番茄器官生长动态与环境温度和光照关系的模拟

在4个塑料大棚内研究了春季栽培的2个无限生长型番茄品种的生长动态与棚内关键环境因子温度和光照的关系。通过对2个品种株高、绿叶数、花数、坐果数、果实体积等因子与周均有效积温和周均光合有效辐射积关系的分析,建立了器官生长与两大环境因子的模拟模型。结果表明株高、绿叶数、果实体积、花数和坐果数与温光因子多表现为二项式关系。     

基于SVR的塑料大棚坐果期草莓光合速率预测模型研究

为研究温室气象要素变化对作物光合速率的影响,以坐果期草莓植株为试验材料,设计嵌套试验,利用回归型支持向量机算法(SVR)实现多种气象环境因子输入条件下的多元非线性回归拟合,建立光合速率预测模型,采用异校验分析方法对该模型进行验证分析。结果表明,本模型充分考虑了各因子之间的交互作用,模型决定系数为0.9552,斜率为0.9761,截距为0.2756,拟合度较好,模型精度高。     

基于结构功能模型实现番茄植株产量优化

为了重塑番茄在环境因素控制下的生长发育过程,进而实现产量预测,基于库一源关系的结构功能互反馈模型 GreenLab,结合温室温度、湿度、光照等可控环境因子,研究了生长环境对番茄果实产量的影响.试验结果表明种植密度不影响植株的营养生长;但果实产量受季节、种植密度影响而不同,随密度增大单株产量下降,而每m2产量上升.环境因素影响植株生长过程中植株物质生产量与器官物质需求量比值Q/O的变化,从而影响坐果率,模型中可利用密度试验数据校准器官的汇源关系,进而确定其变化规律,通过分析不同环境下番茄果实对同化物的竞争水平可实现坐果定量化.     

日光温室番茄叶温的模拟及与环境因子的关系

日光温室内温度是温室微气候控制的常用参数,但是植物本身的温度(主要是叶温)影响着植物的生理活动,温室内温度要根据叶温的变化来调控。建立叶温的模拟模型可为日光温室内气温的调控及将能量平衡模型结合到温室环境控制系统中提供理论依据。该研究根据植物叶片能量平衡原理建立了一个以日光温室内环境条件(净辐射、气温、空气相对湿度)为主要驱动变量,以气孔阻力和空气动力学阻力为参数的番茄植株叶温模拟模型,并通过阴天、晴天土壤水分亏缺和土壤水分充足条件下叶温实测数据对模型进行了试验验证。结果表明,阴天、晴天土壤水分亏缺和土壤水分充足条件下番茄植株叶温模拟值与实测值的变化趋势一致。模型很好地模拟了晴天土壤水分充足条件下叶温的变化,其模拟值与实测值的决定系数R2=0.845,模拟方程的斜率k=0.961,截距f=-0.121,估计标准误差RMSE=2.1℃,相对误差RE=9%。     

基于结构功能模型实现番茄植株产量优化

为了重塑番茄在环境因素控制下的生长发育过程,进而实现产量预测,基于库源关系的结构功能互反馈模型GreenLab,结合温室温度、湿度、光照等可控环境因子,研究了生长环境对番茄果实产量的影响。试验结果表明：种植密度不影响植株的营养生长;但果实产量受季节、种植密度影响而不同,随密度增大单株产量下降,而每m2产量上升。环境因素影响植株生长过程中植株物质生产量与器官物质需求量比值Q/D的变化,从而影响坐果率,模型中可利用密度试验数据校准器官的汇源关系,进而确定其变化规律,通过分析不同环境下番茄果实对同化物的竞争水平可实现坐果定量化。     

连栋玻璃温室内温光环境与番茄开花坐果关系研究

以“佳西娜”(Glorioso)乒乓球番茄为试材,利用温光环境监测采集装置,研究了连栋玻璃温室内的温光环境变化对番茄开花坐果的影响。结果表明:在连栋玻璃温室内,就现有研究试材,番茄从开花至坐果所需的有效积温与其达到商品性价值所需时间呈显著正相关;与辐射积累量在一定范围内呈显著正相关,但随着辐射积累量的增加,转色天数与辐射积累量正相关不显著,即在一定范围的辐射积累量内,辐射量越高,转色所用天数越短。     

