袁小康，楊再強(qiáng)

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晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的影響及模擬*

袁小康1,2，楊再強(qiáng)1

（1.南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院，南京 210044；2.湖南省氣象科學(xué)研究所，長(zhǎng)沙 410118）

為了研究晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)膨大-成熟期各階段果實(shí)品質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的影響，并構(gòu)建晝夜溫差對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的模擬模型，以番茄品種“金冠5號(hào)”為試驗(yàn)材料，在人工氣候箱對(duì)坐果后的番茄植株進(jìn)行晝夜溫差處理，設(shè)置25℃日平均溫度下5個(gè)晝夜溫差（DIF）水平，即-18℃（16℃/34℃，晝溫/夜溫）、-12℃（19℃/31℃）、0℃（25℃/25℃）、+12℃（31℃/19℃）、+18℃（34℃/16℃），測(cè)定各處理下番茄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果表明：正晝夜溫差可提高番茄果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分含量和品質(zhì)，而負(fù)晝夜溫差使其降低。正晝夜溫差使可溶性糖、糖酸比、可溶性蛋白、Vc含量增加，+12℃DIF處理下各營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)含量高于+18℃DIF下，而負(fù)晝夜溫差使其降低，且隨負(fù)晝夜溫差的增大而降低。有機(jī)酸含量在正晝夜溫差下減少，而在負(fù)晝夜溫差下增加。番茄紅素含量在+12℃DIF下上升，而在+18℃DIF和負(fù)晝夜溫差下降低。不同晝夜溫差處理下，可溶性糖、可溶性蛋白含量均與輻熱積呈Logistic模型關(guān)系，通過擬合晝夜溫差值與Logistic模型參數(shù)的數(shù)量關(guān)系，得到晝夜溫差對(duì)可溶性糖、可溶性蛋白動(dòng)態(tài)變化影響的模擬模型。有機(jī)酸、Vc含量均與輻熱積呈二次多項(xiàng)式關(guān)系，通過擬合晝夜溫差與二次多項(xiàng)式模型參數(shù)的數(shù)量關(guān)系，得到晝夜溫差對(duì)有機(jī)酸、Vc動(dòng)態(tài)變化影響的模擬模型。檢驗(yàn)結(jié)果表明，模型模擬效果良好。

晝夜溫差；番茄；果實(shí)品質(zhì)；輻熱積；模擬

番茄，是一種在全球范圍內(nèi)被大量種植、市場(chǎng)需求旺盛的蔬菜，其生長(zhǎng)發(fā)育除受自身遺傳特性影響外，還與外界環(huán)境條件密切相關(guān)。近年來，利用晝夜溫差（Difference between day and night temperature, DIF）調(diào)節(jié)設(shè)施作物品質(zhì)引起了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的廣泛關(guān)注[1-2]。大量研究表明，晝夜溫差顯著影響作物品質(zhì)。Miller等[3]研究指出，負(fù)晝夜溫差降低植物可溶性碳水化合物含量；Miao等[4]研究表明，晝夜溫差愈大，黃瓜葉片中蔗糖、水蘇糖和淀粉含量愈多；陳尚謨等[5]指出，晝夜溫差大，有利于果實(shí)光合產(chǎn)物的累積和品質(zhì)的形成，蘋果品質(zhì)在+10℃DIF左右最佳；鄭衛(wèi)杰等[6]指出，文心蘭試管苗可溶性糖含量在一定晝夜溫差范圍內(nèi)隨著晝夜溫差的增大而增大；尹明華[7]也研究發(fā)現(xiàn)，紅芽芋試管苗可溶性總糖含量和可溶性蛋白含量隨著晝夜溫差的增大而增大；楊再強(qiáng)等[8]指出，在18℃日平均氣溫下，晝夜溫差在0～12℃范圍內(nèi)，晝夜溫差越大，番茄果實(shí)中可溶性糖、蔗糖和可溶性蛋白含量積累越多，果實(shí)品質(zhì)更佳。上述多數(shù)研究晝夜溫差處理時(shí)間較短，且均未考慮負(fù)晝夜溫差，而負(fù)晝夜溫差在寒潮天氣下經(jīng)常出現(xiàn)。Lepage等[9-10]指出，負(fù)晝夜溫差可以改善花卉的品質(zhì)，據(jù)Li等[11]研究，負(fù)晝夜溫差影響甜椒品質(zhì)，因此，有必要就負(fù)晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響進(jìn)行研究。

