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落叶是番茄生产中广泛使用的农艺实践。它包括在植株收获前移除簇下的叶子，时间和强度由生产者的管理选择确定。落叶的目标包括增加植株之间的通风，限制病害发展，促进光线在冠层内的垂直穿透，以及促进作物操作。基部叶片的去除也可能影响产量，减少下部冠层中较不受照明的叶子的汲收效应，促进同化物在发育中的果实中的积累。

落叶与产量之间的联系取决于同化物在植物器官之间的转运和分配。转运是指从产生器官或源到接受器官或汇的光合同化物的移动，而分配则是指将同化物分配给各种汇的比例。这两个过程对于决定果实干物质的积累至关重要，因此影响最终的产量。

以下将通过对落叶方法的具体分析，提供提高番茄产量和早熟度的可实行性措施。

一、材料和方法

1、植物生长条件和处理

桁架番茄在意大利博洛尼亚的玻璃温室中栽培（北纬 44°29′38″，东经 11°20′34″）。这些幼苗从 8 月中旬开始由当地苗圃种植，并于 2021 年 9 月 23 日移植到珍珠岩袋中，行距 20 厘米。环境条件（温度，在整个生长期间每天监测相对湿度和太阳辐射）。被动（横向和顶部开口）和主动（风扇和热泵）气候控制策略均用于维持恒定条件（Tmean 22 °C；RHmean 64%）。我们使用开放式滴灌系统进行灌溉施肥，提供平均 pH 值为 6.6 且电导率 (EC) 为 2.8 dS m−1 的溶液。

在整个生长期间，距离茎30厘米，距离岩棉立方体1.40厘米的单Led灯提供补充照明（图 S1） ).应用了两种照明方案：仅用自然光照明的对照（即 CK），以及用红色（660 nm）和蓝色（465 nm）LED 灯（RB 比率为 3）提供的照明处理，具有光合光子通量密度（ PPFD) 为 180 µmol s−1 m−2（在距植物 30 cm 处测量）和光周期为 16 h d−1（即 RB）。从移植日（2021 年 9 月 23 日）到实验结束（2022 年 2 月 16 日）期间进行光照处理。

自 11 月初以来，两种光照制度下的植物经历了两次落叶制度，其中包括在果实转折点 (R) 之前提前去除正在发育的桁架下的叶子，以及在整个栽培周期中不去除叶子（天然橡胶）。采用具有四个重复的分割样地设计，每个子样地包含五个植物。

2、果实发育和产量

监测第一簇和第三簇近端和远端果实的果实发育。在收获前两周，使用 DA-Meter评估同一果实的果实成熟度，该仪器非破坏性地评估叶绿素降解并将其与成熟指数相关联。从 11 月底到试验结束，收获果实。

用数字秤测量每个处理中每个植物的总簇的鲜重。计算每株植物的每簇果实数。在收获时，将果实分开、计数并称重为成熟（深橙色或红色西红柿）或未成熟（绿色、浅绿色和浅橙色）。在桁架发育开始时计算果实生产单位（花和芽），并在收获时面对果实数量以评估坐果率。

3、水果品质

（1）无损测量 考虑到 1.30 至 1.50 的 DA-Meter 范围指数，选择用于定性分析的西红柿 (n = 12)。使用 Durofel 装置在每个处理每个块的每个水果的赤道直径的四个相对侧评估水果硬度。该仪器非破坏性地测量了果实外果皮的弹性，以 0 到 100 的 Durofel 指数表示。

使用 CIE Lab 颜色空间分析评估颜色，其中 L* 分量表示从黑色 (0) 到白色 (100) 的亮度，a* 分量是从绿色 (-) 到红色 (+) 的值，并且b* 分量是从蓝色 (-) 到黄色 (+) 的值。

（2）破坏性测量 破坏性测量包括纸浆硬度、可溶性固体含量和可滴定酸度评估。使用水果质地分析仪确定果肉硬度，评估穿透水果所需的力。穿透是用直径为 6 毫米的圆柱形平头探头进行的，深度等于 11 毫米，速度为 30 毫米·s-1。

在赤道直径的四个相对侧进行测量，在穿透前将水果去皮。使用 PAL-1 型数字折光仪评估每个离心水果的可溶性固形物含量。可滴定酸度用自动 TitroMatic（Compact-S 滴定仪）通过在 20 mL 蒸馏水中稀释 20 mL 番茄汁来测量。

4、生化分析

番茄红素和β-胡萝卜素含量 使用Anthon和Barrett描述的方法[3]对每次处理的6个水果评估番茄红素和β-胡萝卜素含量，并稍作修改。将己烷、丙酮和乙醇以2：1：1的比例混合，加入0.5 g L−1丁基化羟基甲苯，制备萃取液。然后，将0.5 g匀浆冷冻样品（包括外果皮和中果皮）与10 mL提取溶液混合。将材料在黑暗中放置30分钟，然后以2000×g离心5分钟。最后，用分光光度计在503和444nm处读取1mL上清液。 番茄红素含量使用以下公式计算（Anthon和Barrett，2006）：

其中X是己烷相的体积（mL，缝在下面），Y是果实组织的重量（g），A503是503nm处的吸光度，3.12是消光系数。β-胡萝卜素用以下公式计算

其中 A 444是444nm处的吸光度，A 503是503nm处的吸光度，0.55是最终己烷层体积与己烷：丙酮：乙醇（2：1：1）混合溶剂的体积之比，V 是混合溶剂的体积，W是样品的鲜重，537（g mol−1）是β-胡萝卜素的分子量。