不同光截获下番茄形态结构的动态模拟与比较

为研究不同光截获对番茄植株形态结构的影响，基于结构-功能互反馈建模原理建立了番茄结构-功能模型。采用基于番茄拓扑结构的多目标估算方法，利用实验观测数据对模型进行多目标校准和验证。对局部遮阴和无遮阴栽培条件下番茄植株的生长过程进行动态模拟，并对不同生长阶段番茄植株的形态结构、器官周期累积生物量以及器官三维形态输出进行比较，结果表明：无遮阴栽培条件下，番茄植株茎杆节间短粗，叶片和果实较大。而局部遮阴栽培条件下番茄植株茎杆细长，叶片稀薄，果实较小。不同光截获下模型的输出结果与观测数据拟合较好，验证了模型的有效性。     

青岛地区夏季高温对大棚番茄和谐品种生长发育的影响

以青岛地区的有效光合辐射、温度、湿度和风速等基本气象数据为基础,结合地区大棚结构特点,将和谐品种番茄作为试验材料,以越夏栽培番茄的温度需求特性为前提,通过不同温室环境调控处理(通风和遮光处理)对番茄生长发育及产量和品质造成的影响进行了研究。结果表明,通过增加通风量和遮光率可以有效地降低夏季大棚环境温度,适当使用遮阳网是应对夏季大棚高温胁迫的有效方法。随光合光量子通量密度的增加,番茄株高增高,随通风口的扩大番茄的茎粗减小;通风量一致时,光照是影响番茄茎粗的主要条件。光照情况一致时,通风对于番茄果实没有明显的影响;通风情况一致时,光照影响了番茄中营养物质如有机物和维生素的量,同时酸性与甜性的比例也明显下降,表明完全光照的情况下进行范围内最大通风的方式,可以得到最优质的番茄成品。综合评价,在试验范围内,遮光率50%、通风口开100%是大棚番茄越夏栽培的最佳温光环境调控技术。     

基于冠层高光谱遥感对加工番茄产量的估算模型

[目的]对加工番茄的产量进行遥感估测。[方法]以ASD FieldSpec光谱仪实测大田中不同生育期加工番茄的冠层高光谱及其产量,采用单时相线性逐步回归和复合回归,首次建立了加工番茄高光谱与产量的估算模型。[结果]在坐果期光谱参量与产量相关性最大,而其他时期的光谱参量与产量相关性均达到了显著水平(P<0.05);多时相复合回归模型以4个生育期与产量的复合回归最为理想。[结论]利用高光谱遥感来监测加工番茄的生长状况,可以最终对加工番茄的产量进行遥感估测。     

华南地区超级杂交稻对温光条件的综合响应

基于2012~2013年韶关、柳州两个区域分期播种田间试验数据,分析了华南地区超级稻全生育期、抽穗-成熟期及灌浆成熟期等关键生育期温光因子对超级稻产量产生的影响,建立积温、日照与产量、结实率、千粒重之间的模拟模型,结果表明:产量、结实率、千粒重与积温及日照时数均为一元二次函数关系,温光因子的组合关系模型均较单要素模型效果显著。积温与各产量要素关系优于日照时数,温度要素是影响超级稻产量的主要因子,日照对产量有补偿作用,充足的温光条件有利于超级稻形成理想的千粒重和结实率。研究结果可为华南地区超级稻的大面积种植提供科学依据。     

大棚番茄春季早熟栽培的不同密度对产量的影响

本试验通过5个密度处理,探讨了大棚番茄春季早熟栽培的适宜密度。结果表明:高密度处理的植株高,茎细,节间长,表现徒长,群体内光照强度随密度增大,下降陡度变大,尤其在冠层以下40cm内更明显;高密度处理座果率下降,果实生长不良,单果重降低,但早期产量较高;总产量以株距30cm为最高,与株距20cm、40cm两处理差异均达显著水平。株距25～35cm是本地区大棚番茄早熟栽培的合理密度。     

加气灌溉对温室番茄生长、产量及品质的影响

本试验目地是探明加气灌溉不同灌水量和加气灌水频率对温室番茄生长、产量和品质的影响,为实际生产应用奠定基础。采用温室小区对照试验,设置3个不同作物-皿系数K_cp（K_cp=0.8、K_cp=1.0、K_cp=1.2）和2个加气灌水频率（1次/3d、1次/6d）共组成6个处理,均以对应的不加气灌溉为对照,比较不同处理对番茄植株生长及果实产量和品质的影响。结果表明,在相同的灌溉频率及灌水量下,加气灌溉可以提高番茄的生长量、产量及品质,加气灌溉的番茄株高较不加气灌溉增加1.44%、茎粗增加3.02%、产量增加19.49%;加气灌溉有利于温室番茄茎粗、株高的生长,并且对番茄的产量和品质均有利。加气灌溉处理时,在相同的灌水量条件下,1次/6d较1次/3d的加气灌水频率,株高增加了8.08%,茎粗增加了6.33%,产量增加了26.01%。由此得出：加气灌溉对植株生长量及果实产量和品质的影响明显优于不加气处理;灌水频率为1次/6d且K_cp=1.0的处理最有利于番茄生长量的积累、产量的提高和品质的改善。     