“輻熱積”的概念由倪紀(jì)恒等[12]提出后，被廣泛應(yīng)用于黃瓜[13]、甜瓜[14]、切花菊[15]等作物生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)的模擬中。本文利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在前人熱效應(yīng)和光合有效輻射的基礎(chǔ)上，增加晝夜溫差效應(yīng)，構(gòu)建綜合了晝夜溫差、輻射和熱效應(yīng)的番茄果實(shí)品質(zhì)模擬模型，以期為優(yōu)化設(shè)施番茄生產(chǎn)的環(huán)境因子調(diào)控、提高番茄品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為番茄品種“金冠5號(hào)”（Jinguan5），種子由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，無限生長(zhǎng)型。試驗(yàn)在南京信息工程大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站（32.0°N，11.8°E）進(jìn)行，在溫室采用50孔穴盤基質(zhì)育苗，番茄苗長(zhǎng)至三葉期時(shí)，選取生長(zhǎng)一致的幼苗，將其移栽至直徑25cm、高30cm的塑料花盆，每盆1株，栽培基質(zhì)為園田土:雞糞:草炭=3:1:1，每盆內(nèi)施入1:1:1的尿素、磷酸二銨和硫酸鉀共50g，繼續(xù)在溫室培養(yǎng)。等番茄生長(zhǎng)至現(xiàn)果時(shí)（花后10d左右），選擇生長(zhǎng)一致的番茄植株置于規(guī)格相同的人工氣候箱（TPG-2900，澳大利亞產(chǎn)）開展晝夜溫差試驗(yàn)，共設(shè)置25℃日平均溫度下-18、-12、0、+12、+18℃共5個(gè)晝夜溫差處理，即各處理晝/夜溫度分別為16℃/34℃、19℃/31℃、25℃/25℃、31℃/19℃、34℃/16℃，每處理18盆。每日6：00-18：00光照強(qiáng)度均為500μmol-1·m-2·s-1，其余時(shí)間光照為0，CO2濃度為380±10μmol·mol–1，空氣相對(duì)濕度為75%。單干整枝，留一穗果。至第一穗果實(shí)成熟時(shí)，晝夜溫差處理結(jié)束。試驗(yàn)期間各處理均無明顯病蟲害發(fā)生。第1次晝夜溫差處理試驗(yàn)于2014年5月10日-6月24日進(jìn)行，共45d；第2次于2014年9月10日-10月26日進(jìn)行，共46d；第3次于2014年11月1日-12月16日，共46d。

1.2 指標(biāo)測(cè)定

將果實(shí)膨大過程分為3個(gè)階段：（1）果實(shí)膨大前期，坐果后緩慢生長(zhǎng)、膨大階段；（2）膨大中期，果實(shí)快速生長(zhǎng)和膨大階段；（3）膨大后期，果實(shí)膨大速度由快變慢的階段。將果實(shí)成熟過程也分為3個(gè)階段：（1）綠熟期，果實(shí)大小已長(zhǎng)足, 表皮綠色, 堅(jiān)實(shí)，不宜食用；（2）轉(zhuǎn)色期，果實(shí)頂端逐漸轉(zhuǎn)色達(dá)全果的1/4；（3）紅熟期，果實(shí)表皮完全變紅。果實(shí)膨大過程和成熟過程均指番茄第一穗果。

試驗(yàn)過程中，在果實(shí)膨大中期、膨大后期、綠熟期、轉(zhuǎn)色期、紅熟期分別摘下3個(gè)果實(shí)，立即帶回試驗(yàn)室測(cè)定品質(zhì)。

可溶性糖含量采用硫酸蒽銅比色法測(cè)定[16]。取新鮮樣品1g，研磨后倒入10mL離心管，加入80%乙醇5mL，100℃水浴浸提30min，冷卻至室溫后4000r·min-1下離心10min，上清液轉(zhuǎn)入25mL容量瓶，反復(fù)浸提3次，合并上清液，定容至25mL。取浸提液1mL于試管，加入5mL蒽銅硫酸試劑，90℃水浴10min，冷卻后620nm下比色。

