





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (7): 1523-1535.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.07.011
王玉萍1,2(
), 符质1, 孙佳莹1, 穆晓萌1, 刘慧淋1, 郭进云1, 宋文菁1, 侯雷平1, 赵海亮1,3,*(
)
收稿日期:2025-11-11
接受日期:2026-01-09
出版日期:2026-04-08
发布日期:2026-04-08
通信作者:
联系方式:
王玉萍,E-mail:yupinghigh@126.com。
基金资助:
WANG YuPing1,2(
), FU Zhi1, SUN JiaYing1, MU XiaoMeng1, LIU HuiLin1, GUO JinYun1, SONG WenJing1, HOU LeiPing1, ZHAO HaiLiang1,3,*(
)
Received:2025-11-11
Accepted:2026-01-09
Published:2026-04-08
Online:2026-04-08
摘要:
【目的】针对不利气象条件下园艺设施内极易出现的短期低温胁迫问题,探究外源褪黑素对设施番茄抗寒能力的影响,为褪黑素在设施蔬菜生产中的应用提供理论依据。【方法】以‘合作909’番茄为试验材料,于三叶一心时分别浇灌清水或200 μmol·L-1的褪黑素溶液,5 d后将上述2组各一半的幼苗移至昼/夜温度为12 ℃/7 ℃的环境下进行为期12 d的低温处理,剩余幼苗生长于常温环境,期间测定各处理幼苗形态与叶绿素荧光参数、光合色素与矿质元素含量。为期12 d的苗期温度处理结束后,各组幼苗定植于生长环境一致的日光温室,并监测形态参数、物候期和产量品质等指标。【结果】苗期低温导致番茄幼苗叶片光合色素含量下降、光合性能减弱、矿质元素吸收受阻、植株生长受到抑制,且苗期低温的影响会持续至整个生长期,导致番茄定植后生长速度长期滞后于常温对照,物候期延长、产量下降。外源褪黑素的施用提高了番茄幼苗对N、P、K、Fe元素的吸收能力,减缓了光合色素水平的下降,维持了叶片的光合性能,显著缓解了苗期低温对番茄幼苗生长的抑制作用;同时褪黑素的施用促进了番茄幼苗在定植后的恢复与生长。【结论】苗期低温抑制了番茄幼苗的生长,并且不利影响会持续于番茄定植后的整个生长期;施用褪黑素通过调控养分吸收、维持叶片光合性能,有效缓解了低温对番茄生长发育的不利影响。
王玉萍, 符质, 孙佳莹, 穆晓萌, 刘慧淋, 郭进云, 宋文菁, 侯雷平, 赵海亮. 苗期施用褪黑素对番茄短期低温胁迫的缓解作用与应用效果评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1523-1535.
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表1
低温胁迫下外源褪黑素对番茄幼苗生长的影响"
| 处理 Treatment | 株高 Plant height (cm) | 茎粗 Stem diameter (mm) | 地上部鲜重 Fresh weight of the aboveground portion (g) | 地下部鲜重 Fresh weight of the Underground portion (g) | 根冠比(鲜重) root-shoot ratio (fresh) | 地上部干重 Dry weight of the aboveground portion (g) | 地下部干重 Dry weight of the Underground portion (g) | 根冠比(干重) Root-shoot ratio (dry) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NW | 20.55±1.31a | 4.79±0.13a | 9.7717±0.6828a | 1.3850±0.2331a | 0.1412±0.0172c | 0.6978±0.0334a | 0.1547±0.0154a | 0.2221±0.0244a |
| NM | 20.17±0.60a | 4.82±0.11a | 10.4117±0.3810a | 1.4023±0.2490a | 0.1415±0.0217c | 0.7043±0.0227a | 0.1573±0.0520a | 0.2223±0.0087a |
| CW | 17.30±1.16b | 4.25±0.15b | 6.0267±0.5166c | 1.0450±0.2545c | 0.1722±0.0326b | 0.3700±0.0492c | 0.0608±0.0181c | 0.1637±0.0418a |
| CM | 16.02±1.45b | 4.68±0.11a | 7.0483±0.4390b | 1.4983±0.2188b | 0.2121±0.0219a | 0.4710±0.0469b | 0.0897±0.0215b | 0.1935±0.0533a |
表2
低温胁迫下外源褪黑素对番茄幼苗光合系统能量分配和比活性的影响"
