CN106570768A - 一种温室番茄库强的表征方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种温室番茄库强的表征方法，按照下述步骤进行：步骤1、在温室番茄中选取目标果实，然后采用蚜虫穿刺法提取目标果实果柄中的汁液，记为溶液A；步骤2、从溶液A中吸取1毫升放置于25毫升的容量瓶中定容为溶液B，测定溶液B中的蔗糖含量；利用溶液B中的蔗糖含量推出溶液A中的蔗糖含量；步骤3、将溶液A中的蔗糖含量通过代入公式即可得到果实库强。本发明建立了果柄蔗糖浓度与果实库强之间的关系模型，通过该模型来预测温室番茄果实生长。

Description

一种温室番茄库强的表征方法

技术领域

本发明涉及一种温室番茄库强的表征方法，具体为以果柄中蔗糖浓度来确定温室番茄果实库强的方法，属于设施栽培技术领域。

背景技术

我国设施园艺面积已达330万公顷，约占世界设施园艺总面积的85％，在大型温室中普遍采用营养液灌溉，日光温室、塑料大棚也越来越多地采用营养液灌溉。番茄是我国温室栽培的主要作物之一。温室番茄生长模拟模型是进行温室环境调控和生产管理的有力工具。目前世界上关于作物生长模型应用较为普遍的生长模型是基于源库调节生长模型。番茄各器官对叶片光合产物的吸收与分配主要由库强决定，库强指的是器官对光合产物吸收的能力。目前库强一般定义为潜在生长速率的函数。采用潜在生长速率表征温室番茄果实库强存在一定的不足。采用潜在生长速率表征库强可以很好的解释温室番茄干物质分配的机理，但无法预测果枝内部不同果实的生长。因此迫切需要克服采用潜在生长速率来表征库强所带来的不足，提出一种新的温室番茄果实库强表征的方法。

温室番茄干物质分配的生物学意义在于光合产物在番茄叶片中合成后，以蔗糖的形式通过茎、叶柄和果柄中韧皮部的维管束，输送至根、茎、叶、果等器官。一般来说，某个器官的生长速率越快，向这个器官中运输蔗糖的量越多，与此器官相连接的维管束中蔗糖含量就高。因此建立基于果柄处蔗糖浓度与果实库强之间的对应关系，对于进一步揭示温室番茄干物质分配机理具有重要的推动作用，同时也是对源库调控理论必要的、有益的补充。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的不足，提供了一种采用果柄蔗糖浓度来表征温室番茄果实库强的方法，建立了果柄蔗糖浓度与果实库强之间的关系模型，通过该模型来预测温室番茄果实生长。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种温室番茄库强的表征方法，按照下述步骤进行：

步骤1、在温室番茄中选取目标果实，然后采用蚜虫吻针法提取目标果实果柄中的汁液，记为溶液A；

步骤2、从溶液A中吸取1毫升放置于25毫升的容量瓶中定容为溶液B，采用薛应龙的果实中蔗糖含量测定方法(薛应龙等.植物生理学实验手册[M].上海:上海科学技术出版社，1985.135-138)测定溶液B中的蔗糖含量；利用溶液B中的蔗糖含量推出溶液A中的蔗糖含量；

步骤3、将溶液A中的蔗糖含量代入公式(1)中，得到果实库强：

公式中，y为果实库强(克每天g/d)，x为果柄处蔗糖浓度(微克每克鲜重mg/g FW)，a₀、a₁、a₂、a₃为模型参数。

本发明所述的一种表征温室番茄果实库强的方法，适应于温室番茄果实库强的确定。

步骤1中，目前我国温室番茄生产中一般在8:00左右开始光合，因此在下午16：00左右，在果柄处蔗糖浓度达到最大，对番茄来说目前现有技术中均认为温室番茄光合产物在光合作用8小时后在果柄处蔗糖浓度最大，选择光合作用8小时后的温室番茄果实。

步骤2中，所述模型参数a₀＝-0.02，a₁＝3.66、a₂＝0.95、a₃＝0.15。

步骤3中，所述a₀、a₁、a₂、a₃的取值的获取，按照下述步骤进行：

步骤A、设计不同施肥处理的试验，利用不同电导率(EC，electricalconductivity)(0，1.5,2.0,2.5ds/cm)的营养液浇灌温室番茄，利用电导率表示不同的营养液浓度，已有研究表明不同的营养液供给会造成叶片不同的光合速率，从而形成不同的同化产物供给量。

步骤B、待温室番茄坐果后，每个果枝留1果(留果数为1时，保证温室番茄果实处于无同化产物供应亏缺)，每天测定温室番茄果实的直径，然后利用公式(2)计算出每日果实干重，以果实干重的日增长量作为果实库强；