可溶性蛋白含量測(cè)定方法：采用考馬斯亮藍(lán)比色法[17]測(cè)定。取1.0g混合鮮樣研磨后用蒸餾水定容至10mL，離心后吸取 0.1mL上清液，加入5mL考馬斯亮蘭G-250 試劑、0.9mL蒸餾水充分混勻，放置2min后在595nm下比色。

維生素C（Vc）含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[17]進(jìn)行測(cè)定，有機(jī)酸含量采用酸堿滴定法[16]測(cè)定，番茄紅素含量測(cè)定參考文獻(xiàn)[8]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

由于3次試驗(yàn)結(jié)果類似，故用第1次試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析晝夜溫差對(duì)果實(shí)品質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的影響，用第1、2次試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于構(gòu)建模型，第3次試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.4 模型構(gòu)建方法

利用經(jīng)典Logistic模型模擬不同處理中果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)與輻熱積的關(guān)系，得到各處理?xiàng)l件下模型參數(shù)。Logistic模型表達(dá)式為

y = k/[1+a·exp(-bx)] （1）

式中，y為果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，k、a、b為模型參數(shù)，其中k為一定時(shí)期內(nèi)的生長(zhǎng)上限，a為與曲線位置有關(guān)的參數(shù)，b為內(nèi)稟生長(zhǎng)率，x為累積輻熱積（MJ·m-2）。

再利用不同晝夜溫差處理所得k、a、b模型參數(shù)，與晝夜溫差值進(jìn)行擬合，得到晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)影響的模擬模型。

1.5 輻熱積的計(jì)算

輻熱積，即熱效應(yīng)與光合有效輻射的乘積[12]。熱效應(yīng)（RTE）是指作物在實(shí)際溫度條件下生長(zhǎng)1d的生物量與在最適溫度條件下生長(zhǎng)1d的生物量的比值。其計(jì)算式為

式中，Tob為發(fā)育最適下限溫度（℃），Tou為發(fā)育最適上限溫度，Tb為發(fā)育下限溫度，Tm為發(fā)育上限溫度，T為氣溫。本試驗(yàn)用番茄品種“金冠 5號(hào)”果期三基點(diǎn)溫度：Tob為20℃，Tou為30℃，Tb為13℃，Tm為38℃。光合有效輻射取總輻射的50%[12]。累積輻熱積即一個(gè)時(shí)段內(nèi)逐日輻熱積之和。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同晝夜溫差處理番茄果實(shí)品質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的比較

（1）可溶性糖含量

由圖1可見，在番茄果實(shí)膨大至成熟過程中，每次測(cè)定結(jié)果均顯示，正晝夜溫差處理番茄果實(shí)可溶性糖含量均高于晝夜溫差為零和為負(fù)的處理，且+18℃DIF處理結(jié)果均小于+12℃DIF處理，但二者差異不顯著，零和負(fù)晝夜溫差處理中番茄果實(shí)可溶性糖含量隨著晝夜溫差的增加均依次降低，處理間差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）。在番茄果實(shí)膨大至成熟過程中，各處理番茄果實(shí)可溶性糖含量均表現(xiàn)隨生育進(jìn)程逐漸增加的特點(diǎn)，但不同晝夜溫差處理的增幅有差別，+18℃、+12℃、0℃、-12℃和-18℃DIF處理從果實(shí)膨大中期-紅熟期，可溶性糖含量分別增加64.3%、66.7%、63.3%、57.5%和52.9%。

（2）有機(jī)酸含量

與可溶性糖含量對(duì)晝夜溫差的響應(yīng)不同，各生育期番茄果實(shí)有機(jī)酸含量均隨負(fù)晝夜溫差的增加而增大，而隨正晝夜溫差的增大而減少（圖1）。如在轉(zhuǎn)色期，與零晝夜溫差處理相比，有機(jī)酸含量在+12℃、+18℃DIF下分別減少7.0%和16.3%，而在-12℃、-18℃DIF處理下則分別增加16.3%和25.6%。各處理下有機(jī)酸含量均隨著生育期的推進(jìn)，呈先增加后減少的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。

