昼夜温差对番茄果实品质动态变化的影响及模拟*

袁小康，杨再强



昼夜温差对番茄果实品质动态变化的影响及模拟*

袁小康1,2，杨再强1

（1.南京信息工程大学应用气象学院，南京 210044；2.湖南省气象科学研究所，长沙 410118）

为了研究昼夜温差对番茄果实膨大-成熟期各阶段果实品质动态变化的影响，并构建昼夜温差对果实品质影响的模拟模型，以番茄品种“金冠5号”为试验材料，在人工气候箱对坐果后的番茄植株进行昼夜温差处理，设置25℃日平均温度下5个昼夜温差（DIF）水平，即-18℃（16℃/34℃，昼温/夜温）、-12℃（19℃/31℃）、0℃（25℃/25℃）、+12℃（31℃/19℃）、+18℃（34℃/16℃），测定各处理下番茄果实品质指标。结果表明：正昼夜温差可提高番茄果实营养成分含量和品质，而负昼夜温差使其降低。正昼夜温差使可溶性糖、糖酸比、可溶性蛋白、Vc含量增加，+12℃DIF处理下各营养品质含量高于+18℃DIF下，而负昼夜温差使其降低，且随负昼夜温差的增大而降低。有机酸含量在正昼夜温差下减少，而在负昼夜温差下增加。番茄红素含量在+12℃DIF下上升，而在+18℃DIF和负昼夜温差下降低。不同昼夜温差处理下，可溶性糖、可溶性蛋白含量均与辐热积呈Logistic模型关系，通过拟合昼夜温差值与Logistic模型参数的数量关系，得到昼夜温差对可溶性糖、可溶性蛋白动态变化影响的模拟模型。有机酸、Vc含量均与辐热积呈二次多项式关系，通过拟合昼夜温差与二次多项式模型参数的数量关系，得到昼夜温差对有机酸、Vc动态变化影响的模拟模型。检验结果表明，模型模拟效果良好。

昼夜温差；番茄；果实品质；辐热积；模拟

番茄，是一种在全球范围内被大量种植、市场需求旺盛的蔬菜，其生长发育除受自身遗传特性影响外，还与外界环境条件密切相关。近年来，利用昼夜温差（Difference between day and night temperature, DIF）调节设施作物品质引起了国内外科学家的广泛关注[1-2]。大量研究表明，昼夜温差显著影响作物品质。Miller等[3]研究指出，负昼夜温差降低植物可溶性碳水化合物含量；Miao等[4]研究表明，昼夜温差愈大，黄瓜叶片中蔗糖、水苏糖和淀粉含量愈多；陈尚谟等[5]指出，昼夜温差大，有利于果实光合产物的累积和品质的形成，苹果品质在+10℃DIF左右最佳；郑卫杰等[6]指出，文心兰试管苗可溶性糖含量在一定昼夜温差范围内随着昼夜温差的增大而增大；尹明华[7]也研究发现，红芽芋试管苗可溶性总糖含量和可溶性蛋白含量随着昼夜温差的增大而增大；杨再强等[8]指出，在18℃日平均气温下，昼夜温差在0～12℃范围内，昼夜温差越大，番茄果实中可溶性糖、蔗糖和可溶性蛋白含量积累越多，果实品质更佳。上述多数研究昼夜温差处理时间较短，且均未考虑负昼夜温差，而负昼夜温差在寒潮天气下经常出现。Lepage等[9-10]指出，负昼夜温差可以改善花卉的品质，据Li等[11]研究，负昼夜温差影响甜椒品质，因此，有必要就负昼夜温差对番茄果实品质的影响进行研究。

