温室网纹甜瓜临界氮浓度和氮营养指数模拟研究

为实现精准的氮营养诊断和指导生产,研究通过4个不同氮素水平处理的温室网纹甜瓜基质栽培试验,构建了临界氮浓度稀释曲线模型,并推导得到了氮素吸收和氮营养指数模型。结果表明:临界氮浓度稀释曲线模型(%N_c=4.235DW~(-0.353)_(max))揭示了植株地上部生物量和氮浓度值之间呈幂函数关系,决定系数R~2=0.814,同时得到最高和最低氮浓度稀释曲线,决定系数分别为R~2=0.808、R~2=0.810;氮素吸收模型和氮营养指数模型对网纹甜瓜营养诊断结果基本一致,植株适宜的氮素施用量为始瓜期前4.1g/株,之后1.3～2.7g/株。本研究提出的临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模型,相较于传统的经验方法更具有机理性,可为温室网纹甜瓜的氮肥管理决策提供理论依据。     

基于机器学习和环境因子的温室网纹甜瓜纹理特征的预测

为了对网纹甜瓜纹理特征进行定量预测,本文结合多个环境因子(基质含水量、温度、湿度、光合有效辐射),使用支持向量机(SVM)与随机森林(RF)多元回归分析方法,对基于灰度共生矩阵提取的4个果实表面纹理特征——对比度(contrast)、熵(entropy)、相关性(correlation)、角二阶矩(ASM)进行了预测。结果表明,纹理特征受环境影响敏感度依次为基质水分、光合有效辐射、空气湿度或有效积温。对比RF模型和SVR模型,发现在不同环境因子输入条件下,RF模型均优于SVM模型,其中输入全部环境因子后RF模型的预测精度最高,对比度、熵、角二阶矩的模拟精度均达到了0.90,分别为R~2=0.945(RMSE=0.243)、R~2=0.940(RMSE=0.235)、R~2=0.934(RMSE=0.248)。上述结果表明,RF模型对于网纹甜瓜纹理特征具有较好的预测结果,本研究结果可为温室网纹甜瓜栽培过程中的质量监控和栽培管理提供全新的思路。     

不同昼夜温度对甜瓜幼苗生长的影响

试验研究了6组昼/夜温度处理(30/30、30/25、30/20、30/15、25/15、20/15℃)对甜瓜幼苗形态指标、生长量、叶绿素含量及根系特征的影响。结果表明,在以上6个试验条件下,甜瓜幼苗生长均受到不同程度的影响,25/15℃温度条件下,幼苗未出现徒长状况,并且甜瓜幼苗地下部鲜重最大,比相同夜温处理下的30/15、20/15℃2组分别高出35%、64%;壮苗指数呈现相同的趋势,25/15℃温度处理下壮苗指数和叶绿素含量最高,同样比其他2个处理分别高出43%、35%,幼苗根系活力也最高。对各项指标的分析表明,25/15℃气候条件下较适宜甜瓜幼苗生长发育,利于培养壮苗。     

硝化抑制剂对小白菜生长和土壤性质的影响

施用硝化抑制剂可有效控制蔬菜硝酸盐积累,施用硝化抑制剂DMPP、土地精和双氰胺可提高小白菜的经济产量、叶面积、净光合速率,降低硝酸盐含量,并对栽培土壤有明显的改良作用。硝化抑制剂对小白菜的硝酸盐积累抑制作用为DMPP双氰胺土地精,3种硝化抑制剂在经济产量方面表现为DMPPDCDTC,比对照分别提高产量19.32%、14.83%、9.46%。对叶茎鲜重比的影响结果为DCD(84.7%)DMPP(84.4%)TC(83.8%)CK(78.1%)。通过对栽培土壤的研究发现硝化抑制剂能显著改良土壤的盐渍化,降低小白菜生长过程中土壤盐离子的含量,提高铵离子在土壤中的含量,抑制土壤耕层硝酸盐的生成。     

