一种利用褪黑素促进设施番茄坐果及果实生长的方法与流程

本发明一种利用褪黑素促进设施番茄坐果及果实生长的方法，属于番茄授粉及果实发育研究领域。

(二)技术背景

随着科学技术和人民生活水平的提升，中国北方地区冬季的蔬菜供应已不单单以白菜、萝卜、菠菜等耐冷蔬菜为主，而更加趋向于多元化和丰富化。设施农业结构的发明和推广使用为番茄、黄瓜、辣椒、茄子等果菜类蔬菜作物的周年供应提供了保障。但北方寒冷的气候仍严重限制着反季节设施番茄生产。其中，低温环境引起的花粉活性差、授粉不良、果实生长困难等生育障碍成为设施番茄生产的重要限制因素，严重影响了设施番茄的产量形成，降低经济效益。

针对这一现状，目前番茄冬季栽培常采用人工辅助授粉或喷施坐果灵等化学药品促进坐果及果实膨大。虽然人工辅助授粉安全环保，但存在操作复杂，劳动力需求高，对低温下花粉发育不良的植物授粉效果差的特点，因而在农业生产上普及率相对较低。喷施坐果灵简便易行，成本较低，且能促进番茄单性结实，因而生产上应用广泛。目前市售坐果灵的主要成分多为2,4-D、氯吡脲、噻苯隆、赤霉酸、芸苔素等，均属激素类药剂，不符合无公害蔬菜生产标准，且容易导致果实发育畸形。故寻求促坐果和果实生长能力强且毒性更低的化学替代品成为农业生产中亟待解决的科学问题。

褪黑素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是一种广泛存在于动植物中的吲哚胺类化合物，在植物中具有多重生物学功能，具有增强植物的生物和非生物胁迫耐受性，促进根系发育，提高光合能力等作用。另一方面，褪黑素也是一种人类必不可缺的营养物质，其具有改善睡眠，缓解抑郁，提高抵抗力，提高活性氧清除能力，清除色斑、老年斑，抗癌，抗衰老，缓解亚健康症状等功效。目前，很多科学研究已将食品中的褪黑素含量列为评估其营养价值的重要指标。基于以上基础，本发明研究了褪黑素在促进冬季果菜类植物坐果及果实膨大过程中的作用。经检索，国内外文献和专利中尚没有与本发明相关的报道。

(三)

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用褪黑素促进低温环境下设施番茄坐果及果实生长的方法；具体涉及一种通过短时间褪黑素处理促进低温环境下设施番茄坐果及果实生长的方法，该方法适用于解决包括冬季日光温室和早春、深秋拱棚栽培中番茄坐果难、果实生长能力差等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用褪黑素促进低温环境下设施番茄坐果及果实生长的方法，是在早春、深秋拱棚栽培条件或早春、冬季日光温室栽培条件下，将褪黑素应用于番茄以提高其坐果及果实生长的方法；具体步骤如下：

1)以纯净水为溶剂，将褪黑素配置成终浓度为100μmol/L的褪黑素溶液；

2)将所述褪黑素溶液盛于喷雾装置中，在番茄开花期间，于番茄每穗花序盛开时喷施一次，选择上午10:00-11:30喷于整个花序，使得番茄花序与褪黑素溶液均匀接触即可。

本发明所使用褪黑素的结构式为：

本发明适用的低温环境为：影响番茄正常开花、授粉、坐果及果实生长的温度(依据番茄品种不同，通常为12-18℃)，包括早春、深秋拱棚栽培条件，早春、冬季日光温室栽培条件等。

(四)附图说明

图1.低温环境下100μmol/L褪黑素对番茄坐果率的影响。

图1表明，低温环境降低了番茄的坐果率，通过喷施坐果灵和褪黑素均可显著提高番茄的坐果率(P<0.05)；其中褪黑素对番茄坐果率提高的效果略优于坐果灵，但差异不显著(P<0.05)；

图2.低温环境下100μmol/L褪黑素对番茄果实生长的影响。

图2表明，低温环境下喷施坐果灵和褪黑素均可显著提高番茄的果实生长速率和生长量(P<0.05)。虽然在开花后20d前后坐果灵处理的番茄果实显著大于褪黑素处理的番茄果实(P<0.05)，但至番茄果实定个时(35d)两处理间差异不显著，但均显著高于对照(P<0.05)。

(五)具体实施方案

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

将番茄种子播种于育苗基质中常规育苗，待幼苗长至四叶一心时栽种于温室田园土中，常规水肥管理。

设三个处理：以纯净水为对照；另按产品说明书配制稀释1000倍的市售坐果灵溶液(标记为：坐果灵)；以纯净水配置浓度为100μmol/L的褪黑素溶液(标记为：褪黑素)。分别于番茄第一穗、二穗、三穗花序完全展开时，选取晴天上午10:00-11:30将所配置的三种处理液分别喷于每穗整个花序一次，并挂牌标记，统计坐果率和果实膨大速率并记录于图1和图2。每个处理做五组平行实验。

实验结果如图1和图2所示，低温环境降低了番茄的坐果率，通过喷施坐果灵和褪黑素均可显著提高番茄的坐果率(P<0.05)；其中褪黑素对番茄坐果率提高的效果略优于坐果灵，但差异不显著(P<0.05)；低温环境下喷施坐果灵和褪黑素均可显著提高番茄的果实生长速率和生长量(P<0.05)。虽然在开花后20d前后坐果灵处理的番茄果实显著大于褪黑素处理的番茄果实(P<0.05)，但至番茄果实定个时(35d)两处理间差异不显著，但均显著高于对照(P<0.05)。

本实验结果表明，喷施褪黑素能显著促进低温环境下番茄坐果及果实生长。

本发明投入成本低，效果明显，毒副作用小，可显著提高反季节设施生产中番茄的坐果率及果实生长速率，从而增加反季节设施番茄生产的经济效益。