糖酸比即可溶性糖含量與有機(jī)酸含量的比值。在番茄果實(shí)膨大至成熟過程中，正晝夜溫差處理下番茄果實(shí)糖酸比均高于晝夜溫差為零和為負(fù)的處理，且正晝夜溫差為+18℃處理結(jié)果均小于+12℃DIF處理，但二者差異不顯著，零和負(fù)晝夜溫差處理其糖酸比隨著晝夜溫差的增加均依次降低，處理間差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）。各處理下番茄果實(shí)糖酸比均隨著生育進(jìn)程逐漸增加，尤其在轉(zhuǎn)色期、紅熟期大幅增加。

（3）可溶性蛋白含量

在各個(gè)生育期，番茄果實(shí)可溶性蛋白含量從大到小依次為正晝夜溫差處理、零晝夜溫差處理和負(fù)晝夜溫差處理，且隨著負(fù)晝夜溫差的增大而減少，+12℃DIF處理結(jié)果顯著高于+18℃DIF處理（P＜0.05）。各處理下可溶性蛋白含量均隨生育期的推進(jìn)而逐漸減少，但各處理的減幅有差別，+18℃、+12℃、0℃、-12℃和-18℃DIF處理果實(shí)膨大中期-紅熟期，可溶性蛋白含量分別減少48.1%、49.7%、43.2%、35.4%和33.2%。

注：1、2、3、4、5分別指果實(shí)膨大中期、膨大后期、綠熟期、轉(zhuǎn)色期和紅熟期。不同小寫字母表示處理間在0.05水平上的差異顯著性

Note：1, 2, 3, 4, 5 denote middle fruit expanding stage, senior fruit expanding stage, green ripe stage, turning colour stage and red ripe stage, respectively. Lowercase indicate the difference significance among treatments at 0.05 level

（4）Vc含量

在各個(gè)生育期，正晝夜溫差處理促進(jìn)番茄果實(shí)Vc含量增加，其中+12℃DIF處理顯著高于+18℃DIF處理（P＜0.05）；負(fù)晝夜溫差處理使番茄果實(shí)Vc含量減少，且隨著負(fù)晝夜溫差的增大而減少。各處理下Vc含量均隨生育進(jìn)程先增加后減少，在綠熟期達(dá)到最大，隨后逐漸減少。

（5）番茄紅素含量

在番茄果實(shí)綠熟期、轉(zhuǎn)色期和紅熟期，與零晝夜溫差處理相比，果實(shí)番茄紅素含量在+12℃DIF下增加，而在其它處理下均降低，且隨著負(fù)晝夜溫差的增大降幅增加。如在紅熟期，與零晝夜溫差處理相比，番茄果實(shí)番茄紅素含量在+12℃DIF處理下增加18.3%，而在+18℃、-12℃、-18℃DIF處理下分別降低10.0%、23.3%和31.7%。由圖還可見，各處理下果實(shí)番茄紅素含量均隨生育期的推進(jìn)而增加。

2.2 不同晝夜溫差處理番茄果實(shí)品質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的模擬

（1）可溶性糖含量

用第1、2次試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合各晝夜溫差處理下番茄果實(shí)可溶性糖含量與輻熱積的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，番茄果實(shí)可溶性糖含量隨輻熱積的增加而增加，其關(guān)系符合Logistic模型。

因此，不同晝夜溫差處理下果實(shí)可溶性糖含量隨累積輻熱積的變化可表示為

-18℃DIF處理：

SS=63/[1+3.09exp(-0.074TEP)]

（R2=0.93，SE=1.20，n=30） （3）

-12℃DIF處理：

SS=74/[1+3.28exp(-0.041TEP)]

（R2=0.92，SE=1.34，n=30） （4）

0℃DIF處理：

SS=87/[1+2.79exp(-0.034TEP)]

（R2=0.94，SE=1.50，n=30） （5）

+12℃DIF處理：

SS=100/[1+1.91exp(-0.037TEP)]

（R2=0.93，SE=1.85，n=30） （6）

+18℃DIF處理：

SS=95/[1+1.88exp(-0.063TEP)]

