温室标准切花菊发育模拟与收获期预测模型研究

 【目的】建立一个可以预测温室标准切花菊现蕾和收获期的模拟模型，为温室切花菊温光调控提供决策支持。【方法】根据菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）发育对光温反应的特性，提出了生理辐热积（physiological product of thermal effectiveness and PAR，PTEP）的概念，通过不同扦插期和不同品种的试验，建立了以生理辐热积（PTEP）为尺度的温室标准切花菊发育模型，并用独立的试验数据对模型进行了检验。【结果】模型对从扦插到定植、短日处理、现蕾和收获期的模拟预测值与实测值的符合度较好，预测值与实测值间1:1线的回归估计标准误差RMSE分别为2.3、2.9、1.2和3.2 d，预测精度明显高于以有效积温为尺度的发育模型（RMSE分别为3.0、12.5、12.5和15.6 d）。【结论】本研究建立的模型能较准确地预测标准切花菊各个发育阶段出现的时间与收获期，可以为中国温室标准切花菊周年生产的光温调控提供理论依据和决策支持。     

温室标准切花菊叶面积预测模型研究

 【目的】建立一个温室标准切花菊的叶面积指数预测模型。【方法】根据光温对菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）出叶和展叶速率的影响，通过不同定植期和不同品种的试验，以综合考虑温度、光合有效辐射和日长的生理辐热积为预测指标，建立了温室标准切花菊叶面积预测模型，并用独立的试验数据对模型进行检验。【结果】模型对温室标准切花菊的叶面积指数的预测精度较高，预测值与实测值基于1﹕1线的决定系数（R2）和回归估计标准误差（RMSE）分别为0.94和0.75。基于生理辐热积的预测模型对叶面积指数的预测精度比积温法和比叶面积法分别提高了48.2%和84.6%。【结论】本研究的叶面积指数预测模型预测精度高，模型参数少，机理性强，可以为温室标准切花菊生长和外观品质的预测与管理提供理论依据与决策支持。     

温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟研究

 【目的】建立一个可以预测温室网纹甜瓜产量与采收期的模拟模型，为温室网纹甜瓜生产管理和环境调控的优化提供决策支持。【方法】本研究据温室网纹甜瓜器官生长与温度和辐射的关系，建立了基于分配指数的温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟模型，并利用不同基质的试验资料对模型进行了检验。【结果】模型对地上部分干重、根干重、茎干重、叶干重、果实干重的模拟结果与1∶1直线之间的R2分别为0.99、0.65、0.97、0.98和0.98；预测相对误差分别为0.88%、70.21%、7.44%、9.33%和5.28%。模型对网纹甜瓜果实鲜重的模拟结果与1∶1直线之间的R2为0.94，预测相对误差为8.13%，对网纹甜瓜直径的模拟结果与1∶1直线之间的R2为0.95，预测相对误差为9.23%，对网纹甜瓜采收期的预测误差在 1 d内。【结论】与已有的温室作物生长模型相比，本研究建立的模型不仅预测精度较高和功能全面，而且模型参数易获取，具有较强实用性。     

温室网纹甜瓜叶面积与光合生产模拟模型研究

依据温室温光条件与甜瓜单株叶面积的关系,建立了甜瓜叶面积指数(LAI)模型,结合已有的光合作用驱动的作物生长模型,建立了适合我国种植技术的甜瓜光合作用与干物质积累动态模型。利用不同基质、品种和播期的试验资料对模型进行了检验。结果表明,本模型较用比叶面积和叶干重的SLA法及用积温与叶面积的函数的GDD法更能准确地模拟温室甜瓜的LAI和植株总干重。LAI的模拟值与实测值之间的决定系数(R2)和回归估计标准误(RMSE)分别为0.867和0.404,植株总干重的模拟值与实测值之间的R2和RMSE分别为0.887和645 kg.hm-2。用本模型模拟LAI的精度分别比SLA法和GDD法提高78%和40%;模拟植株总干重的精度分别比SLA法和GDD法提高57%和36%。本模型不仅改善了甜瓜叶面积和干物质生产的模拟精度,而且提高了模型的实用性。     