| 处理 Treatment | 光化学 效率 ϕPo | 捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的概率 ψo | 用于电子传递的量子产额 ϕEo | 用于热耗散的量子比率 ϕDo | 以吸收光能为基础的性能指数 PIABS | 单位反应中心吸收的光能 ABS/RC | 单位反应中心捕获的用于还原QA的能量 TRO/RC | 单位反应中心捕获的用于电子传递的能量 ETO/RC | 单位反应中心耗散掉的能量 DIO/RC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NW | 0.8313±0.0015a | 0.6050±0.0131a | 0.5030±0.0106a | 0.1687±0.0015c | 3.3300±0.2174a | 2.2713±0.0204bc | 1.8883±0.0167b | 1.1420±0.0142a | 0.3827±0.0047c |
| NM | 0.8327±0.0029a | 0.5963±0.0057a | 0.4963±0.0060a | 0.1673±0.0029c | 3.3180±0.1241a | 2.2137±0.0790c | 1.8420±0.0665b | 1.0993±0.0490a | 0.3710±0.0140c |
| CW | 0.8027±0.0038c | 0.4870±0.0330b | 0.3907±0.0249c | 0.1973±0.0038a | 1.5753±0.0386c | 2.6223±0.0181a | 2.0720±0.0576a | 1.0650±0.0026b | 0.5197±0.0110a |
| CM | 0.8200±0.0017b | 0.5300±0.0144b | 0.4347±0.0122b | 0.1800±0.0017b | 2.1760±0.1071b | 2.3643±0.0761b | 1.9390±0.0653b | 1.0280±0.0570b | 0.4257±0.0102b |
表3
低温胁迫下外源褪黑素对番茄幼苗叶绿素含量的影响"
| 处理 Treatment | 叶绿素a含量 Chla content (mg∙g-1) | 叶绿素b含量 Chlb content (mg∙g-1) | 叶绿素a/叶绿素b Chla/Chlb | 叶绿素总量 Chl total content (mg∙g-1) | 类胡萝卜素含量 Caro content (mg∙g-1) | 类胡萝卜素/总叶绿素 Caro/Chl |
|---|---|---|---|---|---|---|
| NW | 2.4309±0.0658a | 0.9660±0.0285a | 2.5184±0.1167a | 3.3969±0.0634a | 0.4054±0.0399a | 0.1192±0.0101a |
| NM | 2.5491±0.1416a | 1.0215±0.1022a | 2.5035±0.1345a | 3.5706±0.2393a | 0.4333±0.0201a | 0.1216±0.0069a |
| CW | 1.7220±0.1003c | 0.7635±0.0102b | 2.2544±0.1020a | 2.4855±0.1105c | 0.2796±0.0248b | 0.1124±0.0074a |
| CM | 2.0065±0.0580b | 0.8861±0.1271ab | 2.2947±0.3198a | 2.8926±0.1688b | 0.3396±0.0387b | 0.1181±0.0203a |
表4
低温胁迫下外源褪黑素对番茄幼苗元素吸收与分配的影响"
| 元素 Element | 处理 Treatment | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| NW | NM | CW | CM | ||
| N (mg∙g-1) | 根 Root | 5.9956±0.2521b | 8.3182±0.8611a | 6.4246±0.2057b | 8.2142±0.3278a |
| 茎 Steam | 5.4807±0.0989b | 8.1412±0.1441a | 4.5758±0.2791c | 7.6545±0.5695a | |
| 叶 Leaf | 12.0020±0.8710c | 15.7524±0.3158a | 11.5167±0.2578c | 14.6880±0.3306b | |
| P (mg∙g-1) | 根 Root | 1.5870±0.0933b | 1.7730±0.0472a | 1.2313±0.0592c | 1.4881±0.0127b |
| 茎 Steam | 1.6560±0.0423b | 1.8993±0.0642a | 1.4310±0.0580c | 1.4464±0.0256c | |
| 叶 Leaf | 3.0090±0.0785c | 3.8817±0.0490a | 2.7879±0.0496d | 3.5689±0.0307b | |
| K (mg∙g-1) | 根 Root | 1.0376±0.0361c | 1.5284±0.0279b | 1.4409±0.0630b | 1.9870±0.1194a |
| 茎 Steam | 4.5644±0.1820c | 5.2527±0.0638a | 3.4670±0.0278d | 4.9394±0.1523b | |
| 叶 Leaf | 3.2997±0.0551c | 4.4587±0.1492a | 4.1916±0.0757b | 4.3844±0.1144ab | |
| Ca (mg∙g-1) | 根 Root | 0.0251±0.0032c | 0.0231±0.0012c | 0.0554±0.0021b | 0.1304±0.0012a |
