第三节 番茄的生物学特性
番茄，是茄科番茄属一年生或多年生草本植物，包括有限生长型、半有限生长型和无限生长型。体高0.6～2米，全体生黏质腺毛，有强烈气味。
一、植物性特征
1.根
番茄根系由主根和侧根构成，起固定植株和供给地上部水分及营养的作用。番茄根系发达，分布广而深，且再生能力强，具有半耐旱作物的特征。盛果期主根入土深达150厘米以上，展开幅度达250厘米左右。在育苗移栽时，主根被切断，易产生大量侧根，并横向发展，大部分根群分布在30～50厘米的土层中。这种特性决定了番茄生产适宜育苗移栽，苗期可进行1～2次的移苗，促使侧根大量发生，培育壮苗。根系这一特点也决定了番茄移栽或定植时容易缓苗，成活率高。番茄根系再生能力很强，不仅主根上易生侧根，在根颈或茎上，特别是茎节上也很容易发生不定根，且不定根伸展生长很快，在良好的环境条件下，生长4～5周可长达100厘米左右。因此，番茄徒长秧苗定植时可深栽、卧栽，对昂贵、珍稀、种子少的番茄品种，还可以利用侧枝打杈进行扩繁。
2.茎
番茄茎为半直立或半蔓生，少数类型为直立型，茎基部木质化，易倒伏，分枝能力强。茎的分枝形式为合轴分枝，也叫假轴分枝，茎端形成花芽。根据番茄主茎叶片分化和花序分化的特点，可将番茄分为有限生长型、无限生长型两种类型。无限生长型的番茄在茎端分化第一个花穗后，其下的一个侧枝生长成强盛的侧枝，与主茎连续而成为合轴（假轴），第二穗及以后各穗下的一个侧芽也都如此，故假轴无限生长。有限生长型的番茄植株则在发生3～5个花穗后，花穗下的侧芽变成花芽，不再长成侧枝，故假轴不再生长。
番茄茎的丰产形态为节间较短、茎上下部粗度相似。徒长株节间过长，往往从下至上逐渐变粗，而老化株则相反，节间过短，从下至上逐渐变细。
3.叶
番茄的叶为单叶，羽状深裂或全裂，互生，叶长5～40厘米，每片叶有小裂片5～9对，小裂片的大小、形状、对数因叶的着生部位不同而有很大差别，第一二片叶小裂片小，数量也少，随着叶位上升裂片数增多。番茄叶片大小、形状、颜色因品种、环境而异，可作为鉴别品种特征、评价栽培措施的生态依据。如一般情况下，早熟品种叶片小，较稀疏，晩熟品种叶片大，浓密；露地栽培番茄叶色深、肥厚，保护地设施栽培番茄叶色浅、薄；肥力不足、水分过大时，叶色浅、小，肥力充足、水分适中时，叶色浓绿、大；低温时叶片发紫，高温时叶片向上内卷。番茄叶的丰产形态为：叶片似长手掌形，中肋及叶片较平，叶色绿，叶片较大，顶部叶正常展开。生长过旺的植株叶片呈长三角形，中肋突出，叶色浓绿，叶大。老化株叶小，暗绿或浓绿色，顶部叶小型化。
4.花
番茄为完全花，总状花序或聚伞花序。花序着生叶腋，花黄色。每个花序上着生的花数品种间差异很大，一般5～10朵，少数类型（如樱桃番茄）可达30朵以上。有限生长型品种，一般主茎生长至六七片真叶时开始着生第一花序，以后每隔一两叶形成1个花序，通常主茎上发生2～4层花序后，花序下位的侧芽不再抽枝，而发育为1个花序，使植株封顶。无限生长型品种在主茎生长至8～10片叶时，出现第一花序，以后每隔两三片叶着生一个花序，条件适宜的可不断着生花序开花结果。花序总梗长2～5厘米，常3～9朵花；花梗长1～1.5厘米；花萼辐状，5～7裂，裂片披针形至线形，果时宿存；花冠辐状，黄色，5～7裂，直径约2厘米。雄蕊5～7根，着生于筒部，花丝短，花药半聚合状，或呈一锥体绕于雌蕊；子房2室至多室，柱头头状。番茄的丰产形态为同一花序内开花整齐，花瓣黄色，花器及子房大小适中。徒长株花序内开花不整齐，往往花器及子房特大，花瓣深黄色。老化株开花延迟，花器小，花瓣淡黄色，子房小。
