伏日光温室的太阳总辐射透过率为34.6%,光合有效光量子流密度透过率为31.1%,分别较塑料薄膜日光温室低15.8%和9.4%;在此时段内,晴天、阴天光伏日光温室分别较塑料薄膜日光温室阻挡了3 949.7和342.1kJ/m2的热量进入温室内部。2种温室内,番茄株高在开花期(定植后23~44d)差异显著,表现为光伏日光温室>塑料薄膜日光温室;茎粗反之,且只在开花初期(定植后23~29d)差异显著;番茄果实产量与品质无显著性差异。【结论】光伏日光温室内非晶硅电池组件有助于夏季降温,同时其室内光环境可满足番茄的生长。     

遮荫对橡胶草生理特性的影响

【目的】 研究不同遮荫处理对橡胶草光合性能和物质含量的影响,分析遮荫影响橡胶草的生理机制过程。【方法】 以新疆当地2个橡胶草品系为材料,于2019年在新疆农业科学院安宁渠综合试验场进行大田试验。设不遮荫、轻度遮荫、重度遮荫3个处理。【结果】 与正常光照相比,轻度遮荫促进了橡胶草根系和叶片中柠檬酸、苹果酸、丁二酸、草酸、总黄酮、总酚、绿原酸、咖啡酸等物质的合成,提高了橡胶草的代谢能力,进而增加了橡胶草光合性能和物质含量,最终影响了橡胶草的光合生理特性。重度遮荫造成橡胶草SPAD值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)迅速降低,但胞间CO₂浓度(C_i)上升,橡胶草叶片和根系中的总酚、总黄酮、有机酸组分、绿原酸和咖啡酸含量均下降。昭苏1-1的相关指标变化幅度较哈引2-6小。【结论】 不同品系橡胶草在不同遮荫环境下的生长适应性不同。尤其在重度遮荫环境下,2种橡胶草光合性能均显著下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,最终影响橡胶草生理特性。     

化肥减施对设施番茄生长生理、产量和品质的影响

【目的】研究化肥减施对设施番茄生长、生理及产质量的影响。【方法】以番茄为试验材料,试验设置4个处理:常规施肥(CK),化肥减施15%(OPT-15),化肥减施30%(OPT-30),化肥减施45%,分别测定番茄生长、生理、产量和品质相关指标。【结果】与常规施肥相比,化肥减施15%能够促进植株的株高和茎粗的生长,提高番茄单果重和产量,增加果实的糖酸比,但降低了叶片厚度、果实中总糖和VC的含量。化肥减施30%促进了植株的茎粗生长、增强了番茄叶片的光合速率,增加了叶片厚度,提高了番茄单果重和产量,增加了果实中总糖、VC含量和糖酸比,增产提质效果较好。化肥减施45%降低了植株株高和茎粗的生长,减小了叶片厚度,糖酸比降低,但增加了叶片的光合速率、单果重和产量,果实中总糖和VC的含量也有所增加。【结论】化肥减施30%不仅减少了化肥的投入,而且可以适当提高番茄产量和果实品质。     

遮荫弱光对甜瓜产量及光合特性的影响

【目的】研究遮荫弱光对甜瓜光合特性、产量和品质的影响,分析遮荫弱光影响甜瓜的生理机制过程。【方法】以新疆当地3个甜瓜品种为材料,设置适度遮荫、轻度遮荫和不遮荫3个处理,测定光合指标、SPAO值和果实产量与品质,数据运用SPSS 19.0软件分析。【结果】与正常光照相比,遮荫弱光造成甜瓜叶片SPAD值、气孔导度(G_s) 、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)迅速降低,胞间CO₂浓度(C_i)上升,甜瓜果肉中的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量、折光糖和VC含量均下降。卡拉库塞的相关指标变化幅度较其力甘和比谢克沁小。【结论】不同甜瓜品种对遮荫弱光胁迫的适应性亦不同。甜瓜在轻度遮荫和重度遮荫环境下,其光合性能下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,最终甜瓜产量和品质亦随遮荫程度加深而显著降低(P<0.05)。     