“辐热积”的概念由倪纪恒等[12]提出后，被广泛应用于黄瓜[13]、甜瓜[14]、切花菊[15]等作物生长发育和品质的模拟中。本文利用试验数据，在前人热效应和光合有效辐射的基础上，增加昼夜温差效应，构建综合了昼夜温差、辐射和热效应的番茄果实品质模拟模型，以期为优化设施番茄生产的环境因子调控、提高番茄品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验材料为番茄品种“金冠5号”（Jinguan5），种子由辽宁省农业科学院提供，无限生长型。试验在南京信息工程大学农业气象试验站（32.0°N，11.8°E）进行，在温室采用50孔穴盘基质育苗，番茄苗长至三叶期时，选取生长一致的幼苗，将其移栽至直径25cm、高30cm的塑料花盆，每盆1株，栽培基质为园田土:鸡粪:草炭=3:1:1，每盆内施入1:1:1的尿素、磷酸二铵和硫酸钾共50g，继续在温室培养。等番茄生长至现果时（花后10d左右），选择生长一致的番茄植株置于规格相同的人工气候箱（TPG-2900，澳大利亚产）开展昼夜温差试验，共设置25℃日平均温度下-18、-12、0、+12、+18℃共5个昼夜温差处理，即各处理昼/夜温度分别为16℃/34℃、19℃/31℃、25℃/25℃、31℃/19℃、34℃/16℃，每处理18盆。每日6：00-18：00光照强度均为500μmol-1·m-2·s-1，其余时间光照为0，CO2浓度为380±10μmol·mol–1，空气相对湿度为75%。单干整枝，留一穗果。至第一穗果实成熟时，昼夜温差处理结束。试验期间各处理均无明显病虫害发生。第1次昼夜温差处理试验于2014年5月10日-6月24日进行，共45d；第2次于2014年9月10日-10月26日进行，共46d；第3次于2014年11月1日-12月16日，共46d。

1.2 指标测定

将果实膨大过程分为3个阶段：（1）果实膨大前期，坐果后缓慢生长、膨大阶段；（2）膨大中期，果实快速生长和膨大阶段；（3）膨大后期，果实膨大速度由快变慢的阶段。将果实成熟过程也分为3个阶段：（1）绿熟期，果实大小已长足, 表皮绿色, 坚实，不宜食用；（2）转色期，果实顶端逐渐转色达全果的1/4；（3）红熟期，果实表皮完全变红。果实膨大过程和成熟过程均指番茄第一穗果。

试验过程中，在果实膨大中期、膨大后期、绿熟期、转色期、红熟期分别摘下3个果实，立即带回试验室测定品质。

可溶性糖含量采用硫酸蒽铜比色法测定[16]。取新鲜样品1g，研磨后倒入10mL离心管，加入80%乙醇5mL，100℃水浴浸提30min，冷却至室温后4000r·min-1下离心10min，上清液转入25mL容量瓶，反复浸提3次，合并上清液，定容至25mL。取浸提液1mL于试管，加入5mL蒽铜硫酸试剂，90℃水浴10min，冷却后620nm下比色。

可溶性蛋白含量测定方法：采用考马斯亮蓝比色法[17]测定。取1.0g混合鲜样研磨后用蒸馏水定容至10mL，离心后吸取 0.1mL上清液，加入5mL考马斯亮兰G-250 试剂、0.9mL蒸馏水充分混匀，放置2min后在595nm下比色。

维生素C（Vc）含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[17]进行测定，有机酸含量采用酸碱滴定法[16]测定，番茄红素含量测定参考文献[8]的方法。

1.3 数据处理

由于3次试验结果类似，故用第1次试验数据分析昼夜温差对果实品质动态变化的影响，用第1、2次试验数据用于构建模型，第3次试验数据对模型进行检验。

1.4 模型构建方法

利用经典Logistic模型模拟不同处理中果实品质指标与辐热积的关系，得到各处理条件下模型参数。Logistic模型表达式为

y = k/[1+a·exp(-bx)] （1）

式中，y为果实品质指标，k、a、b为模型参数，其中k为一定时期内的生长上限，a为与曲线位置有关的参数，b为内禀生长率，x为累积辐热积（MJ·m-2）。

再利用不同昼夜温差处理所得k、a、b模型参数，与昼夜温差值进行拟合，得到昼夜温差对番茄果实品质影响的模拟模型。

1.5 辐热积的计算

辐热积，即热效应与光合有效辐射的乘积[12]。热效应（RTE）是指作物在实际温度条件下生长1d的生物量与在最适温度条件下生长1d的生物量的比值。其计算式为

式中，Tob为发育最适下限温度（℃），Tou为发育最适上限温度，Tb为发育下限温度，Tm为发育上限温度，T为气温。本试验用番茄品种“金冠 5号”果期三基点温度：Tob为20℃，Tou为30℃，Tb为13℃，Tm为38℃。光合有效辐射取总辐射的50%[12]。累积辐热积即一个时段内逐日辐热积之和。