5统计分析 通过比较光照因子和落叶因子，使用双向方差分析进行数据分析[5]。使用 IBM SPSS Statistics 28.0.1.0 分析数据。

二、数据分析

表 S1 中报告了双向方差分析的结果。对营养参数的评估表明，无论落叶类型如何，使用辅助 LED 灯 (+34%)（RB 13.1 ± 2.2 毫米，CK 9.8 ± 1.5 毫米）种植的植物的衣领直径显着增加（数据不显示）。相反，节间长度、总叶面积、叶片鲜重和干重、LDMC、植物总鲜重和干重以及茎长在处理之间没有显示任何统计差异（数据未显示）。

然而，与 RB 处理 (128 ± 19 cm2 g−1) 相比，SLA 的测量导致 CK (181 ± 21 cm2 g−1) 处理显着增加 (+41%)。 生理反应评估考虑了几个参数。仅在叶绿素含量（SPAD 指数）、净光合作用（A）、PSII 的有效量子产率（ΦPSII 和 PSII 的光化学猝灭（qP））的情况下观察到显着差异。特别是 SPAD 指数结果显着更高在 RB 处理下的植物中，在第三个 (+23%) 和第四个 (+17%) 桁架下的叶子中，独立于落叶状态。

同样，暴露的植物的净光合作用 (A) 更高与 CK 相比，RB 处理没有被落叶机制改变。另一方面，ΦPSII 和 qP 不仅在光处理之间而且在落叶机制之间显示出显着差异，在RB 光处理和叶片去除 (R)，尽管它没有显示因素之间的相互作用。PSII 最大效率（Fv/Fm）、气孔导度（GS）、蒸腾作用（E）和- 叶片 CO₂浓度 (Ci) 不受光照和落叶因素的影响（数据未显示）。

在后续行动 1 中，在遭受落叶 (R) 的植物中，近端果实的体积明显更高，但不受光照条件的影响。相反，与 CK 相比，RB 处理的 Follow-Up 1 的远端果实明显更大，但不受落叶的显着影响。在后续行动 2 期间，补充 RB 光的存在显着影响近端和远端果实的果实尺寸，而落叶制度没有造成任何显着影响。

在后续行动 1期间，观察到近端果实的成熟（通过 DA-Meter 值测量）的光照和落叶因素之间存在显着的相互作用。事实上，与 NR 植物相比，RB 处理植物的早期落叶 (R) 增加了近端果实的成熟，而在 CK 植物中没有观察到显着影响。相反，在跟踪 1 期间，成熟不受光照或远端果实落叶的影响（数据未显示）。在后续行动 2 期间，RB 光显着增加了近端和远端果实的 DA-Meter 值。一般来说，在收获前两周，与 CK 相比，RB 处理导致更高的果实成熟率 (+60%)。

在补充 RB 光照的情况下，总果实产量结果显着增加，与 CK 相比产量翻了一番 (+118%)。 LED 灯的应用也显着影响了绿色和红色西红柿的产量，如表 4 中总结的那样。此外，观察到流产和生产单位（花和芽）数量的差异，分别显示下降 (-54%)在花败育（RB 0.7 ± 1.0，CK 1.6 ± 1.5 的流产单位）和坐果增加（+46%）（RB 6 ± 1.5，CK 4.1 ± 2.2 的座果）在 RB 光应用的情况下与 CK 相比（数据未显示）。

然而，在产量、花败育和座果的不同落叶制度的情况下没有观察到显着差异（表 S1）。 果实干物质含量 (FDMC)、色度 (C)、果实硬度和果肉硬度不受这两个因素的影响（数据未显示）。

在颜色测定中，对于仅在自然光下生长的西红柿 (CK)，色调角度 (h) 和亮度 (L*) 呈现出显着更高的水平（图 3a、b），而根据落叶方式没有观察到显着差异.对于未进行除叶 (NR) 植物的西红柿 (+3%)（图 3c），可溶性固形物含量在统计学上显示出较高的水平，而根据光处理没有观察到差异。观察到水果酸度在光照和落叶因素之间存在显着的相互作用（表 S1）。

事实上，与 RB 处理的植物相比，对照植物的早期落叶 (R) 增加了果实酸度，而在 NR 植物中没有观察到光照制度之间的差异（图 3d）。 最后，没有一个应用因素会导致番茄红素或 β-胡萝卜素含量的变化（数据未显示）。

三、结论

虽然落叶被认为是保证更容易管理、有利于通风和控制害虫发展的最佳做法，但这项研究表明，在补充 LED 光应用的情况下，这种做法对番茄产量和质量的影响有限。使用辅助 LED 灯展示了地中海国家寒冷季节番茄生产的有趣潜力，增加了总产量 (+118%)，有利于座果 (+46%) 和加速成熟 (+60%)。

研究表明，在高密度种植条件下（行距约为30厘米），基部叶似乎会经历强烈的光竞争，对植物的净光合作用贡献很小，成为汇器官。另一方面，更大的行距（行距约为50厘米）可以显著促进同化物的生产，在收获前进行除叶可以增加产量。

参考文献：

1番茄栽培技术；吴丽侠；河北省宽城满族自治县农牧局农广校；现代农业科技. 2012(13)

2中国番茄产业现状及安全防范；霍建勇；石家庄农博士科技开发有限公司；蔬菜. 2016(06)

3植物营养与肥料学报；唐政；李虎；王立刚；邹国元；中国农业科学院农业资源与农业区划研究所；北京市农林科学院植物营养与资源研究所；

4不同种植密度对番茄长势、果实品质及产量的影响；雷喜红；李新旭；王铁臣；北京市农业技术推广站；北方园艺. 2015(07)

5不同氮水平下黄瓜-番茄日光温室栽培土壤N2O排放特征；李银坤；武学萍；郭文忠；中国农业科学院农业资源与农业区划研究所；农业工程学报. 2014,30(23)