不同水稻品种产量形成过程的固碳特性研究

 【目的】明确不同水稻品种产量形成过程的固碳特性。【方法】测定三系杂交稻汕优63、二系杂交稻两优2186和常规稻IR64生长过程各器官干物质积累、碳含量。【结果】完熟期，汕优63、两优2186和IR64全株平均碳含量依次为：40.65%、41.81%和40.44%，各器官间碳含量大小为：籽粒＞叶＞茎＞鞘＞根；汕优63、两优2186和IR64的碳积累量均在黄熟期达到最大，分别达到853.68、827.61和810.13g•m-2。完熟期，汕优63、两优2186和IR64的碳积累量下降到773.17 g•m-2，783.65g•m-2和767.94g•m-2，其中分配到籽粒中的比例分别为：53.23%、45.66%和47.83%，同期的释氧量依次为2 061.80g•m-2、2 089.73g•m-2和2 047.84g•m-2，这对维持稻田生态系统的碳氧平衡起到重要作用。汕优63、两优2186和IR64在孕穗初期至齐穗期间的碳净固定量最高，依次为339.60 g•m-2、369.33 g•m-2和309.62 g•m-2，分别占全生育期碳总固定量的43.92%，47.13%和40.31%，是水稻固碳的关键时期。3种水稻在完熟期均出现耗碳吸氧现象，汕优63吸氧量为214.69 g•m-2，分别是两优2186、IR64的1.83倍和1.91倍。【结论】三系杂交稻汕优63在产量形成过程中具有高积累、高消耗碳的特性，其灌浆过程消耗的碳对促进其产量形成具有重要作用。     

温室盆栽金鱼草生长发育的光温热效应模型

为优化温室盆栽金鱼草光温调控精度,以‘红姬’品种为研究对象,通过不同定植期和密度试验,以辐热积（Product of thermal effectiveness and PAR,TEP）为尺度,建立了温室盆栽金鱼草生长发育的模型,并用独立试验数据检验了模型预测精度。结果表明,模型对萌芽期、展叶期、花蕾期和采收期的时间预测符合度较高,模拟值与实测值基于1：1直线间的决定系数R²为 0.95,回归估计标准误差RMSE分别为 1.3、1.7、2.3和1.8 d,预测精度明显高于以有效积温为尺度的发育模型（RMSE分别为 2.6、2.5、3.9和3.2 d）。模型对株高、茎粗、叶片数、花苞数和干物质量的模拟值与实测值的决定系数R²分别为 0.94、0.92、0.96、0.97和0.91,RMSE分别为6.9 cm、0.4 cm、5.8、2.2和1.27 g·株^-1。该研究建立的模型能够较准确地预测温室盆栽金鱼草各生育期出现时间、植株形态和干物质生产的动态。建立的模型参数少且易获取,且预测精度较高,可为温室金鱼草生产中种植期、种植密度及环境的优化调控提供理论依据和决策支持。     

棉花单铃干物质积累分配的分期动态模拟及检验

 【目的】通过分期模拟不同开花期棉铃干物质在铃壳、籽棉、纤维、种子上的积累和分配，建立比棉铃干物质积累与分配的单一综合模型更实用、预测效果更好的分期模拟模型。【方法】在系统分析不同基因型、不同施肥量、不同开花期棉铃干物质积累与分配动态规律的基础上，以每日生理热效应为驱动变量，在综合考虑了氮素营养、水分胁迫、同化物供需比等对棉铃的生长发育主要影响因子的前提下，建立基于每日生理热效应的棉花单铃干物质积累与分配的分期动态模型。【结果】模拟检验结果显示，棉花四桃（伏前桃、伏桃、早秋桃、晚秋桃）单铃、籽棉、纤维干物质积累的模拟值与观察值之间的均方差根（RMSE）分别为0.1767～0.5659、0.0725～0.5279、0.0613～0.2634 g，而单一综合模拟模型的RMSE值超过或接近分期模拟模型相对应的RMSE值的上限。【结论】分期模拟棉铃干物质的积累与分配比单一综合模拟模型预测效果要准确、可靠。     

温室番茄叶面积与干物质生产的模拟

 根据光温对作物叶面积的影响，提出了辐热积（product of thermal effectiveness and PAR，TEP）的概念。根据试验资料构建了利用辐热积模拟番茄（Lycopersicon esculentum Mill）叶面积动态的数学模型，并将其与已有的光合作用和干物质生产模拟模型相结合，构建了温室番茄干物质生产动态模型。利用不同品种、基质和地点的试验资料对模型进行了检验。结果表明，与传统的比叶面积法和有效积温法相比，辐热积法显著提高了温室番茄叶面积的预测精度，提高了光合作用和干物质生产的模拟精度。辐热积法对番茄叶面积的预测结果与1:1直线之间的决定系数R 2和统计回归标准误差RMSE分别为0.9743和0.0515 m2·株-1，对植株总干物质量的预测结果与1:1直线之间的R 2和RMSE分别为0.9360和522.7104 kg·ha-1；采用辐热积法对植株总干物质量的预测精度比有效积温法和比叶面积法分别提高56％和72％。     

