高溫對蔬菜作物生長發(fā)育的影響及應(yīng)對措施

張會玲，宋宇靜，李琳琳

（濟(jì)南市章丘區(qū)農(nóng)業(yè)局，山東濟(jì)南 250200）

近年來，隨著全球氣候變暖的加劇，極端高溫天氣多發(fā)。急劇嚴(yán)重的高溫會導(dǎo)致植物生長發(fā)育停止，同時高溫伴隨的連續(xù)陰雨或干旱天氣，嚴(yán)重影響著蔬菜作物的生長發(fā)育。隨著人們生活水平的不斷提高，蔬菜供應(yīng)者既要為廣大消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)的蔬菜，又要全年保證蔬菜供應(yīng)種類的多樣化，而高溫脅迫又是蔬菜作物夏季生產(chǎn)中的非常常見的逆境脅迫，因此了解高溫影響蔬菜生長發(fā)育的原因，并據(jù)此找到相應(yīng)的技術(shù)措施緩解高溫脅迫，對于蔬菜作物的生產(chǎn)至關(guān)重要。

1 高溫對蔬菜作物生長發(fā)育的影響

高溫嚴(yán)重影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)，細(xì)微的溫度變化會在很大程度上影響植物的生長發(fā)育[1]。

1.1 高溫影響蔬菜作物葉片光合作用

汪炳良等（2004）對花椰菜的研究認(rèn)為，高溫脅迫導(dǎo)致Fv/Fm下降和ФPSII降低，阻止了植株同化力（NADPH、ATP）的形成，影響了植物對碳的固定與同化，抑制光合作用的進(jìn)行[2]。且高溫使得蔬菜葉片積累大量活性氧，對蔬菜光合作用膜系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p傷，進(jìn)一步導(dǎo)致蔬菜葉片光合效率下降。

1.2 高溫影響蔬菜根系發(fā)育

當(dāng)?shù)販剡_(dá)30～35℃以上時蔬菜根系生長受抑制，植株營養(yǎng)及水分吸收受阻，植株早衰。同時，高溫條件下，蔬菜根部呼吸作用旺盛，當(dāng)高溫伴隨較大降雨時，土壤透氣性迅速下降，使得根系產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，嚴(yán)重影響根系及地上部的生長。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)，高溫下黃瓜主根邊長，變細(xì)，側(cè)根增多，根系趨向于須根化[3]，不利于營養(yǎng)及水分的吸收。

1.3 高溫導(dǎo)致蔬菜病蟲害嚴(yán)重發(fā)生

當(dāng)氣溫或地溫較高時，蔬菜作物的抗蟲抗病性大幅降低，病害蟲害嚴(yán)重發(fā)生。夏季強(qiáng)光導(dǎo)致蔬菜特別是茄果類蔬菜日灼??；高溫情況下，茄果類蔬菜多發(fā)臍腐??；高溫通風(fēng)不良的情況下，瓜類蔬菜白粉病高發(fā)，且蔓延速度極快，嚴(yán)重影響蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。除此之外，高溫情況下，蚜蟲、薊馬、斜紋夜蛾、葉螨等蟲害嚴(yán)重發(fā)生，傷害蔬菜葉片，嚴(yán)重影響蔬菜產(chǎn)量。

1.4 高溫影響蔬菜果實(shí)的形成和果實(shí)品質(zhì)

高溫影響蔬菜花粉活力、花芽分化以及色素的形成，影響蔬菜果實(shí)商品價值與產(chǎn)量。在持續(xù)2h的40℃高溫條件，黃瓜花粉基本不能萌發(fā)，授粉受抑制，影響產(chǎn)量。30～35℃高溫下，菜豆花芽發(fā)育嚴(yán)重受阻甚至停止，嚴(yán)重影響開花。另外番茄遇30℃以上高溫時，番茄紅素形成受抑制，此時容易出現(xiàn)黃、綠、紅相間的雜色果，嚴(yán)重影響番茄商品價值。

2 緩解蔬菜高溫?zé)岷Φ膽?yīng)對措施

2.1 生物途徑

在高溫脅迫條件下，除了熱激蛋白合成相關(guān)基因以及熱激轉(zhuǎn)錄因子以外，許多重要的代謝相關(guān)基因，如參與植物光合作用的Rubisco活化酶也參與到熱脅迫中，在植物的耐熱性中起到非常重要的作用。因此在生產(chǎn)實(shí)踐中可以通過雜交育種或基因工程技術(shù)，有目的的改良蔬菜作物耐熱相關(guān)基因的表達(dá)，選育耐熱抗病蔬菜品種并大面積推廣，從根本上大大提高蔬菜作物抵抗高溫脅迫的能力。

2.2 物理途徑

在生產(chǎn)實(shí)踐中，常見的物理途徑有以下幾種：第一、通過加蓋遮陰網(wǎng)，安裝空調(diào)、濕簾風(fēng)機(jī)以及自然通風(fēng)降溫等方式，一方面降低夏季強(qiáng)光照射的危害，另一方面降低小環(huán)境內(nèi)的氣溫，使得蔬菜免受高溫脅迫的危害；第二、增加空氣相對濕度有利于蔬菜作物抵抗外界脅迫，研究發(fā)現(xiàn)[4]在夏季高溫時段（10：00～16：00），溫室番茄栽培中增加空氣濕度至80%～90%，能夠促進(jìn)番茄植株的營養(yǎng)生長和生殖生長；第三、提高CO2濃度可以促進(jìn)作物碳同化，消耗高溫導(dǎo)致光合系統(tǒng)產(chǎn)生的大量自由基，保護(hù)膜系統(tǒng)，緩解高溫對蔬菜造成的損傷。

2.3 化學(xué)途徑

化學(xué)途徑提高蔬菜作物耐熱性，主要是通過外源添加激素或滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，改善蔬菜作物在高溫脅迫下的代謝能力。油菜素內(nèi)酯作為一種新型植物激素，能有效清除逆境脅迫下作物產(chǎn)生的活性氧，在一定程度上緩解高溫脅迫對蔬菜作物的傷害。甜菜堿、脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，對于提高蔬菜作物抗氧化能力和滲透調(diào)節(jié)能力，保護(hù)蔬菜作物膜系統(tǒng)有著重要作用。在42℃高溫脅迫條件下，對番茄植株外源噴施甜菜堿，可以降低幼苗葉片丙二醛含量，提高可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性，維持葉綠素含量，從而緩解高溫脅迫對番茄造成的傷害。除此以外，外源施加一氧化氮、氯化鈉、褪黑素等都可以在很大程度上提高蔬菜作物的耐熱性。