番茄起源于热带,是高温类蔬菜,但经过长期适应,番茄已不耐高温多湿,在果类蔬菜中,它趋向于耐低温类蔬菜。气温高于10℃即能生长,13℃以上能正常坐果,生产上白天温度达到24~26℃,夜温13℃可充分发育。但当生产中气温低于13℃生长发育迟缓,低于5℃茎、叶停止生长,长时间低于6℃,植株则死亡。在果实膨大过程中,番茄着色与萝卜素、茄红素形成快慢有关,低于16℃胡萝卜素形成慢,低于24℃茄红素形成受抑,造成番茄不易着色。地温以20~23℃最适,当地温低于13℃时,生长迟缓。低于8℃根毛受抑,低于6℃根系停止生长、低温引起番茄生理变化。如叶片呈水渍状,是细胞膜系半透性受损,导致细胞质外渗所致。冷害影响光合作用,低温和低温冷害扰乱了叶绿素合成系统的功能,致净光合产率下降,尤其是在光照弱,又有水分胁迫条件下,对光合作用影响更大,造成番茄叶片黄化,果实朽住不红,同时,低温影响根系对磷的吸收,妨碍对钙、钾、镁等营养元素的吸收和利用,使叶片黄化加剧。
早在70年代,Lyons等提出细胞膜系是低温冷害的首要部位。他们认为植物细胞膜在低温下由膜液晶状态转变成凝胶状态,膜收缩,这种变化引致细胞膜透性降低及系膜酶和酶系功能改变,导致细胞代谢的变化和功能紊乱,引起低温生理病和冷害。低温还可引起蛋白质谱系变化。如:可溶性蛋白及酶类发生变化,产生抗冷蛋白。低温常导致植物细胞中可溶性蛋白质含量的增长,酶系更加稳定,但对热带起源的低温敏感植物,在引起冷害的温度条件下,往往能引起多种酶系结构、功能和数量的改变。低温锻炼能使植物的基因表达发生改变并有新的蛋白质合成。