镁是植物生长发育必需的营养元素之一,在植物光合作用、同化产物运输、酶活性调节、蛋白质合成等方面起着十分重要的作用。作物缺镁多发生在我国南方土壤镁含量较低、降雨淋洗较严重的地区,北方石灰性土壤因母质中镁含量较高,作物一般不易发生镁缺乏。但近年来,在北方石灰性土壤地区日光温室栽培中蔬菜,特别是番茄频繁发生缺镁黄化问题,已严重影响了蔬菜产量、品质,也制约了设施农业健康持续地发展,因此有必要揭示北方石灰性土壤地区日光温室栽培番茄发生缺镁黄化的原因。已有研究认为钾、镁间拮抗作用可能是土壤镁丰富但植物仍会缺镁的重要原因,大量研究证实了高钾浓度会抑制植物对镁的吸收,但高钾如何影响镁在植物体的转运尚不清楚;生产中发现,秋冬茬果实膨大期黄化较为严重,低温以及低温高钾如何影响番茄对镁的吸收,以及库源关系是否会影响镁的吸收与运输,尚少见报道;生产中还观察到,番茄缺镁不同品种间差异明显,但不同品种在镁的吸收、运输及再利用的差异研究尚鲜有报道。可见已有的研究尚不能完全解释石灰性土壤番茄缺镁的原因。为此,本研究通过一系列培养试验,从品种、高钾、低温、蒸腾4方面研究不同因素或因素间交互对镁吸收及对镁从根系到地上部的转运的影响;通过田间试验,从库源关系调控、叶面喷施镁肥、土施镁肥肥效研究了镁吸收及其在番茄体内的再利用,获得的主要结果包括:1)选择3个北方地区主栽的番茄品种中杂9号、金棚朝冠和改良毛粉,在15℃和30℃下采用养分吸收动力学方法,研究了3个番茄品种镁吸收特性。结果表明,相同温度下3个番茄品种动力学参数（最大吸收速率和亲和力系数）差异显著,三个品种对不同温度的响应一致。将3个品种在缺镁和适宜镁浓度条件下培养45 d后发现,品种间镁吸收量、根系镁流入速率均有显著差异,中杂9号和金棚朝冠表现为镁高效品种。2)选用中杂9号、金棚朝冠和改良毛粉3个番茄品种,以钾镁适宜比例为对照(K/Mg_4:1),在缺镁(K/Mg_4:0)和高钾(K/Mg_8:1)水平下培养15、30、45 d后发现,缺镁处理番茄生长缓慢,叶绿素含量及光合速率明显下降,总生物量显著减少;地上部、根系镁浓度显著减少,地上部镁分配比例明显较少,番茄叶片出现缺镁黄化症状时地上部镁浓度小于4mg g^-1。高钾处理下番茄总生物量显著减少,地上部和根系镁浓度及镁吸收量也显著减少。不同钾镁水平下3个番茄品种间镁吸收特性差异显著且均为中杂9号>金棚朝冠>改良毛粉。3)选择金棚1号和改良毛粉2个番茄品种,以适宜钾镁水平(K/Mg_4:1)和适宜温度25（昼）/18℃（夜）为对照,在低温15（昼）/8℃（夜）、高钾浓度下(K/Mg_12:1)培养30d后发现,与适宜温度相比,低温条件下番茄茎粗、根系总吸收面积及比表面积均有增加,但株高、叶柄数及节间长和总生物量显著减少;镁吸收量显著减少,地上部镁分配比例明显降低。与适宜钾水平相比,高钾未显著影响番茄生长及生物量,但高钾降低了番茄地上部和根系镁浓度及镁吸收量。低温高钾对番茄吸收镁无显著交互效应。两个番茄品种相比,金棚1号抗低温能力较差但高钾浓度下对镁的吸收潜力较大。4)选择中杂9号和改良毛粉2个番茄品种,叶面喷施蒸腾抑制剂后发现,镁吸收量随着蒸腾量的减少而减少,番茄镁吸收量与蒸腾量呈显著正相关关系（R²=0.684^*）。继续培养24 d后,与对照相比,喷施蒸腾抑制剂的处理镁、钾和钙的吸收量均显著减少,分别减少17.1、12.9和44.1%。将中杂9号在湿度50%和80%条件下培养发现,番茄镁吸收量与蒸腾量也呈显著正相关关系(R²=0.992^**)。增加溶液中钾浓度后,高湿高钾双重抑制番茄对镁的转运。5)在田间冬茬栽培条件下,叶面喷施镁肥并对果实进行3种留果方式试验。结果发现不喷施镁肥时,不同挂果方式下不同部位源叶、果实镁分配量不同,产量越大、源叶镁累积量越少,叶片镁浓度接近临界值,源库镁营养呈亏缺状态。喷施镁肥后,番茄叶片、上位果实镁浓度显著提高,叶片光合性能提高;果实产量、单果粒重和硬度显著增加;番茄体内镁营养总量增加,其中叶片和果实分别增加45.3%和14.7%,源库镁营养呈盈余状态。6)选取6栋温室在冬春两茬番茄生育期间监测其生长及镁吸收量。结果表明,冬茬番茄各器官生物量及镁吸收量均显著低于春茬。同时在冬茬时选择土壤速效钾在600⁸00 mg kg^-1（过量）和1000¹400 mg kg^-1（严重过量）的温室各3栋,施入0、15、30、45kg hm^-2镁肥。结果表明,两类土壤相比,钾中度过量的土壤番茄对钾、镁养分的利用率较高,叶片钾、镁浓度较高,果实产量也显著高于钾严重过量的土壤。对钾中度过量的土壤施用镁肥显著提高了番茄叶片中镁浓度和产量,钾严重过量的土壤施用镁肥对番茄养分吸收及产量无显著影响。综上所述,不同品种间镁吸收特性有显著差异;低温、高钾分别抑制番茄对镁的吸收,双重胁迫加剧抑制程度。低温下镁转运速率减缓,低温高钾进一步抑制镁由根系向地上部的转运。抑制蒸腾会降低镁的长距离运输。较大产量导致源叶镁不足,减少挂果量源叶镁会有盈余;叶面喷施镁肥能缓解产量较高时源叶镁亏缺。石灰性土壤番茄缺镁与品种、过量投入钾肥及冬季低温有关,温室内不良环境因子也会影响番茄镁营养,生产中农户片面追求高产也是导致番茄在果实膨大期出现缺镁症状的重要原因。为缓解日光温室番茄缺镁问题的发生,要严格控制钾肥用量、土施镁肥调控土壤中钾镁比例;应注意调控冬茬栽培时温室内温湿度、光照等;合理控制番茄挂果量或叶面喷施镁肥;同时也应重视镁高效品种的选择。