5.果实及种子
番茄的果实为多汁浆果，扁球状或近球状，果肉由果皮（中果皮）及胎座组织构成，栽培品种一般为多心室。成熟果实的颜色有红、粉红、黄、橙黄、绿和白色，以红和粉红色居多。番茄种子扁平、小、肾形，灰黄色，表面有灰色茸毛，种子千粒重2.7～3.3克，寿命3～4年。
二、生长发育周期
番茄的生长发育可分为发芽期、幼苗期、开花坐果期和结果期四个时期。
1.发芽期
从种子萌发到第一片真叶出现（破心、露心、吐心）为番茄的发芽期，一般需7～9天。发芽期能否顺利完成，主要取决于温度、湿度、通气状况及覆土厚度等。在适宜的温度条件下，种子吸水7～8小时即可接近饱和状态。种子的吸水过程可分为两个阶段，第一个阶段为急剧吸水阶段，半小时吸收种子干重50%的水，两小时可吸收种子干重60%～65%的水；第二个阶段为缓慢吸水阶段，需5～6小时，只能吸收种子干重25%左右的水分。种子经过这两个阶段的吸水后，其吸水量达到种子干重的90%左右；此时环境条件适宜即可正常发芽出苗。
番茄种子从发芽到子叶展开，属于异养生长过程，其生长所需的养分由种子本身来供应。种子发芽后，种子所含的营养物质很快被幼芽所消耗，并从异养转向自养（光合作用制造养分），此时提供充足的营养及环境条件，对培育壮苗具有重要作用。
子叶出土后经2～3天即可展开并变绿，幼苗从此由异养转向自养。再经过2～3天，幼苗的第一片真叶开始破心，此时真叶已分化到3～4片，番茄生长发育即由发芽期进入幼苗期。
2.幼苗期
番茄从第一片真叶出现至第一花序开始现大蕾为幼苗期。幼苗期经历两个阶段：从破心至两三片真叶展开（花芽分化前）为基本营养生长阶段，这阶段主要为花芽分化及进一步营养生长打下基础。同时子叶和真叶能产生成花激素，对花芽分化有促进作用。子叶大小影响第一花序的早晚，真叶大小影响花芽分化数目及花芽质量，所以幼苗期创造适宜的条件，使子叶和真叶健壮肥大非常重要。两三片真叶展开后，花芽开始分化，进入第二阶段，即花芽分化及发育阶段，从这时开始，营养生长与花芽发育同时进行。一般播种25～30天后分化第一花序，中晚熟品种8～9片叶出现花序，育苗条件差则花序节位升高。花芽开始分化后2～3天分化一个叶片，与此同时花芽相邻上位侧芽开始分化生长，继续分化叶片。第一花序现大蕾时，第三花序已完全分化。花芽分化快慢、素质好坏，受环境条件的影响，特别是温光条件的影响。此期适宜昼温为25～28℃，夜温为13～17℃。从根的形态来看，种子发芽后主根垂直向地下伸长。随着主根的不断伸长，逐渐分化出二级侧根、三级侧根、四级侧根……，除此之外，胚轴基部还发生不定根，这样就构成了以主根为中心的根系。幼苗根系发育一般初期以垂直伸长为主，后期以水平伸长为主。此期地温对幼苗生育有较大的影响，适宜的地温应保持在22～23℃。创造良好条件，防止幼苗徒长或老化，保证幼苗健壮生长及花芽的正常分化及发育，是此阶段栽培管理的主要任务。
3.开花坐果期
