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科学
霍蒂蒂丝
埃尔塞维耶 科学园艺 70 (1997) 293-299
夜间湿度对番茄、草莓植株植物生长及矿物组成的影响
蔡杰a, 钟先生 苏秀贤b
韩国光州立大学 Chonnam 国立大学农业学院生物技术研究所园艺系, 500-757
光州立大学中山大学农学院 QfAgricultural 工程系,
5000-757, 韩国
1997年5月12日接受
抽象
对番茄植物（Lycopersicon esculentum Mill.cv.Young-Kwang）施加30夜的低夜间湿度（50-55％）和高夜间湿度（90-95％）的条件，和草莓植物（Fragaria grandiflora Ehrh.cv.Bogyo）共40天。番茄植株的干重和叶面积随着夜间湿度的增加而增加，而草莓植物没有显示任何这样的增加。在夜间高湿度下，番茄植株中五种主要营养素（N，P，K，Ca和Mg）的浓度降低，幼叶中的钙含量受影响最严重。 然而，对于草莓植物而言，高夜间湿度倾向于增加主要营养素的浓度，包括较年轻叶子中的钙。 讨论了这两个物种对夜间湿度的响应差异的可能原因。 1997年Elsevier Science B.V.
关键词: 湿度;钙;番茄: 草莓
介绍
根据测试的物种，湿度对温室园艺作物生长的影响似乎不同（Adams，1991）。 例如，番茄和黄瓜植物的最终产量和果实品质受到高湿度的负面影响（Lipton，1970; Bakker等，1987）。此外，与钙缺乏有关的各种生理紊乱发生（Bakker，1984），特别是在蒸腾作用低的果实和幼叶中（Bangerth，1979：Marscher，1983; Holder和Cockshull，1990）。 相比之下，卷心菜（Palzkill和Tibbits，1977）和草莓（Bradfield和Guttridge，1979）植物的生长不受高湿度的影响，可能是因为它们的根压力，它们为卷心菜的内叶和 草莓的出苗前叶。
蒸腾是钙转运到各种植物器官的主要驱动力（Clarkson，1984; Mengel和Kirkby，1987）。然而，在高空气湿度条件下产生的根压也为白菜和草莓植物中的低蒸腾器官提供钙。当夜间湿度高时，即使在黄瓜和番茄植物中也可以看到由于根压引起的内陷，但是这些植物长时间暴露于这种湿度会诱发钙相关的生理紊乱。例如，Adams和Hand（1993）表明，夜间高湿度导致黄瓜植物缺钙的发生率增加。因此，似乎黄瓜和番茄植物中形成的根压力可能不足以向幼叶和果实提供足够的钙，并且如Atkinson等人所建议的那样，一些其他机制可能涉及在木质部流动中输送钙。 （1992年）。对这两个物种的高夜间湿度的响应差异可能与矿物营养素的分布有关，而不是它们的吸收本身，因为至少根部压力在番茄和黄瓜植物中形成，如通过形成肠道所判断的。众所周知，植物中的钙重新分布不容易发生，因此应根据叶子的不同年龄仔细监测钙的转运。
塑料房中的连续种植会导致各种生理和病理障碍。避免这种疾病的一种方法是在含有营养均衡和灭菌土壤的盆中种植西红柿直至最后收获。然而，在这种情况下，番茄根的生长受到盆的物理限制，并且它们的形态和生理反应可能与不受限制的根不同。 Chung等人。 （1989）提出竞争可用空间的根源对植物性能有重要影响，Al-Sahaf（1984）得出结论，根系限制干扰了Ca从根部到植物顶部的转移。因此，本研究旨在研究高夜间湿度对小盆栽番茄和草莓植物生长和主要营养成分的影响。该研究仅限于植物生长，因为它们的出现是为了更好地了解仅根据不同叶龄的矿物质营养素的分布。
材料和方法
实验在加热的塑料室中进行，其中有六个隔室。 每个隔室（2米times;3米）用一层塑料薄膜覆盖，以保持所需的湿度水平。 使用加湿器产生高夜间湿度水平（相对湿度90-95％），并通过将CaCl 2放入隔室中来实现低湿度（相对湿度50-55％）。 在随机区组设计中，每种治疗有三次阻滞重复。 加湿器在第二天的20:00至07:00进行操作，随后从所有隔室中取出塑料薄膜，以在处理后将它们保持在相同的湿度水平。
