基于关键气象因子的山东省棉花产量预报

棉花是山东省重要的经济作物,其生长发育和产量形成与气象条件密切相关,开展棉花产量预报对山东省经济安全具有重要意义。利用山东省1990—2020年棉花产量资料及同期山东省17个气象站的逐日平均气温、降水量和日照时数,通过膨化处理及相关分析确定影响山东省棉花产量的关键气象因子,建立以候为时间步长的山东省棉花产量动态预报模型。将全省划分为4个区域,利用模型对全省及各区域1990—2016年棉花产量进行回代检验,对2017—2020年棉花产量进行试报。结果表明,模型回代检验全省平均准确率为94.1%,各区域检验准确率在87.3%～94.1%之间;预报准确率全省平均为95.1%,鲁南、鲁中、鲁西北、鲁东地区预报平均准确率分别为92.1%、91.5%、91.5%、90.9%。研究结果为山东省棉花产量的定量、动态、精细化预报提供理论依据。     

寡照胁迫对设施草莓营养生长及生殖生长的影响

以草莓品种明晶为试验材料在日光温室内对草莓进行寡照胁迫试验,设置6个寡照胁迫处理,分别为遮阴持续1(T1)、3(T2)、5(T3)、7(T4)、10(T5)、15 d(T6),以不遮阴处理为对照(CK),探讨草莓营养生长及生殖生长特性对不同寡照胁迫时间的响应.结果表明,草莓花器官对弱光较为敏感,寡照日数达3d即可使草莓的开花数及开花率降低,开花的始盛点、高峰点、盛末点提前,且最大生长速率降低7.14％～17.86％.寡照7 d以上会使草莓坐果数及坐果率降低,且坐果及产量的始盛点、高峰点、盛末点均表现出推迟的趋势.当寡照日数达10 d时,草莓的株高、茎粗、叶柄长、叶面积及叶片数也会受到显著抑制.但草莓能够适应短期的弱光条件,寡照处理1 d能够使草莓开花的盛末点推迟6.56 d,同时使产量的最大生长速率提高18.67％.     

水分胁迫对设施番茄结果期叶片衰老特性和根系活力的影响

以番茄"寿信98"为试材,设置4个土壤水分处理,土壤水分为田间持水量的70%~80%为正常灌溉(CK)、60%~70%为轻度胁迫、50%~60%为中度胁迫、40%~50%为重度胁迫,系统测定水分胁迫对设施番茄结果期植株叶片衰老特性和根系活力的影响。结果表明:番茄叶片细胞色素含量随胁迫程度的加重先升高后降低,轻度胁迫下细胞色素含量显著高于其它处理;随水分胁迫时间延长番茄叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均呈下降趋势。叶片组织的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性随水分胁迫时间延长均呈先增加后减少的趋势,不同土壤水分处理下,番茄叶片SOD和POD活性均表现为重度胁迫中度胁迫轻度胁迫CK,且2种抗氧化酶活性均在果实膨大期达到最大值。在果实膨大期,轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫下SOD活性分别是CK的1.00、1.82、1.68倍,而POD活性分别是CK的1.81、2.37、2.91倍。轻度胁迫显著增加番茄根系活力,而其它水分处理下番茄根系活力较CK均有不同程度的降低,成熟期轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫下番茄根系活力分别是CK处理的102.08%、90.62%、80.56%。因此,轻度水分胁迫有利于细胞色素合成和根系活力的提高,增加了设施番茄对水分逆境的耐受力,减缓植株的衰老进程。     

寡照胁迫对设施草莓生长动态及产量的影响

以草莓品种红颜为试材,于开花坐果期在日光温室内对草莓进行寡照胁迫试验,设置6个寡照胁迫处理,分别为遮阴持续1 d(T1)、3 d(T2)、5 d(T3)、7 d(T4)、10 d(T5)、15 d(T6),以不遮阴处理为对照(CK),研究不同寡照持续时间对草莓叶片生长、果实发育及产量构成的影响.结果表明:草莓叶片和果实发育均经历了缓慢生长、线性生长和稳定生长3个阶段.随寡照胁迫时间的增加,草莓植株叶面积、果实果径减小,与CK相比,遮阴15 d的草莓植株单叶叶面积、果实横径、果实纵径分别减小28.00％、24.75％、26.44％.寡照处理1 d使草莓果实果径生长的盛末点提前,迅速生长时间缩短;处理超过3d显著延长草莓果实果径生长所需的时间,其中以线性生长时间延长较为明显,且果实果径生长的始盛点、高峰点和盛末点;处理5d及以上时,草莓叶片生长所需时间延长,开花数减少;处理7d及以上时,叶片生长的始盛点、高峰点和盛末点均随胁迫时间的增加而推迟;处理10 d及以上时,草莓坐果数、单果质量和产量均显著降低.     