2 结果与分析

2.1 不同昼夜温差处理番茄果实品质动态变化的比较

（1）可溶性糖含量

由图1可见，在番茄果实膨大至成熟过程中，每次测定结果均显示，正昼夜温差处理番茄果实可溶性糖含量均高于昼夜温差为零和为负的处理，且+18℃DIF处理结果均小于+12℃DIF处理，但二者差异不显著，零和负昼夜温差处理中番茄果实可溶性糖含量随着昼夜温差的增加均依次降低，处理间差异均达显著水平（P＜0.05）。在番茄果实膨大至成熟过程中，各处理番茄果实可溶性糖含量均表现随生育进程逐渐增加的特点，但不同昼夜温差处理的增幅有差别，+18℃、+12℃、0℃、-12℃和-18℃DIF处理从果实膨大中期-红熟期，可溶性糖含量分别增加64.3%、66.7%、63.3%、57.5%和52.9%。

（2）有机酸含量

与可溶性糖含量对昼夜温差的响应不同，各生育期番茄果实有机酸含量均随负昼夜温差的增加而增大，而随正昼夜温差的增大而减少（图1）。如在转色期，与零昼夜温差处理相比，有机酸含量在+12℃、+18℃DIF下分别减少7.0%和16.3%，而在-12℃、-18℃DIF处理下则分别增加16.3%和25.6%。各处理下有机酸含量均随着生育期的推进，呈先增加后减少的动态变化趋势。

糖酸比即可溶性糖含量与有机酸含量的比值。在番茄果实膨大至成熟过程中，正昼夜温差处理下番茄果实糖酸比均高于昼夜温差为零和为负的处理，且正昼夜温差为+18℃处理结果均小于+12℃DIF处理，但二者差异不显著，零和负昼夜温差处理其糖酸比随着昼夜温差的增加均依次降低，处理间差异均达显著水平（P＜0.05）。各处理下番茄果实糖酸比均随着生育进程逐渐增加，尤其在转色期、红熟期大幅增加。

（3）可溶性蛋白含量

在各个生育期，番茄果实可溶性蛋白含量从大到小依次为正昼夜温差处理、零昼夜温差处理和负昼夜温差处理，且随着负昼夜温差的增大而减少，+12℃DIF处理结果显著高于+18℃DIF处理（P＜0.05）。各处理下可溶性蛋白含量均随生育期的推进而逐渐减少，但各处理的减幅有差别，+18℃、+12℃、0℃、-12℃和-18℃DIF处理果实膨大中期-红熟期，可溶性蛋白含量分别减少48.1%、49.7%、43.2%、35.4%和33.2%。

注：1、2、3、4、5分别指果实膨大中期、膨大后期、绿熟期、转色期和红熟期。不同小写字母表示处理间在0.05水平上的差异显著性

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

在各个生育期，正昼夜温差处理促进番茄果实Vc含量增加，其中+12℃DIF处理显著高于+18℃DIF处理（P＜0.05）；负昼夜温差处理使番茄果实Vc含量减少，且随着负昼夜温差的增大而减少。各处理下Vc含量均随生育进程先增加后减少，在绿熟期达到最大，随后逐渐减少。

（5）番茄红素含量

在番茄果实绿熟期、转色期和红熟期，与零昼夜温差处理相比，果实番茄红素含量在+12℃DIF下增加，而在其它处理下均降低，且随着负昼夜温差的增大降幅增加。如在红熟期，与零昼夜温差处理相比，番茄果实番茄红素含量在+12℃DIF处理下增加18.3%，而在+18℃、-12℃、-18℃DIF处理下分别降低10.0%、23.3%和31.7%。由图还可见，各处理下果实番茄红素含量均随生育期的推进而增加。