从第一花序出现大蕾至坐果为开花坐果期。番茄定植以后，从花蕾到开花需15～30天。早熟品种或在高温期栽培时，时间较短，而中熟品种或在低温弱光条件下栽培则时间较长。在适宜的温度条件下，开花1天后，萼片、花瓣就完全展开，花冠的颜色变为深黄色，此时花药开始裂开。在花药开裂的同时，被花药所包围的花柱不断伸长，在花柱伸长的过程中，柱头不断接触已裂开的花药筒，使大量花粉落到柱头上，从而完成授粉过程。从授粉到受精需要24～50小时。受精后，在正常条件下，开始坐果。此期是以营养生长为主过渡到生殖生长与营养生长同时进行的转折期，直接关系到产品器官的形成和产量。此期管理的关键是协调营养生长与生殖生长的矛盾。既要促进营养生长，使植株色泽浓绿，茎秆粗壮，根深叶茂，为以后开花结果打好基础，又要防止植株徒长而引起落花落果或推迟开花结果。无限生长型的中、晚熟品种容易营养生长过旺，甚至徒长，引起开花结果的延迟或落花落果；反之有限生长型的早熟品种，在开花坐果后容易出现果实坠秧现象，植株营养体小，果实发育缓慢，产量不高。促进早发根，协调好茎叶生长，注意保花、保果是这阶段栽培管理的主要任务。
4.结果期
从第一花序坐果到拉秧为结果期。番茄是陆续开花、连续结果的作物。第一花序果实膨大生长时，第二花序、第三花序、第四花序……都在不同程度地发育，同时茎叶生长也在不断地进行。这一时期各层花序及同一花序不同花（果）之间、营养生长与生殖生长之间存在着激烈养分竞争。一般来说，下部叶片制造的养分，除供应给根系等营养器官外，主要供给第一花序的果实；中部的养分主要输送到中部果实；而上部叶片的养分除供给上部果实外，还大量地供给顶端（生长点）。从开花到果实成熟一般需要50～60天。夏季高温季节需40～50天。冬季低温弱光季节需75～100天或更长。
在果实发育的整个过程中，从开花到开花后4～5天，果实膨大速度很慢，用肉眼几乎看不出果实增大，这一时期果实增大主要靠细胞数的增多，而细胞本身膨大很小。如用坐果激素处理，可缩短或者取消这一时期，使果实发育迅速进入膨大期。番茄从开花后4～5天到30天，果实膨大非常迅速，为果实膨大盛期。这一时期果实膨大主要靠细胞的膨大，细胞数目已不再增多。番茄开花大约30天以后，果实膨大速度减慢，需40～50天，果实开始着色成熟。这一时期，果实几乎不再膨大，产量基本形成，主要是果实进行内部组织成分的化学变化。果实成熟过程，从外部形态来看大约可分为以下5个时期，生产上要根据需要适时采收。
（1）绿熟期（白熟期） 果实不再增大，果皮有光泽，果色由绿变白。绿熟期的果实可以进行人工催熟或采收贮藏。
（2）催色期（变色期） 果实大部分为白绿色，但果顶变红。催色期的果实比较坚硬，适于长途运输，品质也好。这一时期种子基本成熟。
（3）成熟期 果实除果肩外，由少部分变红到全部变红。成熟期果实已呈现品种固有色泽，果实尚未软化，营养价值较高，生食最佳，因此要及时采收。此时果实内种子已完全成熟。
（4）完熟期 果实全部变成红色，果肉开始软化，含糖量增高，甜度增大，种子成熟饱满。
（5）过熟期 果实严重软化，果肉呈水浸状，已不适于作为鲜食商品出售。
番茄结果期的特点是秧、果同步生长，营养生长与生殖生长高峰相继地周期性出现，这种结果峰相的突出或缓和与栽培管理技术关系很大。如果在开花坐果期管理技术得当，调节好秧果关系，不至于出现果实坠秧的现象；相反，整枝、打杈及肥水管理不当，还可能出现徒长疯秧的危险，必须注意控制。在结果期中，应该创造良好的条件促进秧、果并旺，周期变化缓和，连续结果，保证早熟丰产。