Высокая температура и этилен независимо подавляют завязывание плодов томата
Этилен — важный растительный гормон в низких концентрациях. В полевых условиях его концентрация редко превышает 5 нмоль⋅моль−1 (0.005 ppm), но он может накапливаться как газ в закрытых помещениях. Эти повышенные уровни могут снижать рост и урожайность.
Развитие цветков и плодов особенно чувствительно к этилену. Температура изменяет синтез этилена и может влиять на чувствительность к нему сельскохозяйственных растений в герметичных теплицах и закрытых помещениях.
Целью исследования было определить влияние этилена на вегетативный и репродуктивный рост томата (Solanum lycopersicum L.) и выяснить, изменяется ли чувствительность к нему под действием температуры.
Методы и результаты:
- Чувствительность томатов (сорт MicroTina) изучали с помощью уникальной 12-камерной системы.
- Уровни этилена 0, 20 и 40 нмоль⋅моль−1 (ppb) поддерживали на протяжении всего жизненного цикла при температуре воздуха 22°C или 28°C.
- Урожайность зрелых плодов была в три раза выше при 22°C, чем при 28°C.
- Наблюдалось устойчивое снижение урожайности с ростом концентрации этилена, при этом вегетативный рост снижался менее чем на 10% при любом варианте обработки.
- Наибольшая концентрация этилена снизила урожайность до 11% от контроля при 22°C и до 4% при 28°C.
- Промежуточный уровень этилена снизил урожайность до 51% от контроля при 22°C и 37% при 28°C.
Вывод:
Независимо от температуры, фильтрация этилена в закрытых помещениях до уровня ниже 20 нмоль⋅моль−1 необходима для нормального завязывания плодов и урожайности томата.
Исследование "Elevated Atmospheric Ethylene and High Temperature Independently Inhibit Fruit Set But Not Vegetative Growth in Tomato" опубликовано в HortScience.
Контекст от соавтора: Открытие 20-летней давности о том, что уровень этилена на МКС блокирует образование семян у пшеницы, инициировало запрос NASA на изучение влияния этилена на пищевые культуры. Построенная автоматическая система для мониторинга и контроля этилена в условиях ppb показала, что растения синтезируют этилен на протяжении всего жизненного цикла, и он накапливается в закрытых средах. Эти данные важны для определения требований к очистке воздуха в системах производства пищи в закрытых средах, как в космосе, так и на Земле.