2.2 不同昼夜温差处理番茄果实品质动态变化的模拟

（1）可溶性糖含量

用第1、2次试验数据拟合各昼夜温差处理下番茄果实可溶性糖含量与辐热积的关系发现，番茄果实可溶性糖含量随辐热积的增加而增加，其关系符合Logistic模型。

因此，不同昼夜温差处理下果实可溶性糖含量随累积辐热积的变化可表示为

-18℃DIF处理：

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

（R2=0.93，SE=1.20，n=30） （3）

-12℃DIF处理：

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

（R2=0.92，SE=1.34，n=30） （4）

0℃DIF处理：

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

（R2=0.94，SE=1.50，n=30） （5）

+12℃DIF处理：

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

（R2=0.93，SE=1.85，n=30） （6）

+18℃DIF处理：

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

（R2=0.93，SE=1.76，n=30） （7）

式中，SS为可溶性糖含量（mg·g-1FW）；TEP为累积辐热积（MJ·m-2）。R2为决定系数，SE为标准误。

可见，昼夜温差不同，可溶性糖含量累积的速率也不同，基于第1、2次试验数据，进一步拟合Logistic模型中参数k、a、b与昼夜温差值的关系得到

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）

综合以上各式，昼夜温差对番茄果实可溶性糖含量的影响模型可以表示为

（2）有机酸含量

不同昼夜温差处理下番茄果实有机酸含量随辐热积的变化表现为先增加后降低，二者呈二次多项式关系。按同样方法，拟合得到昼夜温差对番茄果实有机酸含量OA（mg·g-1FW）的影响模型为

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

不同昼夜温差处理下番茄果实可溶性蛋白含量随辐热积的增加而降低，二者关系符合Logistic模型。拟合得到昼夜温差对番茄果实可溶性蛋白含量P（mg·g-1FW）的影响模型为

（14）

式中，W仅为计算式的代码，无实际意义。

（4）Vc含量

不同昼夜温差处理下，番茄果实Vc含量随辐热积的增加呈先增加后降低的趋势，二者呈二次多项式关系。按同样的方法，拟合昼夜温差值与二次多项式模型参数的关系，得到昼夜温差对番茄果实Vc含量（mg·100g-1FW）的影响模型为

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

+ (0.004DIF2+0.018DIF+1.15)TEP

+ 0.012DIF2-0.16DIF-18.74 （15）

2.3 不同昼夜温差处理番茄果实品质动态变化模拟模型的检验

利用第3次试验数据检验番茄果实各品质指标模拟模型，结果如图3。由图可见，果实膨大成熟期番茄果实可溶性糖、有机酸、可溶性蛋白和Vc的模拟值与实测值之间基于1:1线的决定系数（R2）分别为 0.91、0.90、0.92、0.93，RMSE分别为2.12mg·g-1、0.75mg·g-1、0.84mg·g-1和1.86mg·100g-1，说明模型模拟效果良好。

3 结论与讨论

许多研究表明，昼夜温差影响作物品质[5,18-19]。本研究认为，正昼夜温差使番茄果实可溶性糖和可溶性蛋白含量增加，负昼夜温差使其降低，与Miller等[3-4,7]研究结果一致，Berghage等[20]认为，其原因是正昼夜温差（较大昼温）下光合速率大，有利于光合产物的合成和转化，而负昼夜温差下光合速率相对较小，合成的光合产物少。番茄果实可溶性糖含量并不随正昼夜温差而增大，+12℃DIF处理下比+18℃DIF处理高，与郑卫杰等[6]研究结果一致。郑卫杰等研究指出，文心兰试管苗可溶性糖含量在0～12℃DIF随着昼夜温差的增大而增大，但在+15℃DIF下随之降低，原因可能是较大昼夜温差下的昼温过高，不适宜光合作用，光合速率降低从而合成的糖含量降低。本研究结果表明，番茄果实有机酸含量随正昼夜温差的增大而减少，随负昼夜温差的增大而增大，说明负昼夜温差有利于番茄果实有机酸的积累，正昼夜温差抑制果实有机酸的积累。糖酸比是衡量果实的一个重要风味品质指标。本研究表明，正昼夜温差下糖酸比提高，负昼夜温差下糖酸比降低，与邱文伟等[21]研究结果一致，说明正昼夜温差有利于番茄果实风味品质的提高，负昼夜温差使其降低。Vc含量是衡量作物品质的一个重要指标。本研究结果表明，正昼夜温差使番茄果实Vc含量增加，负昼夜温差使其含量降低，与邱文伟等[21]研究结果一致，说明正昼夜温差促进Vc积累，负昼夜温差对其积累有抑制作用。与零昼夜温差处理相比，番茄果实番茄红素含量在+12℃DIF下增加，但在+18℃DIF下降低，原因是+18℃DIF下昼温过高，抑制番茄红素产生[22]；而负昼夜温差使番茄红素含量降低，原因可能是负昼夜温差不利于番茄红素的合成或者易使其分解。