番茄种子（Lycopersicon esculentum Mill.cv.Young-Kwang）于2月下旬播种，并于3月下旬移植到含有市售盆栽堆肥的5个盆中。初步测试表明，N，P，K，Ca和Mg的平均浓度分别为0.35,0.24,2.25,1.13和0.72％。土壤平均pH值为6.0。塑料罐的表面覆盖有铝箔，以防止任何蒸汽从土壤中逸出。白天的空气温度为25到29摄氏度，夜间为16到18摄氏度。每天用营养液（Cooper，1975）对番茄植物进行滴灌，直至田间容量，以补偿任何特定营养素的过量消耗。主茎上的所有腋芽和花都在它们出现时被移除。在每个区块中，有9个植物，共计54个植物用于实验。继续湿度处理30天，测量枝条和根的干重以及叶面积。将每株植物的叶子细分为下部（第1至第4片真叶），中部（第5至第10片）和上部（第1至第14片）叶片。在80℃下干燥2天后，将组织研磨以通过I-mm筛。在Kjeldahl消化后测定N和P含量（Jones等，1991）。用原子吸收分光光度计测量灰化（5000℃）组织的ca，Mg和K含量。
在露天培育的草莓（Fragaria grandiflora Ehrh.cv.Bogyo）幼苗在1月下旬直接移植到含有与番茄罐相同的土壤的5个盆中。 随着新叶子在加热的塑料屋中生长，去除了旧叶子以保持每株植物的大致相同的叶子面积。 所有的花朵也随着它们的出现而被移除。 白天的空气温度保持在22plusmn;2℃，夜间的温度保持在14plusmn;10℃。 每天用营养液（Cooper，1975）对草莓植物进行滴灌，直至田间生产能力。 从2月中旬开始施加高夜间湿度40天，并且在旧（第1至第8片真叶）和新品（第9至第2片，包括出苗前叶片）中施加N，P，K，Ca和Mg的浓度。 如前所述测量叶子。
结果和讨论
夜间高湿度的一些影响立即显而易见。 在处理约15天后，番茄植物的叶面积明显增加。 30天的高湿度处理倾向于增加番茄植物的枝条干重和叶面积（表1）。 从大约15天的高湿度处理开始，出现了老叶的变色，类似于氮缺乏。 这是一个矛盾的结果，如果番茄植物在高湿度下生长，经常会发现快速膨胀的叶子变黄（Adams，1991）。 另一方面，草莓植物。 没有显示出响应于高夜间湿度的总干重和叶面积的任何增加（表2）。 在低湿度处理后，草莓植物的外叶显示出褪绿症状。 与番茄植物相反。 从结果中可以明显看出，不同的植物物种以不同的方式对夜间湿度作出反应。
表1。
夜间湿度对番茄幼苗干重和叶面积的影响
湿度 干重 (g) 干重总量 (g) 叶面积 (厘米)2)
开枪 根
值分别为plusmn;se. 低和高分别表示相对湿度为50-55% 和90-95%。
在文献中，经常发现对白天湿度的响应根据物种而不同。 Mortensen（1986）测试了10种不同的温室物种，其中番茄植株的干重增加，而黄瓜植物没有受到影响。 然而，van de Sanden和Veen（1992）发现，增加的空气湿度增加了黄瓜植物的相对生长速率和个体叶面积。 空气环境中蒸汽的存在通过蒸腾影响植物中的水量。 因此，土壤中的供水条件强烈地影响湿度对植物生长的影响（Urban和Langelez，1992）。 植物中的水状态最终影响气孔导度并因此影响CO吸收。 文献中采用的实验期显示植物对白天湿度的反应通常很长，表明湿度的影响必须是累积的（Bunce，1984）。
然而，夜间湿度的影响可能与白天湿度不同，因为虽然夜间湿度增强了营养生长，但CO 2同化不再相关（Bakker等，1987）。 Adams和Hand（1993）得出结论，夜间高湿度通过减少气孔和表皮蒸腾来减少黄瓜植物的钙积累，而在草莓植物的情况下，已经发现高夜间湿度可以增强对出苗前叶片的钙吸收（ Guttridge等，1981; Bradfield和Guttridge，1979）。本研究证实了这些结果。在夜间高湿度下生长的番茄植株的较年轻叶子仅累积了低夜间湿度植物积累的钙量的54％（表3）。然而，高夜间湿度实际上增强了草莓植物内叶中的钙积累（表4）。其他主要元素的积累在番茄植物中也减少，而在夜间湿度高的草莓植物中则增加。考虑到建议的五种主要营养素的充足范围（Jones等，1991），番茄叶含有低水平的氮和钙（表3），而草莓叶显示出最佳水平（表4）。