新旧膜棚内小气候差异及其对樱桃番茄果实产量和品质的影响

为研究新旧膜棚内小气候差异及其对樱桃番茄果实产量和品质的影响,以千禧樱桃番茄为研究材料,对新旧膜棚内冬春季大棚密闭保温时段和春夏季全天通风时段的温度、湿度、太阳辐射差异性进行分析,对比观察樱桃番茄生育期并记录测定两种棚膜栽培条件下果实产量和品质。结果表明：全生育期新旧膜棚内均可比外界提高日均温近3 ℃,且两者差异不明显;冬春季晴好天气下,大棚密闭的白天时段,新膜比旧膜增温效果好;其余时段无论晴雨或大棚开闭与否,两者增温、保温效果均无显著性差异;无论季节或通风与否,旧膜的棚内湿度均显著低于新膜,平均偏低3.6%,旧膜在降湿防病方面有一定作用;新旧膜棚内光照差异明显,新膜棚内太阳辐射平均值比旧膜棚高20.6%;在新膜条件下,可以不同程度地将樱桃番茄花期和果实成熟期提前3～5 d;果实大小和病果数受新旧膜影响差异显著;单果质量、果实含糖量以及果实产量等其他指标影响不显著。     

番茄心室形成研究进展

番茄心室与果实大小和形状密切相关,心室越多,果实越大,越容易产生畸形果,直接影响番茄的产量和品质。番茄心室的形成受到环境、植物生长调节剂和自身遗传和基因的调控。低夜温、高营养水平促进心室的形成;弱光降低番茄心室数;灌水量、灌水频率都会影响番茄心室的形成。GA3、B-9、BA、TIBA促进番茄心室形成,其中赤霉素作用最大;2,4-D抑制番茄心室形成,IAA和NAA则有减少子房心室数的趋势。调控番茄心室形成的基因相关基因有lc、WUS、fin、fab和CLV3,均可调控番茄心室形成,共有两个调控途径：分别为WUS-lc途径和fin / fab - CLV3途径。     

不同密度和氮素水平对设施袋培番茄产量、品质及冠层结构的影响

探讨密度和氮肥与设施袋培番茄产量、品质及冠层结构的关系。以番茄品种‘惠裕’为试材,设置3个密度水平(常规密度D1:4株/m~2、D2:6株/m~2、D3:8株/m~2),4个施氮量水平(常规氮肥N1:12 174mg/株、N2:11 581mg/株、N3:10 989mg/株、N4:10 396mg/株),共12个处理。结果表明,D1和D2条件下,番茄产量随氮肥的减少而减少,D3条件下,产量则随氮肥的减少呈现先增加后降低的趋势;N1条件下,番茄产量随密度的增加逐渐降低,N2、N3、N4条件下,番茄产量则随密度的增加而增加;番茄果实中可溶性硝酸盐、可溶性蛋白、可溶性糖以及维生素C质量分数在相同密度条件下,均随氮肥的降低而降低;相同氮肥条件下,均随密度的增加而增加;密度相同时,番茄冠层内透光率随施氮量的降低而升高,消光系数则随施氮量的降低而降低;氮肥相同时,随着密度的增加,番茄冠层内透光率呈递减趋势,而消光系数则呈递增趋势。设施袋培番茄选择密度8株/m2、施氮量11 581mg/株为最优组合。     