氮素对日光温室独本菊‘神马’外观品质影响的模拟

 【目的】定量研究氮素对日光温室独本菊外观品质的影响,为温室切花菊氮肥管理提供决策依据。【方法】以温室独本菊品种‘神马’(Dendranthema morifolium‘Shenma’)为材料,根据不同定植期、不同氮素处理的试验资料,以生理辐热积为发育尺度,以现蕾期叶片累积氮含量为植株氮素特征指标,定量分析氮素对独本菊品质指标（株高、茎粗、叶片数、花头直径、花颈长）动态的影响。在此基础上,建立氮素对日光温室独本菊外观品质影响的模拟模型,并用独立的试验资料对模型进行检验。【结果】在试验的土壤当季供氮量范围内,叶片累积氮含量对株高和叶片数的影响不显著。模型对株高、茎粗、叶片数、花头直径和花颈长的预测精度较高,模拟值与实测值基于1﹕1线的决定系数（R2）分别为0.99、0.96、0.96、0.97和0.98,相对预测误差（RSE）分别为5.25%、3.04%、8.9%、10.92%和9.22%。【结论】本研究建立的模型可以为日光温室中秋菊品种‘神马’生产中的氮素管理提供理论依据和决策支持。     

植株营养生长天数对切花菊花芽分化与品质的影响

 【目的】研究切花菊品种‘神马’短日处理时植株营养生长天数对其花芽分化及切花品质的影响,为高品质切花菊的生产提供指导。【方法】对通过分期扦插、分期定植获得的不同营养生长天数植株进行短日诱导,观察花芽分化和开花进程,测量品质指标。【结果】营养生长天数越少花芽起始越迟。营养生长天数为0 d（定植当天短日处理）的植株从成花诱导到花芽起始需18 d,显著长于成花诱导的最短反应时间4 d。植株营养生长天数越少,完成花芽分化所需的时间越长、花期越迟、切花品质越差。【结论】植株营养生长天数对切花菊‘神马’花芽分化与品质有显著影响。4 d是‘神马’对成花诱导的最短反应时间,21 d是‘神马’达到成熟的成花感受态的营养生长天数。要获得符合出口标准的高品质切花,植株营养生长天数要达到28 d以上才能进行成花诱导。     

谷子不同类型品种生育后期物质生产与转运

由 2 6个品种比较表明 ,新品种的子粒产量和经济系数比老品种高 ,生物产量二者相仿。不同栽培条件下 ,子粒产量、生物产量均表现为高秆弯穗品种高于矮秆直穗品种。而且高秆弯曲穗品种叶输出率高于矮秆直立穗品种 ,说明叶片不仅是光合器官 ,也是贮藏器官。茎鞘物质输出主要是叶鞘中的物质输出 ,茎秆中的物质不仅未输出 ,而且还要补充。新老品种和高秆弯穗品种子粒的干物质 ,全部都是抽穗后积累。矮秆直穗品种抽穗前积累的干物质有少部分转运到子粒中 ,产量大部分是来自抽穗后干物质的供给。不同类型品种和不同株型品种干物质积累的趋势一致。     

玉米花生间作对玉米干物质积累与分配的影响

[目的]为肥料调控,实现玉米花生间作高产提供理论依据。[方法]设置单作玉米、玉米花生间作2种种植方式及180、360kg/hm22个氮水平,研究玉米花生间作对玉米干物质积累和分配的影响。[结果]与单作玉米相比,间作玉米降低了各生育时期的单株叶面积,提高了叶面积指数,单株干物质积累具有"前慢后快"的特点,减少了干物质向茎秆和叶片的分配,促进向籽粒分配,产量提高了38.47%～59.65%,收获指数提高了0.72%～3.02%。360kg/hm2的施氮处理明显提高了间作玉米单株叶面积、叶面积指数和各生育时期的干物质积累,促进干物质向秸秆分配,减少向籽粒分配,降低了收获指数。[结论]间作玉米单株干物质量高于单作玉米,促进光合产物向籽粒分配,提高了收获指数。间作玉米获得高产要加强后期的肥水管理。     