（R2=0.93，SE=1.76，n=30） （7）

式中，SS為可溶性糖含量（mg·g-1FW）；TEP為累積輻熱積（MJ·m-2）。R2為決定系數(shù)，SE為標(biāo)準(zhǔn)誤。

可見，晝夜溫差不同，可溶性糖含量累積的速率也不同，基于第1、2次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步擬合Logistic模型中參數(shù)k、a、b與晝夜溫差值的關(guān)系得到

k=0.95DIF+83.80

(R2=0.91,SE=1.12，n=10) （8）

a=-0.041DIF+2.59

(R2=0.90,SE = 0.14,n=10) （9）

b=0.0001DIF2-0.0003 DIF+0.0274

（R2=0.90，SE = 0.002，n=10） （10）

綜合以上各式，晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)可溶性糖含量的影響模型可以表示為

（2）有機(jī)酸含量

不同晝夜溫差處理下番茄果實(shí)有機(jī)酸含量隨輻熱積的變化表現(xiàn)為先增加后降低，二者呈二次多項(xiàng)式關(guān)系。按同樣方法，擬合得到晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)有機(jī)酸含量OA（mg·g-1FW）的影響模型為

OA= (-0.00001DIF2+ 0.0001DIF-0.0002) TEP2

+ (0.0005DIF2-0.0051DIF+0.077)TEP

+ 0.0258DIF+1.268 （12）

（3）可溶性蛋白含量

不同晝夜溫差處理下番茄果實(shí)可溶性蛋白含量隨輻熱積的增加而降低，二者關(guān)系符合Logistic模型。擬合得到晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)可溶性蛋白含量P（mg·g-1FW）的影響模型為

（14）

式中，W僅為計(jì)算式的代碼，無實(shí)際意義。

（4）Vc含量

不同晝夜溫差處理下，番茄果實(shí)Vc含量隨輻熱積的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，二者呈二次多項(xiàng)式關(guān)系。按同樣的方法，擬合晝夜溫差值與二次多項(xiàng)式模型參數(shù)的關(guān)系，得到晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)Vc含量（mg·100g-1FW）的影響模型為

Vc= (-0.0001DIF2-0.0001DIF-0.002)TEP2

+ (0.004DIF2+0.018DIF+1.15)TEP

+ 0.012DIF2-0.16DIF-18.74 （15）

2.3 不同晝夜溫差處理番茄果實(shí)品質(zhì)動(dòng)態(tài)變化模擬模型的檢驗(yàn)

利用第3次試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)番茄果實(shí)各品質(zhì)指標(biāo)模擬模型，結(jié)果如圖3。由圖可見，果實(shí)膨大成熟期番茄果實(shí)可溶性糖、有機(jī)酸、可溶性蛋白和Vc的模擬值與實(shí)測(cè)值之間基于1:1線的決定系數(shù)（R2）分別為 0.91、0.90、0.92、0.93，RMSE分別為2.12mg·g-1、0.75mg·g-1、0.84mg·g-1和1.86mg·100g-1，說明模型模擬效果良好。

3 結(jié)論與討論

許多研究表明，晝夜溫差影響作物品質(zhì)[5,18-19]。本研究認(rèn)為，正晝夜溫差使番茄果實(shí)可溶性糖和可溶性蛋白含量增加，負(fù)晝夜溫差使其降低，與Miller等[3-4,7]研究結(jié)果一致，Berghage等[20]認(rèn)為，其原因是正晝夜溫差（較大晝溫）下光合速率大，有利于光合產(chǎn)物的合成和轉(zhuǎn)化，而負(fù)晝夜溫差下光合速率相對(duì)較小，合成的光合產(chǎn)物少。番茄果實(shí)可溶性糖含量并不隨正晝夜溫差而增大，+12℃DIF處理下比+18℃DIF處理高，與鄭衛(wèi)杰等[6]研究結(jié)果一致。鄭衛(wèi)杰等研究指出，文心蘭試管苗可溶性糖含量在0～12℃DIF隨著晝夜溫差的增大而增大，但在+15℃DIF下隨之降低，原因可能是較大晝夜溫差下的晝溫過高，不適宜光合作用，光合速率降低從而合成的糖含量降低。本研究結(jié)果表明，番茄果實(shí)有機(jī)酸含量隨正晝夜溫差的增大而減少，隨負(fù)晝夜溫差的增大而增大，說明負(fù)晝夜溫差有利于番茄果實(shí)有機(jī)酸的積累，正晝夜溫差抑制果實(shí)有機(jī)酸的積累。糖酸比是衡量果實(shí)的一個(gè)重要風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)。本研究表明，正晝夜溫差下糖酸比提高，負(fù)晝夜溫差下糖酸比降低，與邱文偉等[21]研究結(jié)果一致，說明正晝夜溫差有利于番茄果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的提高，負(fù)晝夜溫差使其降低。Vc含量是衡量作物品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。本研究結(jié)果表明，正晝夜溫差使番茄果實(shí)Vc含量增加，負(fù)晝夜溫差使其含量降低，與邱文偉等[21]研究結(jié)果一致，說明正晝夜溫差促進(jìn)Vc積累，負(fù)晝夜溫差對(duì)其積累有抑制作用。與零晝夜溫差處理相比，番茄果實(shí)番茄紅素含量在+12℃DIF下增加，但在+18℃DIF下降低，原因是+18℃DIF下晝溫過高，抑制番茄紅素產(chǎn)生[22]；而負(fù)晝夜溫差使番茄紅素含量降低，原因可能是負(fù)晝夜溫差不利于番茄紅素的合成或者易使其分解。