表2。
夜间湿度对草莓植株干重和叶面积的影响
湿度 干重 (g) 干重总量 (g) 叶面积 (厘米)2)
开枪 根
值分别为plusmn;se. 低和高分别代表50-55 和90-95% 的相对湿度。
表3。
夜间湿度对番茄植株矿物元素浓度 (干物质浓度%) 的影响
元素 湿度 叶位置 平均
下叶 中叶 上部叶子
|
低 |
1.71 plusmn;0.10 |
2.42plusmn;0.09 |
|
2.41plusmn;0.12 |
|
|
一. 40plusmn;0.07 |
2 08plusmn;0.07 |
2.58plusmn;0.13 |
0.02plusmn;0.09 |
||
|
低 |
0.29plusmn;0.02 |
0.32plusmn;0.01 |
0.23plusmn;0.01 |
0.28 0.28 |
|
|
0.19 plusmn;0.01 |
0.26 plusmn;0.01 |
0.20 0.01 |
0.21plusmn;O. OI |
||
|
低 |
1.41plusmn;0.07 |
1.17 plusmn;0.05 |
0.91 plusmn;0.05 |
1.17 0.06 |
|
|
1.03plusmn;0.16 |
0.81plusmn;0.04 |
0.60plusmn;0.02 |
0.81 0.81 |
||
|
低 |
1.99plusmn;0.08 |
1.41plusmn;0.13 |
0.58plusmn;0.04 |
plusmn;0.09 |
|
|
1.67plusmn;0.03 |
1.19plusmn;0.1 1 |
0.32 0.32 |
0.06 plusmn;0.05 |
||
|
镁 |
低 |
0.55plusmn;0.03 |
0.40plusmn;0.02 |
0.39 0.39 |
0.45plusmn;0.02 |
|
0.48plusmn;0.06 |
0.35plusmn;0.02 |
0.32 0.32 |
0.39plusmn;0.03 |
下、中、上叶分别指番茄植株上的第4、第5至第10和第1至第14叶的第一真叶。值是指plusmn;se. 低和高分别表示相对湿度为50-55% 和90-95%。
如本实验中那样限制小容器中的根生长似乎增加了根系的水力阻力并减少了蒸腾（Hameed等，1987）。 值得注意的是，即使必需元素得到充分供应，钙的转运也会因根限制而减少（Al-Sahaf，1984）。 因此可以推断，植物对夜间湿度的响应可能并不总是一致的。 如本实验中的根环境，根限制以及除夜间湿度之外的空气环境因素可能影响植物的性能。
关于夜间湿度影响的大多数文献预先假定钙的摄取和积累取决于蒸腾作用（Ho，1989; Adams）
表4。
夜间湿度对草莓植株矿物元素浓度的影响 (干物质中的%)
元素 湿度 叶位置 平均
外叶 内叶
2.49plusmn;0.17 3.26 0.15 2.88plusmn;0.16
3.00 0.05 3.61 plusmn;0.06 3.31plusmn;0.04
低 0.25 0.02 0. 19 0.01 0.22plusmn;0.02
0.21 0.21 0.24 0.24 0.23plusmn;0.02 低 0.89 0.05 一. 43plusmn;0.07 1.16plusmn;0.06
1.13plusmn;0.1 1 . 27plusmn;0.06 1.20 plusmn;0.09
低 2.01 plusmn;0.06 1.85 0.07 1.93 plusmn;0.07
2.50 0.06 2.57
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