不同药剂对灰枣光合特性及果实外观品质的影响

【目的】 研究喷施不同浓度调节剂和叶面肥对灰枣叶片光合特性、坐果率及果实外观品质的影响,为新疆灰枣优质高产栽培提供理论依据。【方法】 以灰枣为材料,以赤霉素、硼酸和氨基酸叶面肥3种药剂复配8个配方进行叶面喷施,测定灰枣叶片光合特性、坐果率、果实外观品质等指标。【结果】 灰枣喷施调节剂和叶面肥可显著提高灰枣叶片光合特性、坐果率和果实品质;T₃处理后的灰枣叶片Pn值和Tr值显著高于CK对照处理;T₃处理下灰枣叶片WUE值最高,比CK高4.35%;T₄处理对坐果率提升最高,比CK对照处理提高4.81%;T₃处理下灰枣果实平均单果重、果肉重和横径达到最大值,显著高于CK对照处理,T₄处理后灰枣果实纵径达到最大值,处理T₁～T₇均降低了灰枣果实的果形指数,各处理在果实可食率方面相差不大。【结论】 对灰枣喷施20～30 mg/L赤霉素、0.2%硼酸和1 000倍氨基酸叶面肥,有助于提高植物光合作用,提高灰枣产量和果实外观品质。     

不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响

【目的】 研究保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性的影响,利用主成分分析综合评价不同剂量保水剂对辣椒光合各项指标的影响。【方法】 以瑞霸五号为试材,以保水剂施用量为变量,通过穴施保水剂,测定盛果期时叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率以及水分利用效率,研究不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响。【结果】 在栽培基质中加入保水剂后,有助于提高辣椒叶片的光合特性,各处理的净光合速率均为“双峰”曲线,并在14:00时出现“午休”现象,除胞间CO₂浓度以外,各项指标随着保水剂剂量的增加呈现增加的趋势。B₅处理(3 g/穴)的光合特性表现最好,光合速率为12.91 μmol/(m²·s),气孔导度为0.22 μmol/(m²·s),胞间CO₂为163.82 μmol/mol,蒸腾速率为5.37 mmol/(m²·s),水分利用效率为3.28 μmol/(m²·s)。【结论】 在栽培基质中施加3 g/穴保水剂对辣椒的各项光合指标表现最好。     

不同叶背补光模式对戈壁温室番茄品质的影响

【目的】研究南疆戈壁日光温室内不同叶背补光模式对番茄果实品质的影响,以获得适合该地区设施番茄生产的经济最适补光模式。【方法】 以NS3389番茄作为材料,LED为补光光源,于08:00~22:00期间内,以无补光处理为空白对照(CK),并设置3种叶背补光模式:T₁,100 μmol/(m²·s)持续补光;T₂,揭帘之前与盖帘之后200 μmol/(m²·s)间歇补光;T₃,揭帘后室内光强低于150 μmol/(m²·s)时按照100 μmol/(m²·s)自动补光。【结果】 T₂和T₃下番茄果实的可溶性固形物含量、总酸含量以及糖酸比均高于其他处理;T₂处理下番茄果实中可溶性蛋白、抗坏血酸(VC)、番茄红素和挥发性物质含量最高。【结论】 揭帘前后的适度高光强补光模式(T₂处理)较适合南疆地区戈壁温室高品质番茄生产。     

成龄枣树光合特性与光响应曲线模型

【目的】 不同灌溉定额条件下,研究红枣光合特性变化规律及适用于滴灌模式下红枣的光响应曲线模型,为红枣滴灌决策提供数据支撑和理论依据。【方法】 以新疆南疆阿克苏地区进行地表滴灌的6年生红枣树为研究对象,通过田间试验测定不同水分处理条件下的光合-光响应曲线。【结果】 6年生红枣在20、30 m³667 m²灌溉水量区间内,最大净光合速率呈递减趋势。拟合模型针对新疆南疆成龄枣树叶片适用性排序为直角双曲线修正模型＞非直角双曲线模型＞指数模型＞直角双曲线模型。通过对比分析4种不同模拟机制的模型。【结论】 在轻度水分胁迫条件下有利于提高净光合速率及水分利用效率;直角双曲线修正模型对于南疆成龄枣树叶片的适用性最好。     

