3.1.4 试验数据分析

3.1.4 试验数据分析

3.1.4.1 低温胁迫试验

完成4种设施作物(番茄、黄瓜、辣椒、茄子)动态低温人工环境控制试验,测定设施作物叶片光合特性(最大光合作用速率、光饱和点、补偿点)、叶绿素荧光动力参数(Fv/Fm、qN、qP和ETR)、保护酶活性(SOD、POD、CAT、MDA),构建低温胁迫指数,确定不同作物不同发育段低温冷害等级的气象指标。

(1)苗期低温胁迫指数

低温胁迫时,4种设施作物最大光合速率和PSII潜在光化学效率Fv/Fm下降显著,为了更好地描述低温胁迫对黄瓜、番茄、甜椒、茄子生理特性的影响,在此,引进动态低温胁迫指数,其计算公式为:

式中,LTI为低温胁迫指数;Pgmax和P′gmax分别表示最适温度及低温胁迫下的最大光合速率,Fv/Fm和(Fv/Fm)′分别表示最适温度及低温状态下的PSII潜在光化学效率。将动态低温试验计算所得的4种设施作物苗期P′gmax、Pgmax、(Fv/Fm)′和Fv/Fm值代入上式,对于4种作物,认为在最适宜温度条件下,LTI值为10,根据LTI指数值可将低温胁迫分为轻度、中度、重度、特重度灾害4个等级。计算得到LTI的值如表3.6~表3.9所示。由表可见,同一实验方案,胁迫时间越长,4种设施作物LTI越低、受灾等级越高;不同实验方案,胁迫程度越重,灾害等级越高。其中黄瓜、甜椒、番茄、茄子分别在最低0℃胁迫、最低2℃胁迫、最低-1℃胁迫、最低2℃胁迫时,其LTI指数变为负值,达到特重级灾害。

表3.6 苗期黄瓜动态低温胁迫指数

续表

表3.7 苗期甜椒动态低温胁迫指数

表3.8 苗期番茄动态低温胁迫指数

续表

表3.9 苗期茄子动态低温胁迫指数

续表

(2)花期的低温胁迫指数

按照苗期低温胁迫指数的计算方法,进一步计算花期4种设施作物的动态低温胁迫指数如表3.10~表3.13所示。由表可以看出,黄瓜、甜椒、番茄、茄子花期胁迫指数与苗期的变化情况相似,胁迫程度越重、胁迫时间越长,灾害等级越高。但达到特重度灾害时4种设施作物最低温度临界点与花期不完全相同。其中黄瓜、甜椒、番茄、茄子达到特重度灾害时最低临界温度分别为最低-1℃胁迫、最低1℃胁迫、最低-1℃胁迫和最低1℃胁迫。

表3.10 花期黄瓜动态低温胁迫指数

续表

表3.11 花期甜椒动态低温胁迫指数

表3.12 花期番茄动态低温胁迫指数

续表

表3.13 花期茄子动态低温胁迫指数

续表

3.1.4.2 寡照胁迫试验

完成4种设施作物(番茄、黄瓜、辣椒、茄子)连阴寡照人工环境控制试验,确定设施作物连阴寡照胁迫指数,建立设施作物连阴寡照灾害指标。

根据寡照胁迫对番茄、黄瓜、甜椒、茄子最大光合速率、荧光参数的影响,利用寡照胁迫指数计算出4种设施作物不同程度寡照胁迫时的LTI。研究结果表明,随着寡照胁迫时间的延长,4种作物的LTI逐渐降低,寡照胁迫等级逐渐增加,其中番茄、黄瓜、甜椒经过9d寡照后,其胁迫指数下降到0.4以下,达到重度灾害。而茄子经过寡照9d后,其胁迫指数下降到0.14,达到极重度灾害,详见表3.14。

表3.14 甜椒、茄子、番茄、黄瓜寡照胁迫指数

续表

3.1.4.3 电导率测试

完成4种设施作物的低温冻害的人工控制试验,研究低温冻害对设施作物叶片电导率(图3.4)的影响,计算出不同作物低温处理的相对电导率和伤害率,确定4种设施作物的冻害指标。

(1)不同温度处理下4种蔬菜苗期叶片相对电导率的变化

图3.5表示不同低温胁迫12h的4个品种相对电导率变化,由图3.5可知,随着处理温度的降低,4种蔬菜叶片的相对电导率都有所增加,温度对叶片相对电导率的影响比较显著。黄瓜、番茄、甜椒、茄子在0℃时电导率突然增加到50%以上,叶片细胞膜均受到严重损伤,电解质大量外渗,蔬菜可能受到严重冻害,达到临界半致死条件。

图3.4 电导率测试

图3.5 不同温度处理下4种蔬菜苗期叶片相对电导率的变化

(2)不同温度处理下4种蔬菜开花坐果期叶片相对电导率的变化

开花坐果期4种蔬菜叶片相对电导率随处理温度的变化曲线(图3.6)与苗期相似,随处理温度降低,叶片伤害率逐渐增大。其中黄瓜、番茄在0℃达到50%以上,与开花结果期的临界半致死甜椒相一致。而甜椒、茄子在-1℃电导率达到50%以上。

图3.6 不同温度处理下4种蔬菜开花坐果期叶片相对电导率的变化