摘要： 1

关键词： 1

Abstract: 2

Key words： 2

1引言 3

2.材料与方法 4

2.1数据来源 4

2.2.温室小气候模型试验设计 4

2.3低温寡照灾害等级划分： 4

2.4低温寡照灾害发生频率的计算 5

2.4.1月变化 5

2.4.2季变化 5

3.结果与分析 5

3.1 温室小气候模型构建与检验 5

3.2江苏省设施番茄低温寡照灾害月变化特征 6

3.3江苏省设施番茄低温寡照灾害季节变化特征 9

3.4江苏省设施番茄低温寡照灾害年变化特征 10

3.5江苏省设施番茄低温寡照空间变化特征 11

4.结论与讨论 12

参考文献 15

致谢 17

江苏省设施番茄低温寡照时空规律的研究

周茜

，China

Abstract:According to the previous studies,summarizing the effects of low temperature and few light on tomatoes.According to the daily meteorological data of 54 meteorological observation stations in Jiangsu Province during the 54 years from 1961 to 2014,selecting some representative greenhouses in south and north of Jiangsu province,collecting the daily and hourly meteorological data in greenhouse from 2013 to 2014,establishing a small climate prediction model for greenhouse.According to the index of low temperature and few light,the disaster of low temperature and few light in Jiangsu province was classfied.Statisticing and analyzing the variation characteristics of low temperature and few light in every month,season and year in Jiangsu province.Finally, based on the GIS technology,using spatial interpolation method,getting the spatial distribution map of low temperature and few light disaster of greenhouse tomato in Jiangsu province.The result shows that:In October,the probability of low temperature and less sunshine hours disaster is very small, almost none, begaining from November the figure gradually increased. In December reached a higher value, then reduced, in January of the following year reached the lowest value and then began to rise, in March reached the maximum value.The occurrence probability of low temperature and few light in Jiangsu province was increased at an annual rate from 1961 to 2014.The possibility of mild disaster was gradually increased from the north to the South;moderate disasters occurred mainly in the south of Jiangsu,for instance:Liyang, Changzhou, in the direction of North Jiangsu,moderate disasters probability was gradually decreased,;severe disaster was mainly distributed in the south of Changjiang River for example:Liyang, Changzhou and the north of Huaihe River for example:Xuyi, Huaiyin area.

Key words：solar greenhouse;tomato;low temperature and few light;temporal and spatial distribution;

1引言

设施农业是为园艺，果蔬和畜禽的养殖提供适宜的环境和先进的控制技术，让自然光，地热等自然资源能够得到充分的利用，使得农产品能够反季节生产和高效生产，促进农业现代化^[1]，如今我国设施农业的覆盖面积已经占到世界总量的2/3以上^[2-3]。但是由于我国地处季风气候区，所以各种气象灾害发生频繁，加之目前我国设施农业的管理水平和产量效益依旧处于较低阶段，抵御自然灾害的能力差，低温、寡照、大风、暴雨、暴雪，冰雹等自然灾害极大地影响了设施农业的发展。目前，我国80%以上的设施农业结构简易，设施作物的生长受到外界自然环境极大的影响^[4-5]。

江苏省介于东经，北纬，位于东部沿海地区，属亚热带和暖温带地区，全省全年平均气温在13~16℃，比较适合设施农业的发展。江苏省人口密度是全国之首，人均耕地却远低于全国平均水平，为了保证食物的供应，该地区设施农业的发展非常迅速^[6]。近年来，江苏省设施蔬菜栽培面积不断扩大，作物面积达到37.7hm²，为地区农作物供应打下了坚实的基础^[7]。在江苏省地区设施农业中，低温和寡照是最常见的气象灾害，而干旱、洪涝等自然灾害对设施作物的影响相对较小^[8]。

番茄是比较常见的设施作物品种，它是典型的喜温喜光性蔬菜，它的正常生长发育要求一定的光温水平，适宜生长温度为20~30℃，当温度达到15℃一下时，它的生长状况将会受到限制，0℃以下甚至会出现死亡^[9-11]。

