氮素對日光溫室獨本菊‘神馬’干物質(zhì)生產(chǎn)與分配影響的模擬研究.pdf

1、干物質(zhì)生產(chǎn)與分配是觀賞植物外觀品質(zhì)形成的基礎(chǔ)。氮素是影響植物干物質(zhì)生產(chǎn)與分配的重要營養(yǎng)元素。為定量研究氮素對目光溫室獨本菊‘神馬’干物質(zhì)生產(chǎn)與分配的影響,本研究以秋菊品種‘神馬’(Chrysanthemum morifolium.‘Shenma’)為試驗材料,于2005年10月-2006年7月在北京日光溫室內(nèi)進行了不同定植期和不同氮素水平的栽培試驗,以生理輻熱積為發(fā)育尺度,定量分析了氮素對獨本菊‘神馬’葉片最大總光合速率,葉面積指數(shù)和干

2、物質(zhì)分配指數(shù)動態(tài)的影響,建立了氮素對日光溫室獨本菊‘神馬’干物質(zhì)生產(chǎn)與分配影響的模擬模型,并對模型進行了檢驗。結(jié)果表明,模型對日光溫室獨本菊‘神馬’葉面積指數(shù)、總干重以及她上部各器官干重預(yù)測結(jié)果較好。 (1)氮素對日光溫室獨本菊‘神馬’葉片最大總光合速率(Pg,max)、葉面積指數(shù)(LAI)和干物質(zhì)生產(chǎn)影響的模擬。以生理輻熱積為發(fā)育尺度,定量分析了氮素對葉片最大總光合速率和葉面積指數(shù)動態(tài)的影響,并結(jié)合已有的光合作用驅(qū)動的作物生長

3、模型,建立了氮素對日光溫室獨本菊‘神馬’干物質(zhì)生產(chǎn)影響的模擬模型。并對模型進行了檢驗。結(jié)果表明,各氮素處理葉片最大總光合速率與當(dāng)天的葉片累積氮含量(Na,g·m-2)呈直角曲線關(guān)系。用試驗一的觀測資料進行曲線擬舍得到各氮素水平的葉片累積氮含量與葉片最大總光合速率的關(guān)系為：Pg,max=35×(1-EXP(-47×(Na-0.43)/35)) R2=0.86 SE=1.52kg CO2·hm-2·h-1用試驗一的觀測資料,各氮素處理的葉面

4、積指數(shù)與定植后累積生理輻熱積(PTEP)和定植到氮素處理時的累積生理輻熱積(PTEP0)的關(guān)系以及葉面積指數(shù)的最大值(LAImax)和葉面積指數(shù)的下降速率(a)與現(xiàn)蕾期葉片累積氮含量(NL,g·m-2)的關(guān)系分別描述為：LAI=LAImx ×(1-EXP(-a×(PTEP--PTEP0)/LAImax))LAImax=13.86×(1-EXP(-9.81×NL/13.86)) R2=0.99 SE=0.053a=0.167×(1-EXP

5、(-0.10× NL/0.167)) R2=0.95 SE=0.0037在葉面積指數(shù)和總干重的預(yù)測中,預(yù)測值與實測值基于1:1線的決定系數(shù)(R2)分別為0.91、0.93,相對預(yù)測誤差(RE)分別為6.46％、9.8％。 (2)氮素對日光溫室獨本菊‘神馬’干物質(zhì)分配影響的模擬。以生理輻熱積為發(fā)育尺度,定量分析了氮素對目光溫室獨本菊‘神馬’地上部以及地上部各器官的干物質(zhì)分配指數(shù)動態(tài)的影響,建立了氮素對目光溫室獨本菊‘神馬’干物質(zhì)分

6、配影響的模擬模型,并對模型進行了檢驗。結(jié)果表明,各氮素處理的植株地上部分配指數(shù)以及干物質(zhì)在莖、葉、花等地上部的分配指數(shù)隨生育期(用累積生理輻熱積表示,PTEP)的動態(tài)變化可分別描述為：PISH=0.919×(1-EXP(-0.023×PTEP/0.919)) R2=0.90 SE=0.011PIST=PISTmin+(PISTmax-PISTmin)/(1+EXP(-bx(PTEP-PTEPa)))PIL=PILmin+(PILmax-

7、PILmin)/(1+EXP(c×(PTEP-PTEPa)))PIF=d×PTEPb 隨著現(xiàn)蕾期葉片累積氮含量的增加,莖分配指數(shù)增加速率(b)和葉分配指數(shù)下降速率(c)均變小,花分配指數(shù)增加速率(d)變大.根據(jù)試驗一的觀測資料,各氮素處理的莖分配指數(shù)最大值(PISTmax)和莖分配指數(shù)增加速率,葉分配指數(shù)最小值(PILmin)和葉分配指數(shù)下降速率以及花分配指數(shù)增加速率與現(xiàn)蕾期葉片累積氮含量(NL)的關(guān)系可分別描述為：PISTmax=1.

8、687/(1+EXP(0.694×NL/1.687)) R2=0.99 SE=0.0017b=0.141/(1+EXP(-0.058×NL/0.141)) R2=0.95 SE=0.0011PILmin=0.559×(1-EXP(-0.41×NL/0.559)) R2=0.99 SE=0.0029c=0.116/(1+EXP(0.057×NL/0.116)) R2=0.96 SE=0.0009d=0.00078×(1-exp(-0.00

9、095×NL/0.000078)) R2=0.93 SE=0.000017在地上部各器官干重的預(yù)測中,莖、葉、花干重的預(yù)測值與實測值基于1:1線的決定系數(shù)(R2)分別為0.96、0.97、0.94,相對預(yù)測誤差(RE)分別為8.26％、5.76％、3.70％。 本研究建立的模型可以根據(jù)定植日期、短日處理開始日期、土壤中可供量和日光溫室內(nèi)太陽輻射與溫度動態(tài)預(yù)測北京地區(qū)日光溫室獨本菊‘神馬’標(biāo)準(zhǔn)定植密度(56株·m-2)下葉面積指數(shù)