不同干燥工艺对新疆主要制干葡萄干燥特性的影响

【目的】研究不同制干工艺对新疆主要制干葡萄品种无核白和无核白鸡葡萄干燥特性的影响,为新疆葡萄干燥工艺的改进提供理论依据。【方法】对晾干和晒干干燥过程中的水分变化规律进行数学分析,研究葡萄的干燥特性。【结果】晒干工艺葡萄的失水速率高于夜间,葡萄干燥过程中白昼失水速率是夜间的2.00~6.14倍。干燥初期晒干工艺条件下无核白鸡心葡萄失水速率是晾干的1.21~3.12倍。葡萄果实干燥模型宜选用Page模型,晒干工艺条件下葡萄果实的有效水分扩散系数分别是晾干工艺的3.14和3.18倍;无核白鸡心葡萄果实的有效水分扩散系数高于无核白葡萄,晒干条件下无核白鸡心葡萄和无核白有效水分扩散系数分别为6.023 16×10^-8 和2.615 45×10^-8 m²/h;晾干条件下2种葡萄果实的有效水分扩散系数分别为1.892 12×10^-8 和8.308 75×10^-9 m²/h。【结论】2种干燥工艺下,白昼的干燥速率显著高于夜间,得到了不同干燥工艺和不同葡萄品种的有效水分扩散系数。     

9种杀虫剂对番茄潜叶蛾的防治效果评价

【目的】 筛选应急防控番茄潜叶蛾的绿色、高效农药,为防止进一步扩散为害提供指导。【方法】 选择9种内吸性杀虫剂,分2个浓度梯度,总计在田间设置18个药剂处理和1个清水对照,在药后1、3、7和14 d调查虫口,计算虫口减退率及防效,筛选绿色高效的农药及最佳药剂浓度。【结果】 60 mL /667m²的6%阿维·氯苯酰SC、42 mL /667m²24%甲氧虫酰肼SC、7.5 mL/667m²的20%氯虫苯甲酰胺SC 3种药剂对番茄潜叶蛾的防治效果和虫口减退率均在90%以上,后两者在后期效果最为明显,具有持效性。3种药剂在药后14 d防效分别为93.6%、93.16%和93.72%,虫口减退率分别为91.20%,90.59%和91.36%。37.5 mL /667m²的0.3%印楝素EW在整个过程防效最低,药后14 d防效为38.04%,其减退率仅为14.79%。【结论】 轮换使用60 mL/667m²的阿维·氯苯酰SC、42 mL /667m² 24%甲氧虫酰肼SC、7.5 mL /667m²的20%氯虫苯甲酰胺SC在生产上。     

黄沙基质水肥一体化对番茄产量与品质的影响

【目的】 验证黄沙基质优势与种植效果,研究物联网水肥一体化技术对温室番茄产量与品质的影响,为西北地区沙漠绿洲农业建设提供技术支持。【方法】 选用世佳1812、1814、1867三个番茄品系F₁代为供试材料,以袋式黄沙基质水肥一体化系统模式对番茄植株进行栽培管理,统计分析温室番茄产量品质参数,利用隶属函数法对3个番茄品系综合性评价。【结果】 3个世佳番茄品系实收产量介于134.0~146.3 t/hm²,均已达到温室番茄高产水平。果实营养品质处于中高等水平,糖酸比均在7.71以上,很适合做水果番茄,经模糊数学算得世佳1812综合品质最高。【结论】 袋式黄沙基质作为番茄种植的替代基质,可降低土壤环境病虫害及次生盐渍化发生的几率,黄沙基质与水肥一体化技术组配合适宜,使番茄产量与品质有保证。     

番茄秸秆复合基质对温室黄瓜生长、产量及果实品质的影响

【目的】筛选出适合新疆和田地区沙漠日光温室黄瓜生长可部分或全部替代椰糠的番茄秸秆栽培基质配方。【方法】将番茄秸秆与椰糠、沙子、鸡粪按照不同体积比配成复合基质,采用随机区组的方法,设置5个处理和1个对照,以中蔬128黄瓜为材料进行栽培试验。【结果】番茄秸秆不同配比基质对黄瓜的生长有显著的影响,利用隶属函数对黄瓜生长指标、生理指标及产量进行综合评价,栽培效果最好的是处理T3(番茄秸秆∶椰糠∶鸡粪∶沙子= 40∶5∶5∶50),在盛果期的株高为220.66 cm,茎粗9.88 mm,果实可溶性糖为1.89%,可溶性蛋白为7.47 mg/g,单果重为226.32 g,单株产量2.71 kg,产量10 870.66 kg/667m²,均优于对照;T3的隶属函数平均值最大,为0.76,各指标隶属函数平均值大小依次是T3 > T2 > T1 > CK > T4 > T5。【结论】番茄秸秆可以部分替代椰糠且T3复合基质(番茄秸秆∶椰糠∶鸡粪∶沙子=40∶5∶5∶50)可作为和田地区沙漠日光温室黄瓜生长的栽培基质在生产中推广应用。