低温寡照使番茄幼苗的株高、茎粗、叶面积、株幅增长量、鲜重、总干重等产生不同程度的降低。温度越低，光照越弱，持续时间越长，受害程度越严重^[12-17]。一些研究表明^[18-20]弱光会使植株茎伸长量降低，对弱光越敏感的品种降低幅度越大。不过，也有相反的报道，大量试验^{[12,14.19-24]}发现弱光会促进植株高度、叶面积的增加。这是因为茎与叶对弱光的适应性，茎的伸长，叶面积的增加有利于叶片去捕捉光能，由于光合产物更多的向茎，叶中分配，向花器官，果实中的分配比率减少，最终导致减产^[25-29]。

低温寡照抑制植物的光合速度，影响植株的生长发育。低温从两个方面对光合速率产生影响：一是低温对光和机构的结构和活性产生直接的影响；二是低温影响植物体内其他的生理过程，进而对光合作用产生间接的影响^[29-30]。在一定范围内，随叶绿素含量的增加光合速率相应的得到提升。事实上，叶绿素含量一般不会对光合作用构成限制，因为只需要很少的叶绿素就能正常的进行光合作用,但在弱光照下，叶绿素的含量显得尤其重要^[31-32]。

低温寡照影响根系活力，使植物根系对水分和无机营养的吸收受阻^[11,15]。一些研究表明低温对番茄根系活力的影响比弱光的影响小^[33]。郁继华^[35]等人对辣椒幼苗进行低温弱光处理后发现，偏低温弱光促进对辣椒幼苗地上部分的生长，但是，临界低温弱光却促进根系的生长，因为在临界低温下，植株通过增加根系功能单位来保持一定的根系活力，光合产物较多的分配到根系从而抑制了地上部的生长。

低温寡照影响植物的产量和品质，弱光时间越长，强度越大，作物的产量下降越明显。研究发现在成株期对番茄进行遮光处理，导致着花数、座果率和产量明显减少。在果期进行弱光处理使得番茄品质降低，营养成分减少，但是也有试验表明，苗期弱光使得耐弱光的番茄品种结果数增加，这可能与番茄品种以及试验方式的差异有关。苗期低温处理使得畸形果的发生频率和畸形果的类型增加^[12,36-40]。,

目前国内针对东北，江苏，河南，河北等地区的低温寡照灾害已经有所研究，但是很少有针对江苏省地区设施番茄低温寡照复合灾害时空分布的研究，所以本文针对低温寡照对江苏省地区设施番茄生长发育的影响和该地区低温寡照灾害的时空分布进行研究，为因地制宜的设施农业的气候区划和生产布局以及设施作物栽培措施的制定提供科学依据。

2.材料与方法

2.1数据来源

根据江苏省54个气象观测台站1961~2014年共54年的逐日气象观测资料，根据低温寡照的灾害指标，使用Matlab编程和Arcgis处理，统计出轻中重三种等级的低温寡照灾害的时空分布特征。

2.2.温室小气候模型试验设计

低温寡照是指在10月-翌年3月的生长季内，由于强冷空气的影响，气温明显下降，同时天空中云层笼罩，透光率小，太阳光线极少或者全无，这样不利的自然条件持续几天对作物的生产造成影响的一种灾害，所以在2013年10月-2014年3月，2014年10月-2015年3月，在苏北选取徐州，苏南选取南京地区具有代表性的标准日光温室，温室内安装小气候自动采集器，每小时自动采集温度，相对湿度，低温等各项指标，收集这些指标作为温室内的气象数据，将距离温室最近的气象站的数据作为温室外气象数据。

2.3低温寡照灾害等级划分：

低温寡照是影响作物生长发育和产量的一个重要因素，低温寡照对作物危害程度的大小取决于低温寡照的强度和持续时间。山义昌^[41]等分析了低温寡照期室外气象要素的特征，利用线性函数方程计算出低温寡照的灾害指数，进行灾害分级。魏瑞江^[42]根据河北省地区40年的日光温室观测资料，用日照时数和外界最低气温制定了低温寡照灾害等级。李楠等人^[44]通过实验得出番茄苗期以及花果期的寡照灾害指标。通过总结前人的研究，结合作物的实际情况提出番茄低温寡照的指标见表1：

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