本文通過建立不同晝夜溫差處理下果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)與累積輻熱積的關(guān)系模型，再擬合晝夜溫差值與上述模型參數(shù)的數(shù)量關(guān)系，最終得到晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)動(dòng)態(tài)變化影響的模擬模型，國(guó)內(nèi)尚未見相關(guān)報(bào)道。利用獨(dú)立試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，表明模擬效果良好。由于糖酸比是可溶性糖與有機(jī)酸的比值，并非直接測(cè)定的獨(dú)立的品質(zhì)指標(biāo)，缺乏生物學(xué)意義，因此，不能建立其與累積輻熱積的關(guān)系模型。番茄紅素僅在成熟期才合成，導(dǎo)致試驗(yàn)樣本不夠，加上其+18℃DIF處理下含量降低，構(gòu)建的模型并不理想，尚需進(jìn)一步研究完善。

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Effect of Day and Night Temperature Difference on Fruit Quality of Tomato and its Simulation Models

YUAN Xiao-kang1,2, YANG Zai-qiang1

（1.School of Applied Meteorology, Nanjing University of Information Science ＆ Technology, Nanjing 210044, China; 2.Hunan Research Institute of Meteorological Sciences, Changsha 410118）

In order to investigate the effect of difference between day and night temperature (DIF) on fruit quality of tomato during fruit stage and establish stimulation model for influence of DIF on fruit quality, three experiments were conducted in Jinguan 5 plants after setting fruit in climate chambers. Five day/night temperature regimes 16℃/34℃, 19℃/31℃, 25℃/25℃, 31℃/19℃ and 34℃/16℃ with respective DIF of -18℃, -12℃, 0℃, +12℃ and +18℃ at a common 25℃ mean daily temperature were used. The fruit quality indices under all DIF treatments were determined. The results showed that fruit quality of tomato was promoted under positive DIF, while inhibited under negative DIF. The soluble sugar content, sugar to acid ratio, soluble protein content, vitamin C were increased under positive DIF, while decreased under negative DIF. They were larger under +12℃ DIF than that of +18℃ DIF. On the contrary, organic acid was decreased under positive DIF but increased under positive negative DIF. Lycopene content was increased under +12℃ DIF, but decreased under +18℃ DIF and negative DIF. Under different DIF, the relationship between fruit quality indexes such as soluble sugar, soluble protein, and thermal effectiveness and PAR (TEP) were in Logistic model. By fitting the numerical relationship between DIF and Logistic model parameters, the simulation models of the impact of DIF on soluble sugar, sucrose, soluble protein content of tomato fruit were established. The relationship between fruit quality indices such as organic acid and vitamin C and TEP were in quadratic polynomial model. By fitting the numerical relationship between DIF and quadratic polynomial model parameters, the simulation models of the impact of DIF on organic acid and vitamin C content of tomato fruit were established. The simulation effect of the models proved to be good by independent experiment data.

Day and night temperature difference; Tomato; Fruit quality; Thermal effectiveness and PAR; Simulation

10.3969/j.issn.1000-6362.2017.06.003

2016-09-20

江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃（KYLX_0847）

袁小康（1987-），博士，工程師，研究方向?yàn)閼?yīng)用氣象。E-mail:yxknuist@126.com

袁小康,楊再強(qiáng).晝夜溫差對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的影響及模擬[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2017,38(6):353-360