水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育的影响

为了研究土壤水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育动态的影响,以品种"凯瑟琳"(Catherine)为试材,于2016年在南京信息工程大学Venlo型玻璃温室内对甜椒植株进行全生育期土壤水分胁迫试验,设置正常灌溉CK(田间持水率的70%~80%)、轻度胁迫(田间持水率的60%~70%)、中度胁迫(田间持水率的50%~60%)、重度胁迫(田间持水率的40%~50%)4个土壤水分处理,采用土壤水分传感器EM50监测土壤含水率,于结果期测定甜椒单叶叶面积扩展动态、果实发育动态和产量。结果表明:1)甜椒植株叶片和果实发育均经历了缓慢生长、线性生长和稳定生长3个阶段。随水分胁迫程度的加剧,叶面积和果径明显减小,重度胁迫处理的单叶叶面积、果实横径、果实纵径的最大值分别比CK显著减小57.48%、38.83%、52.85%(P0.05)。2)水分胁迫降低了甜椒叶片、果径的最大生长速率,且叶片和果实的生长速率峰值出现时间随土壤水分胁迫程度的加剧而明显提前,轻度胁迫下的果径生长速率和叶片相对扩展速率均在果实或叶片发育的后期高于其他处理,但差异并不显著(P0.05)。3)水分胁迫延长了叶片和果实横径的迅速生长时间,轻度、中度和重度胁迫下的叶片迅速生长时间分别比CK延迟1.18 d、1.18 d、1.46 d(P0.05)。4)中度和重度水分胁迫显著降低了甜椒单株果实数、平均单果质量和产量(P0.05),但轻度胁迫下单株果实数较CK增加了23.61%,且产量与CK无显著差异(P0.05)。研究认为土壤水分胁迫致使甜椒叶面积和果径减小,但轻度水分胁迫能够锻炼甜椒对干旱逆境的耐受性,有利于叶片及果实的后期发育和果实数量的增加。研究结果为设施甜椒环境优化控制提供参考。     

土壤水分胁迫对设施黄瓜叶片光合及抗氧化酶系统的影响

以黄瓜品种"津研四号"(Jinyan4)为试材,于2015/2016年秋冬季在温室内对黄瓜全生育期开展土壤水分胁迫盆栽试验,设置正常灌溉CK(田间持水量的70%~80%)、轻度胁迫T1(田间持水量的60%~70%)、中度胁迫T2(田间持水量的50%~60%)、重度胁迫T3(田间持水量的30%~40%)4个土壤水分处理,采用土壤水分传感器EM50监测土壤含水量,于苗期、伸蔓期、开花期和结瓜期测定黄瓜叶片的光合特性和抗氧化酶活性等指标。结果表明:(1)水分胁迫下黄瓜叶片光合色素含量均有不同程度降低,T3处理叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量平均值分别比CK下降47.41%、41.03%和34.03%,叶绿素a/b无明显变化趋势。(2)随着土壤水分胁迫加剧,叶片净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)值下降,气孔限制值(Ls)升高,T3处理水分利用效率(WUE)高于其它各处理。(3)随着胁迫时间的延长,各处理黄瓜叶片丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升高后降低,过氧化物酶(POD)呈先降低后升高再降低的趋势。随着胁迫的加重,SOD、POD和CAT活性不断升高,MDA含量持续增加。研究认为土壤水分胁迫引起黄瓜叶片光合能力下降,抗氧化酶活性升高,MDA含量增加。     

水分胁迫下黄瓜叶片光响应过程的模拟

以黄瓜品种"博新525"(Boxin525)为试材,设置4个土壤水分处理,即正常灌溉CK(土壤相对湿度为70%~80%)、轻度胁迫T1(土壤相对湿度为60%~70%)、中度胁迫T2(土壤相对湿度为50%~60%)、重度胁迫T3(土壤相对湿度为35%~45%),利用LI-6400便携式光合仪测定不同水分处理下黄瓜叶片的光响应曲线,采用直角双曲线、非直角双曲线、指数和叶子飘等4种光响应模型对黄瓜叶片光响应过程进行模拟,运用统计方法进行模拟效果评价,以探讨水分胁迫对黄瓜叶片光响应过程的影响。结果表明:(1)水分胁迫导致黄瓜叶片净光合速率(Pn)下降,当光合有效辐射PAR(photosynthetically active radiation)为800μmol·m~(-2)·s~(-1)时,T1、T2和T3处理叶片Pn分别比CK下降17.92%、26.49%和50.00%。实测与模拟的光响应曲线对水分胁迫的响应趋势一致,随着胁迫程度增加,Pn-PAR曲线变化幅度减小。(2)水分胁迫显著影响黄瓜叶片的光响应曲线参数。4种模型模拟的叶片初始量子效率均随胁迫加重呈先升高后降低的变化趋势;叶片暗呼吸速率以T2处理最高;4种模型计算的T1、T2和T3处理叶片光饱和点平均值较CK分别下降24.28%、31.99%和38.33%,叶片最大净光合速率平均值分别降低23.88%、33.19%和55.78%。(3)CK处理的黄瓜叶片光响应曲线模拟值偏离程度及光响应曲线参数的平均相对误差均最低,水分胁迫降低了黄瓜叶片光响应曲线的模拟效果。(4)4种模型模拟效果以叶子飘模型最佳,其后依次为指数模型、非直角双曲线模型、直角双曲线模型。研究认为水分胁迫显著影响黄瓜叶片的光响应过程,降低黄瓜叶片的光合能力。