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二氧化碳培养箱番茄生长模拟实验
2024/07/17 09:54
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方案摘要：
产品配置单：
喆图熔喷布磨具烘箱THG-S70A
型号： THG-S70A
产地： 上海
品牌： 喆图
¥2.2万
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喆图真空干燥箱三箱式XZ-141-III
型号： XZ-141-III
产地： 上海
品牌： 喆图
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喆图 石墨加热板 EH35-3020
型号： EH35-3020
产地： 上海
品牌： 喆图
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喆图陶瓷纤维马弗炉120 L 120-12T
型号： 120-12T
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¥6.89万
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喆图 -60度高低温试验箱 THS-6050MJ
型号： THS-6050MJ
产地： 上海
品牌： 喆图
¥11.68万
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喆图二氧化碳培养箱ZCW-80T
型号： ZCW-80T
产地： 上海
品牌： 喆图
¥2.48万
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喆图厌氧培养箱触摸屏ZAI-350Pro-II
型号： ZAI-350T
产地： 上海
品牌： 喆图
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方案详情：
二氧化碳培养箱番茄生长模拟实验
番茄（Solanum lycopersicum）作为一种重要的经济作物，其生长和产量受到多种环境因素的影响。二氧化碳（CO2）作为植物光合作用的主要原料，其浓度的变化对植物的生长发育具有显著影响。本实验旨在通过二氧化碳培养箱模拟不同CO2浓度环境下的番茄生长，探究CO2浓度对番茄生长特性的影响。
一、实验材料与方法
1.实验材料：
番茄种子
CO2自动释放控制系统
LI-6400便携式光合仪
丙酮、冰壶等化学试剂和设备
2.实验设计：
实验在二氧化碳培养箱内进行，模拟温室环境。培养箱被分为四个独立的隔间，每个隔间面积为52平方米。实验设置了四个不同的CO2浓度水平：400 μmol/mol（对照组）、600 μmol/mol、800 μmol/mol和1000 μmol/mol。CO2通过CO2自动释放控制系统进行调节，确保CO2浓度的准确性和稳定性。
3.实验过程：
种子准备：将番茄种子在25℃的温水中浸泡24小时，以促进发芽。
培养箱准备：在培养箱内设置好CO2浓度，并调节温度至25℃，湿度保持在95%左右。
播种：将发芽的种子播种在培养基中，每个隔间播种相同数量的种子。
CO2增施：从播种后一周开始，每天在9:00—11:00和14:00—16:00期间通过CO2自动释放系统增施CO2。
数据采集：在番茄的苗期、开花期、幼果期和成熟期，分别采集植株的生长数据和光合特性参数。
4.实验方法：
光合色素含量测定：采用80%丙酮浸提法测定番茄叶片中的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量。
光合特性参数测定：使用LI-6400便携式光合仪测定番茄叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）。
产量测定：在收获期，每隔4-5天采收一次成熟度一致的番茄，记录单果重和单株产量。
二、实验结果
光合色素含量：
增施CO2显著增加了番茄叶片中的光合色素含量。在开花期和幼果期，叶绿素a和叶绿素b的含量增幅最大，类胡萝卜素含量在开花期以800 μmol/mol CO2处理增幅最大，其他生育期均以1000 μmol/mol CO2处理增幅最大。
光合特性参数：
随着CO2浓度的升高，番茄叶片的净光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）和水分利用率（WUE）均显著增加。气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）则随着CO2浓度的升高而显著降低。具体数值显示，1000 μmol/mol CO2处理下的增幅最大，800 μmol/mol CO2处理次之。
产量：
增施CO2显著提高了番茄的产量。与对照组相比，增施CO2处理的番茄分别增产10.8%、26.4%、33.9%。其中，1000 μmol/mol CO2处理下的增产效果最为显著。
光响应曲线：
增施CO2能够降低番茄叶片的光补偿点，提高光饱和点和最大净光合速率。这表明增施CO2能够增强番茄叶片对不同光照强度的适应能力，尤其是在开花期和幼果期。
三、结论
本实验结果表明，增施CO2对番茄的生长具有显著的促进作用。在800至1000 μmol/mol的CO2浓度下，番茄的光合色素含量、净光合速率、胞间CO2浓度和水分利用率均显著提高，从而促进了番茄的生长发育和产量增加。这些发现为温室番茄的栽培提供了重要的理论依据和实践指导，有助于优化温室环境管理，提高番茄的产量和品质。
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