番茄是世界性重要蔬菜之一，在栽培番茄时广泛的应用无土栽培技术。近几年来，番茄以水培方式栽培的方法渐渐推广，水培相对于基质栽培营养液管理简单，不容易造成盐分累积，节省了资源，能良好的保持环境，病害产生较少，单株产量高，而且根系的生长清晰可见，具有非常好的观光性。由于在生产实践中水培营养液溶氧浓度较低、番茄根系耗氧快，常常因为根系供氧状况恶化而影响植株的生长。番茄如果营养液长期供氧不足，会直接造成根系生长不良从而影响产量[1].
植物体的细胞内存在着多种抗氧化的分子和抗氧化酶，这些抗氧化酶和抗氧化物质能够协同作用直接或者间接的清除植物体内的活性氧，阻止和延缓了自由基对细胞膜系统的脂质过氧化作用及生物大分子尤其是蛋白质和核酸的氧化损伤。因此植物体内的抗氧化系统对植物维持正常生长发育起到了非常重要的作用[2].
抗氧化酶系统包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）在抗氧化酶系统处于核心位置，它是抗氧化酶系统清除活性氧的第一个参与者，也是植物体抵抗自由基伤害的第一道防线[3].
该研究对10个番茄品种在根际低氧处理30d内SOD活性进行分析，找到根际低氧胁迫下水培番茄酶活性的变化趋势，为抗低氧水培番茄选种育种以及水培番茄大面积推广提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
供试番茄品种'佳红5号'、'佳红4号'来源于北京研益农科技发展中心；'中杂106号'、'中杂108号'由北京中蔬园艺良种研究开发中心生产；'丹红F1'、'黄珍珠'、'紫玫瑰'、'黑玉一号'、'春秀-3'购自北京凤鸣雅世科技发展有限公司；'红珍珠'购自北京南无科贸有限责任公司。
1.2 试验方法
选取10个水培番茄品种进行栽种。待番茄长出幼苗，每个品种选取长势一致的幼苗40~50植株进行试验。试验设置2个处理：每个品种50%用来进行低氧处理称为低氧组，50%进行对照试验称为对照组。对照组番茄幼苗采用管道栽培方法进行水培，循环营养液池中加氧泵24h持续充气进行加氧。低氧组番茄幼苗洗净根系定植于相同规格的栽培池中，池内铺一层塑料薄膜，放营养液。栽培池上面盖上苯板，苯板上打孔，孔的半径1.5cm,每个孔栽植1株苗，孔的空隙用岩棉填充紧实，低氧组不用加氧泵加氧。番茄的日常管理与正常管理相同。试验时间为30d,每天9:00对营养液中溶解氧进行测定，对照组溶氧浓度为7.2~8.5mg/L,低氧组溶氧浓度从8.2mg/L降低至3.4mg/L.
处理后分别在低氧10、20、30d取样测定各项指标。每处理试验重复测定3次以上，取平均值。
1.3 项目测定
据取样原则，从每处理随机选取3株植株，采用氮蓝四唑法进行酶活性的测定。
1.4数据分析
利用SPSS统计软件对试验数据进行方差分析、标准误差计算和显著性分析。
2结果与分析
2.1低氧胁迫处理10d水培番茄SOD活性变化
表1显示根际低氧胁迫使番茄植株SOD活性增强。可以看出弱低氧处理阶段即低氧处理10d,50%以上番茄品种植株体内SOD活性大于对照，弱低氧胁迫处理增强了番茄体内SOD活性。其中比对照增加显著的是'中杂106号'、'中杂108号'、'丹红F1'、'紫玫瑰'.