Fd＝0.025×d³，R²＝0.93，n＝158 (2)，

公式中Fd为果实干质量(g)，d为果实直径(cm)，R²为决定系数，n为样本个数；

步骤C、采用蚜虫吻针法收集果柄汁液，然后测定果柄汁液中蔗糖浓度。

步骤D、依据测定的蔗糖浓度和果实干重的日增长量，采用slidewrite plus软件进行数据分析，建立二者数学关系公式，获取参数a₀、a₁、a₂、a₃的取值：

步骤A中，所使用的不同电导率的营养液的电导率为0～2.5ds/cm。

有益效果：

(1)本发明建立了基于果柄处蔗糖浓度与果实库强之间的对应关系，对于进一步揭示温室番茄干物质分配机理具有重要的推动作用，同时也是对源库调控理论必要的、有益的补充。

(2)目前温室番茄果实库强的测定一般表征为果实潜在生长速率的函数，可以较好解释温室番茄干物质分配机理等，但无法预测同一果枝上不同果实的生长状况。本发明，建立了果柄蔗糖浓度与果实库强之间的关系模型，通过该模型来预测温室番茄果实生长。

附图说明

图1为本发明获取模型参数a₀、a₁、a₂、a₃时果实直径与番茄果实干重之间的关系图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：

实施例1

一种温室番茄库强的表征方法，按照下述步骤进行：

步骤1、在温室番茄中选取目标果实，然后采用蚜虫吻针法提取目标果实果柄中的汁液，记为溶液A；

步骤2、从溶液A中吸取1毫升放置于25毫升的容量瓶中定容为溶液B，采用薛应龙的果实中蔗糖含量测定方法(薛应龙等.植物生理学实验手册[M].上海:上海科学技术出版社，1985.135-138)测定溶液B中的蔗糖含量；利用溶液B中的蔗糖含量推出溶液A中的蔗糖含量；

步骤3、将溶液A中的蔗糖含量代入公式(1)中，得到果实库强：

公式中，y为果实库强(克每天g/d)，x为果柄处蔗糖浓度(微克每克鲜重mg/g FW)，a₀、a₁、a₂、a₃为模型参数。

本发明所述的一种新的表征温室番茄果实库强的方法，适应于温室番茄果实库强的确定。

步骤1中，目前我国温室番茄生产中一般在8:00左右开始光合，因此在下午16：00左右，在果柄处蔗糖浓度达到最大，对番茄来说目前现有技术中均认为温室番茄光合产物在光合作用后8小时后在果柄处蔗糖浓度最大，选择光合作用8小时后的温室番茄果实。

步骤2中，所述模型参数a₀＝-0.02，a₁＝3.66、a₂＝0.95、a₃＝0.15。

步骤3中，所述a₀、a₁、a₂、a₃的取值的获取，按照下述步骤进行：

步骤A、设计不同施肥处理的试验，利用不同电导率(EC，electricalconductivity)(0，1.5,2.0,2.5ds/cm)的营养液浇灌温室番茄，利用电导率表示不同的营养液浓度，已有研究表明不同的营养液供给会造成叶片不同的光合速率，从而形成不同的同化产物供给量。

步骤B、待温室番茄坐果后，每个果枝留1果(留果数为1时，保证温室番茄果实处于无同化产物供应亏缺)，每天测定温室番茄果实的直径，然后利用公式(2)计算出每日果实干重，以果实干重的日增长量作为果实库强；

Fd＝0.025×d³，R²＝0.93，n＝158(2)，

公式中Fd为果实干质量(g)，d为果实直径(cm)，R²为决定系数，n为样本个数；

步骤C、采用蚜虫吻针法收集果柄汁液，然后测定果柄汁液中蔗糖浓度。

步骤D、依据测定的蔗糖浓度和果实干重的日增长量，采用slidewrite plus软件进行数据分析，建立二者数学关系公式，获取参数a₀、a₁、a₂、a₃的取值：

步骤A中，所使用的不同电导率的营养液的电导率为0～2.5ds/cm。

举例如下：

以确定某一果枝第2节位处的果实库强为例，详细介绍本发明一种表征温室番茄方法，包括以下三个步骤：

第一步，温室番茄果柄汁液的收集与稀释

在下午16:00，将蚜虫放置于目标果实的果柄处，待蚜虫将其吻部插入温室番茄果柄中后。采用二氧化碳气体将蚜虫麻醉，保留头部，去除身体；待果柄处汁液流出后进行收集，得到溶液A。

第二步，蔗糖浓度的测定

从溶液A中吸取1毫升，定容于25毫升容量瓶中成为溶液B。采用薛应龙的果实中蔗糖含量测定方法(薛应龙等.植物生理学实验手册〔M].上海:上海科学技术出版社，1985.135-138)测定溶液B中的蔗糖含量；

(1)样品的处理：从溶液B中吸取10毫升，放置于20毫升的刻度试管中，向20毫升刻度试管中加入0.5克活性炭，80℃脱色30分钟，过滤后定容至20毫升。

(2)标准曲线的制备：取蔗糖标准液(取100mg蔗糖用80％乙醇配成500毫升溶液，即得200克/毫升标准液)取蔗糖标准液用80％乙醇稀释成系列(0、10、20、30、40、60、80、100克/毫升)浓度的溶液。分别取0.4ml溶液，各自加入200μL 2摩尔每升氢氧化钠，100℃煮沸5分钟，冷却，加入2.8毫升30％盐酸，0.8毫升0.1％间苯二酚(0.1g间苯二酚溶液于100毫升95％乙醇溶液，棕色瓶内保存)，摇匀，80℃水浴反应10分钟，冷却后再480nm测定OD值，以0浓度管调零。绘制蔗糖浓度-OD值曲线。