本文通过建立不同昼夜温差处理下果实品质指标与累积辐热积的关系模型，再拟合昼夜温差值与上述模型参数的数量关系，最终得到昼夜温差对番茄果实品质动态变化影响的模拟模型，国内尚未见相关报道。利用独立试验数据检验，表明模拟效果良好。由于糖酸比是可溶性糖与有机酸的比值，并非直接测定的独立的品质指标，缺乏生物学意义，因此，不能建立其与累积辐热积的关系模型。番茄红素仅在成熟期才合成，导致试验样本不够，加上其+18℃DIF处理下含量降低，构建的模型并不理想，尚需进一步研究完善。

[1]Grimstad S O,Frimanslund E.Effect of different day and night temperature regimes on greenhouse cucumber young plant production,flower bud formation and early yield[J].Scientia Horticulturae,1993,53:191-204.

[2]Mortensen L M.Effect of day/night temperature variations on growth,morphogenesis and flowering ofv.Poellin.at different CO2concentrations, daylengths and photon flux densities[J].Scientia Horticulturare, 1994,59:233-241.

[3]Miller W B,Hammer P A,Kirk T I.Reversed greenhouse temperatures alter carbohydrate status inThumb 'Nellie White'[J].J.Am.Soc.Hort.Sci.,1993,18:736-740.

[4]Miao M,Zhang Z,Xu X,et al.Different mechanisms to obtain higher fruit growth rate in two cold-tolerant cucumber (CL.)lines under low night temperature[J]. Scientia Horticulturae, 2009,119:357-361.

[5]陈尚谟,黄寿波,温辐光,等.果树气象学[M].北京:气象出版社,1988:209-226.

Chen S M,Huan S B,Wen F G,et al.Fruit meteorology[M]. Beijing:China Meteoroloy Press,1988:209-226.(in Chinese)

[6]郑卫杰,郭子霞,王政,等.昼夜温差对文心兰试管苗生长的影响[J].西北林学院学报,2011,26(4):137-141.

Zhen W J,Guo Z X,Wang Z,et al.Effects of day-night temperature difference on the growth ofplantlets in vitro[J].Journal of Northwest Forestry University,2011,26(4): 137-141.(in Chinese)

[7]尹明华.昼夜温差对江西铅山红芽芋试管苗生长发育和生理生化指标的影响[J].北方园艺,2013,(17):35-37.

Yin M H.Effects of temperature difference between day and night on the growth,physiological and biochemical indexes of CL.Schott var.CV.Hongyayu in Qianshan,Jiangxi[J].Northern Horticlurure,2013, (17):35-37. (in Chinese)

[8]杨再强,王学林,彭晓丹,等.人工环境昼夜温差对番茄营养物质和干物质分配的影响[J].农业工程学报,2014, 30(5): 138-147.

Yang Z Q,Wang X L,Peng X D,et al.Effect of difference between day and night temperature on nutrients and dry mass partitioning of tomato in climate chamber[J].Transactions of the CSAE,2014,30(5):138-147.(in Chinese)

[9]Lepage I,Dejong J,Smeets L.Effect of day and night temperatures during short periods on growth and flowering chrysanthemum morifolium Ramat[J].Scientia Hortieulturae, 1984, 22:373-381.