'佳红4号'、'红珍珠'SOD活性小于对照但差异不显著。与对照相比增加比例最大的是'中杂106号',与对照之间差异较显著。
2.2低氧胁迫处理20d水培番茄SOD活性变化
由表2可知，在中度低氧胁迫阶段，即低氧处理20d,50%以上番茄品种体内SOD活性小于其对照；其中与对照相比差异显著且降低的有'中杂108号'、'丹红F1'、'黄珍珠'、'春秀-3';其中'丹红F1'较对照较显著降低。3个品种'紫玫瑰'、'佳红5号'、'黑玉一号'
SOD活性比对照增强，其中'紫玫瑰'SOD活性与对照相比有较显著的增加。低氧胁迫处理20d,SOD活性因番茄品种的不同显示出不同的变化，品种间差异性表现比较明显。
2.3 低氧胁迫处理30d水培番茄SOD活性变化
表3显示，强低氧胁迫阶段，即低氧处理30d后50%以上品种SOD活性显著低于其对照。'中杂106号'、'黄珍珠'2个品种与对照差异不显著且较对照SOD活性降低的比例较小，'丹红F1'SOD活性比其对照降低了59.7%,降低比例最大与对照有极显著差异。'紫玫瑰'品种比对照SOD活性增大且与对照差异较显著。
SOD活性比对照降低比例由大到小的顺序为：'丹红F1'、'春秀-3'、'佳红5号'、'佳红4号'、'中杂108号'、'黑玉一号'、'红珍珠'、'中杂106号'、'黄珍珠'、'紫玫瑰'.
3结论与讨论
由于根际低氧胁迫对水培植物的影响很大，很多学者在根际低氧条件下对水培植物SOD活性进行过研究。黄金秋等[4]研究表明，不向营养液中充氧水培黄瓜在苗期就出现了低氧胁迫的症状，黄瓜幼苗的根系中的超氧化物歧化酶（SOD）高于对照。研究表明，SOD活性增强，可说明植物的抗逆性有了提升[5].低氧胁迫下黄瓜超氧化物歧化酶显著提高，且提高的幅度越大品种的抗低氧胁迫能力就越强[6].
研究表明，根际低氧胁迫使得水培番茄生理代谢中抗氧化系统受到破坏，弱低氧环境能够促进水培番茄抗氧化酶SOD活性增强，随着低氧时间增加营养液溶解氧浓度降低程度增大，水培番茄的抗氧化系统被破坏，抗氧化酶SOD活性降低。但可以看出不同品种表现有差异，'紫玫瑰'品种在低氧胁迫20d和低氧胁迫30d,其SOD活性与对照的比值都为最大，且低氧处理30d过程中其植株体内SOD活性都大于对照且差异显著，表明该品种在水培根际低氧胁迫下其植株体内SOD活性较高，植株受到低氧的伤害会较小。'丹红F1'强低氧胁迫处理阶段其SOD活性比对照极显著降低，表明该品种根际低氧胁迫下SOD活性较低。通过该研究分析确定根际低氧胁迫下'紫玫瑰'品种植株体内SOD活性最强，'丹红F1'最弱。虽然目前还没有营养液栽培条件下根际低氧番茄品种的抗性分类标准，但是该研究可对番茄营养液栽培实践中对品种的选择具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]王汝祥，徐志豪，季鹰，等。NFT无土栽培营养液溶氧量的研究[J].农业工程学报，1991,7（12）:55-62.
[2]李忠光，李江鸿，杜朝昆，等。在单一提取系统中同时测定五种植物抗氧化酶[J].云南师范大学学报（自然科学版），2002,22（6）:44-48.
[3]褚妍，任菲，赵贵林，等。渗透胁迫对植物抗氧化酶影响的研究进展[J].安徽农业科学，2011,39（3）:1300-1302.
[4]黄金秋，王秀峰，宋述尧，等。不同供气条件对水培黄瓜幼苗生长的影响[J].山东农业科学，2009（5）:41-44.
[5]仪美芹，姜兴印，李雪峰，等。吡虫啉对番茄幼苗根系活力及生理生化指标的影响[J].植物保护，2010,36（2）:71-74.
[6]胡晓辉，郭世荣，李瞡，等。低氧胁迫对黄瓜幼苗根系无氧呼吸酶和抗氧化酶活性的影响[J].武汉植物学研究，2005,23（4）:337-341.