不同氮肥水平对‘龙粳31’干物质积累的影响

[目的]研究不同氮肥施用量对‘龙粳31’关键生育期干物质积累的影响。[方法]以‘龙粳31’为试验材料,设0、60、120、180、210kg/hm25种施氮量,采用随机区组设计。[结果]从分蘖到收获,水稻全株的干物质积累量在逐渐增加,并且在最大施肥量下获得最大的干物质产量;茎、叶的积累分配比例减少的同时穗的积累分配比例增加,但高氮处理前期干物质积累过大不利于成熟期收获器官干物质的积累。[结论]从提高‘龙粳31’产量的角度出发,施氮量不超过180 kg/hm2为宜。     

不同土壤类型对甘薯干物质积累的影响

在两种土壤类型条件下,对60个不同的甘薯品种（系）进行了干物质积累的比较试验。试验结果表明：在丘陵地区（棕壤土）种植的甘薯,有86.7%的品种（系）烘干率高于平原地区（褐土）种植的相同品种（系）,增加幅度为0.2～7.0个百分点,有13.3%的品种（系）烘干率降低,降低幅度为0.1～2.0个百分点。说明甘薯干物质的积累受土壤类型影响较大,棕壤土比褐土更有利于甘薯干物质的积累。     

亚种间杂交稻干物质生产积累及转换与籽粒充实度的研究

对亚种间、品种间杂交稻和常规稻的干物质生产积累、运转和籽粒充实度进行了比较研究。结果表明,亚种间杂交稻穗大粒多,增产潜力大。在整个生育过程中,一直具有较强的干物质生产优势;在抽穗至成熟期,干物质运转率高,其干重颖花比值小;籽粒充实度差的主要原因是“库大源不足”。     

不同熟性小麦品种的干物质积累和分配规律

以早、中、晚不同熟期小麦品种为试材,研究干物质积累和分配特点。结果表明:各品种干物质的积累均按logistic曲线变化,呈现出"慢—快—慢"的增长规律,但生长发育过程中不同熟性小麦品种各器官的分配量及分配比例存在较大差异。早熟品种K35平均干物质积累速率、最大积累速率比较低,达到最大积累速度的时间较晚,在灌浆期有显著的生育优势。晚熟品种干物质积累平均速率、最大积累速率均较高,具有较强的生产潜势。     

高产籼糯与高产籼稻品种性状之比较

以超高产籼稻"满仓515"为对照,对"鄂荆糯6号"、"闽岩糯"、"越糯3号"3个常规高产籼糯品种的生物学特性、干物质积累与转运、产量及其构成进行了比较研究。结果表明,虽然这3个籼糯品种的穗数比"满仓515"多28.3%～56.3%,但总颖花数和库容量分别比"满仓515"少7.7%～20.6%和14.8%～30.4%,最终产量水平比"满仓515"低15.4%～22.1%。说明常规高产籼糯品种每穗粒数少和生物产量低是其产量较高产籼稻品种低的主要原因。     

两系杂交稻干物质积累与运转特性研究

根据湘西山区生态环境特点,分析比较了4个两系杂交中稻与2个三系杂交中稻的干物质积累与运转情况,结果表明:两系杂交组合前中期叶片、茎鞘养分积累较多,后期向穗部转移亦比较充分,供试组合剑叶展开期平均干重为39.7g/蔸,齐穗期茎鞘叶平均干重为41.0g/蔸,分别比三系杂交组合高14.41%和23.88%;茎鞘叶干物质向穗部的平均运转量为16.4g/蔸,比三系杂交组合高18.84%;平均运转率为40.00%,与三系杂交组合平均值40.18%相近;对产量的贡献率为43.27%,比三系杂交组合平均值高近5个百分点。     

温度对大棚黄瓜干物质生产及分配的影响

试验设25℃、30℃、35℃三种温度处理,研究结果表明:大棚黄瓜的干物质生产随生育发展适温提高,果实的干物质含量随温度升高而降低.30℃温度处理在生育前期的NAR、LAI及总干重量最高,最利于干物质向果实分配,35℃温度处理在生育后期的NAR、LAI总干重最高,最利于干物质向果实分配。温度对全生育期的干物质总分配无显著影响。据此,笔者提出了“干物质分配平衡论”。     

籼糯稻品种的产量构成特征和库源特性研究

为了阐明籼糯稻品种的高产限制因子和产量潜力,以原南方主栽的籼糯品种早糯717为对照,分析高产籼糯品种的产量构成特征和库源流特性。结果表明:杂优糯稻组合特优63糯高产的主要原因是生物产量高、库容量大,而未能充分发挥其高产潜力的原因是后期功能绿叶面积下降幅度快,干物质转化效率较低;籼糯稻高产育种,应朝着提高生物产量、提高每穗粒数方向开展,同时还要注重选择后期能维持较高绿叶面积且经济系数较高的株系。