温室番茄植株养分和光合对水肥耦合的响应及其与产量关系

【目的】探究水肥耦合对番茄植株养分吸收和光合参数的影响及其相互关系,为西北温室番茄科学水肥管理提供理论依据。【方法】通过日光温室番茄试验,基于水分蒸发量设置3个灌水量：1.00E（W1）、0.75E（W2）、0.50E（W3）和3个施肥水平（N-P₂O₅-K₂O）：高肥320-160-320 kg?hm ^-2（F1）、中肥240-120-240 kg?hm ^-2（F2）和低肥160-80-160 kg?hm ^-2（F3）,以当地常规灌水施肥为对照（CK）。 【结果】结果表明,不同水肥处理对番茄叶面积指数（LAI）和叶绿素含量影响显著（P<0.05）,均随灌水施肥量的增加而增加。LAI在成熟采摘期达最大,而叶绿素含量随植株生长先增加后降低,果实膨大期达到最大。叶片N、P、K含量呈N>K>P,分别在22.83—47.20、4.45—7.08和22.00—34.92 g?kg ^-1间变化,提高灌水量与施肥量利于提高叶片养分含量、植株养分累积及养分向果实的转移,W1F1处理下叶片N、P、K含量及植株N、K和果实养分累积量均达到最大（除51 d叶片N和89 d叶片P含量外）。灌水和施肥对植株净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）影响显著（P<0.05）,适当增加灌水量与施肥量,能够提高植株Pn、Gs、Tr。整个生育期W1F1处理下Pn最大,而Tr在CK下最大（90 d除外）。在成熟采摘期水胁迫显著降低了Pn,而在W1水平继续灌水对提高Pn、Gs、Tr不明显。番茄各生育期叶片N、P、K含量与叶绿素含量和Pn均呈显著正相关关系,植株和果实养分累积量与净光合速率和产量均呈显著正相关关系。 【结论】综合考虑叶面积指数、叶绿素含量、光合参数、植株养分吸收累积及最终产量,W1F1处理（灌水量1.0E,施肥量N-P₂O₅-K₂O 320-160-320 kg?hm ^-2）为最优灌水施肥组合。     

弱光下番茄穴盘育苗增施CO2的效应研究

在番茄穴盘育苗条件下,对不同弱光条件增施CO2的效应进行了研究。结果表明:即使采用了抑制徒长和提高秧苗质量的株型调控和增施CO2手段,重度弱光下不仅造成秧苗生育量的显著减小,且物质分配愈倾向于徒长,在轻度弱光下增施CO2,虽然不及正常光照下增施CO2的处理效果,但与正常光照下不施CO2处理相比还有一定的提高作用,也就是说,在轻度弱光下通过增施CO2可以弥补弱光对秧苗生长发育和物质分配造成的不良影响。     

日光温室主要环境参数对番茄本体长势的影响

针对日光温室环境调控缺乏理论支撑,环境信息监测利用难,作物长势难量化的问题,以北京市春夏季日光温室番茄为试验材料,采用农业物联网设备实时监测温室主要环境参数(空气温度、空气相对湿度、CO_2浓度、光照强度、土壤温度和土壤水分)和番茄本体长势参数(番茄茎直径微变化、果实直径微变化和叶面温度),借助Matlab 2014a平台建立模型,对温室中主要环境参数对番茄本体长势的影响进行研究。结果表明:1)建立的幼苗期各环境参数对番茄茎直径微变化的影响回归模型和结果期各环境参数对茎直径微变化、果实直径微变化、叶面温度的影响回归模型可以反映出不同环境参数对番茄茎直径微变化、果实直径微变化和叶面温度的影响程度;2)建立的番茄果实直径预测模型,训练集相关系数达到0.92,测试集相关系数达到0.88,满足预测需求;3)试验分析得到的幼苗期和结果期各主要环境参数的合理控制范围符合番茄实际生长环境要求。该研究可为春夏季日光温室番茄的生产环境调控提供参考,也为环境数据监测与环境调控机构的智能化关联提供了一种解决方案。     

大棚番茄不同品种与整枝方式对筋腐病发生的研究

试验选用三种我省主栽番茄品种：东农７０４、Ｌ－４０２、毛粉８０２及三种整枝方式，在早春大棚内采用随机区组试验设计，３次重复。试验结果表明，东农７０４连续摘心整枝的植株生长势弱，光合速率、根系活力小，叶绿素含量少；各花序座果率低，果实中可溶性糖、有机酸等可溶性固形物含量少；各时期筋腐病株率、病果率，病果重率最高；总产量较低。而Ｌ－４０２单干整枝的植株长势、理化指标、营养品质、产量均最高；筋腐病发生率最低，该品种及整枝方式适于低温、弱光的早春大棚番茄栽培。     

冲施肥在设施番茄栽培中的应用

田间试验表明：魔粒丰冲施肥处理区的日光温室番茄栽培较对照增产26．42％、塑料拱棚番茄栽培增产12．13％,番茄病毒病、脐腐病等病害明显减轻,养分的偏生产力提高。在番茄合理施用基肥基础上,从2穗座果后,每10—15d冲施一次魔粒丰或洁特冲施肥8～lOkg／667m2．可提高利润20％左右。