(3)取待测液0.4毫升，按上述步骤进行蔗糖含量的测定，读取OD值，并从标准曲线得到提取液中的糖含量，用溶液B中的蔗糖含量推出溶液A中的蔗糖含量。

第三步，将溶液A的蔗糖含量代入下述公式中，得到目标果实的库强：

计算过程：a₀、a₁、a₂、a₃参数的取值的获取，按照下述步骤进行：

1.试验设计：设计不同施肥处理的试验，本发明利用不同EC(0，1.5,2.0,2.5ds/cm)的营养液浇灌温室番茄，其中EC为电导率(electrical conductivity)，利用电导率表示不同的营养液浓度，研究表明不同的营养液供给会造成叶片不同的光合速率，从而形成不同的同化产物供给量。

2.果实库强的测定：待温室番茄坐果后，每个果枝留1果(留果数为1时，保证温室番茄果实处于无同化产物供应亏缺状态，测定的果实生长速率为潜在生长速率)，每天测定温室番茄果实的直径，然后利用下述已建立的果实直径与番茄果实干重之间的关系公式计算出每日果实干重(见附图1)。以果实干重的日增长量作为果实库强。

Fd＝0.025×d³，R²＝0.93，n＝158；

其中Fd为果实干质量(g)，d为果实直径(cm)，R²为决定系数，n为样本个数。

3.果柄汁液的收集：每天采用蚜虫吻针法收集果柄汁液，然后测定果柄汁液中蔗糖浓度。

4.模型的建立：依据测定的蔗糖浓度和果实干重的日增长量，采用slidewriteplus软件进行数据分析，建立如下二者数学关系公式：

获取参数a₀、a₁、a₂、a₃依次为-0.02、3.66、0.95、0.15。

本发明所使用的营养液为霍格兰营养液。

虽然上述实施例仅仅列举了应用本发明的方法测定温室番茄库强的确定过程，但是上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明，应用该方法同样可以应用于其它温室作物的库强的确定过程，如甜椒、西瓜等等。熟悉本领域的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种温室番茄库强的表征方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

步骤1、在温室番茄中选取目标果实，然后采用蚜虫穿刺法提取目标果实果柄中的汁液，记为溶液A；

步骤2、从溶液A中吸取1毫升放置于25毫升的容量瓶中定容为溶液B，测定溶液B中的蔗糖含量；利用溶液B中的蔗糖含量推出溶液A中的蔗糖含量；

步骤3、将溶液A中的蔗糖含量代入公式(1)中，即可得到果实库强：

$y=a_0+\frac{a_1}{1+e^{\frac{a_2-x}{a_3}}}---\left(1\right),$

其中，y为果实库强，x为果柄处蔗糖浓度，a₀、a₁、a₂、a₃为模型参数。

2.根据权利要求1所述的一种温室番茄库强的表征方法，其特征在于，步骤1中，所选取的目标果实为光合作用8小时后的温室番茄果实。

3.根据权利要求1所述的一种温室番茄库强的表征方法，其特征在于，步骤2中，所述模型参数a₀＝-0.02，a₁＝3.66、a₂＝0.95、a₃＝0.15。

4.根据权利要求1所述的一种温室番茄库强的表征方法，其特征在于，步骤3中，所述a₀、a₁、a₂、a₃的取值的获取，按照下述步骤进行：

步骤A、设计不同施肥处理的试验，利用不同电导率的营养液浇灌温室番茄，利用电导率表示不同的营养液浓度，研究表明不同的营养液供给会造成叶片不同的光合速率，从而形成不同的同化产物供给量；

步骤B、待温室番茄坐果后，每个果枝留1果，每天测定温室番茄果实的直径，然后利用公式(2)计算出每日果实干重，以果实干重的日增长量作为果实库强：

Fd＝0.025×d³，R²＝0.93，n＝158 (2)，

公式中Fd为果实干质量，d为果实直径，R²为决定系数，n为样本个数；

步骤C、每天采用蚜虫吻针法收集果柄汁液，然后测定果柄汁液中蔗糖浓度；

步骤D、依据测定的蔗糖浓度和果实干重的日增长量，采用slidewrite plus软件进行数据分析，建立如下二者数学关系公式，获取参数a₀、a₁、a₂、a₃的取值：

$y=a_0+\frac{a_1}{1+e^{\frac{a_2-x}{a_3}}}.$

5.根据权利要求4所述的一种温室番茄库强的表征方法，其特征在于，步骤A中，所使用的不同电导率的营养液的电导率为0～2.5ds/cm。