可调节根际温度的无土栽培系统在冬季番茄生产中的应用分析

以樱桃番茄品种PFZL为试材,开展了利用可调节根际温度的无土栽培系统(ARTS)进行番茄越冬栽培加温保温效果的试验研究。结果表明,该系统可有效缓解基质温度受空气温度的影响,保持基质温度的稳定性;明显改善根际温度,基质温度控制在20～25 ℃之间,平均温度稳定在22～23 ℃;冬季采用该系统加温可促进番茄株高和茎粗的生长,每667 m~2产量1?527.05 kg,比常规栽培装置增产39.94%;较传统的锅炉加温方式平均节能72.90%,冬季加温运行费用为0.33元·m~(-2) ·月~(-1),远低于燃煤锅炉加温的0.94元· m~(-2) ·月~(-1),具有显著的增产、节能效果。     

基于累积热量单位的甜瓜幼苗生长和形态模拟模型

为了明确甜瓜(Cucumis melo var.reticulatus Naud.)种苗生长与形态建成对环境温度的要求,研究了甜瓜种苗生长、形态与累积热量单位之间的关系,构建了基于累积热量单位驱动的甜瓜幼苗形态和干物质积累模拟模型。结果表明幼苗生长至三叶一心期过程中,株高、茎粗与累积热量单位呈线性相关关系,子叶和真叶的长、宽、面积均与累积热量单位呈logistic曲线关系,干物质积累随累积热量单位增加呈指数增长。用独立的实验数据对模型进行检验的结果表明,模拟值与观测值的线性回归系数均接近1(R20.98),表明模型的预测性较好。     

NaCl对不同甜瓜品种植株中K+和Na+含量的影响

用75、150、225和300 mmol/L的NaCl对耐盐性不同的4个甜瓜品种——耐盐品种:“海蜜四号(网纹)”、“冰雪脆(光皮)”,敏感品种:“玉露(网纹)”、“秀绿(光皮)”进行处理,研究不同甜瓜品种根、茎、叶和果实中的K+和Na+含量的变化.结果表明:随着NaCl浓度升高,甜瓜耐盐品种根、茎、叶和果实中Na+含...     

厚皮甜瓜新品种金路、金圆的选育

金路、金圆是上海交通大学农业与生物学院选育的2个甜瓜新品种。金路是大果型早熟品种,果实橄榄形,平均单果质量2.0~2.8 kg,果面金黄、微带皱褶,果肉白色,中心可溶性固形物含量15%~17%,脆肉型,植株长势强,抗性较强,坐果容易,花后38 d左右成熟。金圆是中果型早熟品种,果实圆球形,平均单果质量1.5~2.0 kg,果面金黄、光滑,果肉白色,中心含糖量14%~16%,脆肉型,植株长势中强,抗性强,坐果容易,早熟,花后35 d左右成熟。2个品种均耐贮藏,常温下可贮放40 d以上。     

K+通道基因MIRK在网纹甜瓜植株中的表达分析

在网纹甜瓜(Cucumis melovar.reticulatus Naud.)叶片中克隆了一个cDNA片段,片段长1 330 bp。这段cDNA序列及由此推测的氨基酸序列分析和多序列比对表明扩增的片段是编码K 通道MIRK(Melon Inward Rectifying K Channel)基因的5′端。由此cDNA片段推测的氨基酸序列包含了6个跨膜片段S1到S6,其间有一个对离子选择性有重要作用的特征序列结构GYGD(Gly-Tyr-Gly-Asp)。进化树分析显示MIRK属于KAT1亚家族,和在葡萄叶片中克隆的K 通道SIRK最相近。半定量RT-PCR试验表明,MIRK在甜瓜植株中根、茎、叶、花、果实等各器官中均有表达,主要在叶片和初期发育的果实中表达,在雌花和茎中也有表达,在根中的表达量最低。MIRK在甜瓜不同器官中的表达模式显示MIRK可能在甜瓜植株发育过程中起重要作用。     

关于温室工程发展的思考

本文叙述了温室工程建设在中国农业现代化发展中的重要意义,国内外温室生产的发展历史与展望,提出了温室工程发展的研究内容和建议。