| 茎 Steam | 0.0437±0.0032c | 0.0362±0.0024d | 0.0644±0.0059b | 0.1283±0.0024a | |
| 叶 Leaf | 0.0346±0.0021c | 0.0356±0.0030c | 0.0554±0.0036b | 0.1318±0.0036a | |
| Na (mg∙g-1) | 根 Root | 1.4057±0.1030a | 1.1973±0.0289b | 1.2005±0.0281b | 0.8183±0.0421c |
| 茎 Steam | 0.9698±0.0565a | 0.7287±0.0113b | 0.6831±0.0596b | 0.5528±0.0160c | |
| 叶 Leaf | 0.6113±0.0624b | 0.5322±0.0331b | 0.7377±0.0697a | 0.5897±0.0106b | |
| Mg (mg∙g-1) | 根 Root | 0.7545±0.0033b | 0.8196±0.0016a | 0.7012±0.0135c | 0.6124±0.0077c |
| 茎 Steam | 0.5010±0.0088b | 0.4960±0.0034b | 0.5510±0.0044a | 0.4095±0.0209c | |
| 叶 Leaf | 0.6299±0.0034b | 0.7170±0.0307a | 0.6896±0.0062b | 0.6928±0.0055b | |
| Fe (μg∙g-1) | 根 Root | 76.1050±1.3000c | 56.6050±2.6000d | 166.6667±13.0864b | 403.2567±9.8434a |
| 茎 Steam | 107.3000±6.5000c | 142.4000±20.8000b | 86.9350±3.9688c | 220.3975±12.9975a | |
| 叶 Leaf | 151.0667±5.4123b | 119.8667±9.8434c | 151.9333±7.9431b | 333.9267±24.1553a | |
| Zn (μg∙g-1) | 根 Root | 67.8480±2.5692a | 34.9117±1.3595c | 44.0133±2.6600b | 31.0567±3.8914c |
| 茎 Steam | 61.4200±1.7399a | 38.1767±2.6381b | 38.1767±1.8059b | 33.2333±0.7474c | |
| 叶 Leaf | 71.6067±1.4947a | 37.8800±0.7852c | 43.4183±1.4017b | 31.3517±2.8301d | |
| Cu (μg∙g-1) | 根 Root | 26.1500±1.3150c | 62.9950±1.3150a | 44.5725±0.7875b | 45.3600±3.1600b |
| 茎 Steam | 84.0500±1.3150a | 72.2083±4.5582b | 44.5725±3.9475c | 45.8883±4.5582c | |
| 叶 Leaf | 38.9600±1.6714b | 88.8767±9.2412a | 24.8333±2.6325c | 36.1150±3.8189b | |
表5
苗期低温施用外源褪黑素对番茄果实品质的影响"
| 处理 Treatment | 可溶性固形物 Soluble solid content (%) | 可溶性糖 Soluble sugar (%) | 可滴定酸 Titratable acid (%) | 糖酸比 sugar-acid ratio (%) | 可溶性蛋白 Soluble protein (μg·g-1) | 维生素C Vitamin C (μg·g-1) | 番茄红素 Lycopene (μg·g-1) | 硝酸盐 Nitrate (μg·g-1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NW | 4.0667±0.0577b | 1.9663±0.0461a | 0.0986±0.0085c | 20.0588±2.1072a | 61.7372±2.9823d | 268.9472±7.3435a | 52.5123±4.7705c | 291.5463±8.3237a |
| NM | 4.4333±0.1155a | 1.5209±0.1423b | 0.1042±0.0032c | 14.6330±1.8501b | 72.4852±2.6852c | 255.4904±8.8308a | 59.4133±3.7443b | 241.5625±0.5468c |
| CW | 4.2333±0.0577b | 1.8081±0.1449ab | 0.1210±0.0032b | 14.9347±0.8132b | 77.9383±2.9068b | 260.7205±10.8083a | 58.0400±1.1257bc | 265.8959±7.5944b |
| CM | 4.1333±0.1528b | 1.8452±0.3000ab | 0.1340±0.0056a | 13.7392±1.7639b | 92.8844±1.9347a | 226.7403±4.4330b | 67.5555±1.9608a | 258.1169±7.4534b |
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