[10]Erwin J E,Heins R D,Karlsson M G.Thermomorphogenesis inThunb[J].Amerrican Journal of Botany, 1989,76:47-52.

[11]Li G J,Benoit F,Ceustermans N.Influence of day and night temperature on the growth,development and yield of greenhouse sweet pepper[J].Journal of Zhejiang University (Agric.& Life Sci.),2004,30(5):487-491.

[12]倪纪恒,罗卫红,李永秀,等.温室番茄发育模拟模型研究[J].中国农业科学,2005,38(6):1219-1225.

Ni J H,Luo W H,Li Y X,et al.Simulation of the development of tomato in greenhouse[J].Scientia Agricultura Sinica, 2005, 38(6):1219-1225.(in Chinese)

[13]李永秀,罗卫红,倪纪恒,等.用辐热积法模拟温室黄瓜叶面积、光合速率与干物质产量[J].农业工程学报,2005, 21(12):131-136.

Li Y X,Luo W H,Ni J H,et al.Simulation of leaf area,photosynthetic rate and dry matter production in green- house cucumber based on product of thermal effectiveness and photosynthetically active radiation[J]. Transactions of the CSAE,2005,21(12):131-136.(in Chinese)

[14]袁昌梅,罗卫红,邰翔,等.温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟研究[J].中国农业科学,2006, 39(2): 353-360.

Yuan C M,Luo W H,Tai X,et al.Simulation of dry matter partitioning,yield formation and fruit harvest date of greenhouse muskmelon[J].Scientia Agricultura Sinica,2006, 39 (2):353-360.(in Chinese)

[15]杨再强,罗卫红,陈发棣,等.温室标准切花菊发育模拟与收获期预测模型研究[J]. 中国农业科学,2007, 40(6): 1229- 1235.

Yang Z Q,Luo W H,Chen F D.A simulation model for predicting the development stage and harvesting date of standard cutin greenhouse[J].Scientia Agricultura Sinica,2007,40(6):1229-1235.(in Chinese)

[16]赵世杰,史国安,董新纯.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科学技术出版社,2004: 142-143.

Zhao S J,Shi G A,Dong X C.Experimental guide for plant physiology[M].Beijing:China Agricultural Science and Technology Press,2004:142-143.(in Chinese)

[17]李合生.植物生理生化试验原理与技术[M].北京:高等教育出版社,2000:66-71.

Li H S.Theory and technology for plant physiology[M]. Beijing:Higher Education Press,2000:66-71. (in Chinese)

[18]Berghage R D,Lownds N K,Erwin J E,et al.Circadian temperature effects on nutrient content of poinsettia leaves[J]. Hortscience,1991,26(6):705-713.

[19]Agrawal M,Krizek D T,Agrawal S B,et al.Influence of inverse day/night temperature on ozone sensitivity and selected morphological and physiological responses of cucumber[J]. J.Am.Soc.Hort.Sci.,1993,118:649-654.

[20]Berghage R D,Flore J A,Heins R D,et al.The relationship between day and night temperature influences photosynthesis but not light compensation point or flower longevity of Easter lily,Thunb[J].Acta Hortic,1990, 272:283-292.

[21]邱文伟,张光伦,张嵩.柑橘等果实糖代谢及其生态调控研究进展[J].四川农业大学报,2005,23(1):114-119.

Qiu W W,Zhang G L,Zhang S.Advances in research on sugar metabolism and its ecological control in citrus et al fruit[J].Journal of Sichuan Agricultural University, 2005, 23(1):114-119.(in Chinese)

[22]蒋先明.蔬菜栽培生理学[M].北京:农业出版社,1996.

Jiang X M.Physiology for vegetable farming[M]. Beijing: China Agricultural Press,1996.(in Chinese)

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

江苏省普通高校研究生科研创新计划（KYLX_0847）

袁小康（1987-），博士，工程师，研究方向为应用气象。E-mail:yxknuist@126.com

袁小康,杨再强.昼夜温差对番茄果实品质动态变化的影响及模拟[J].中国农业气象,2017,38(6):353-360