光質(zhì)對(duì)溫室甜椒生長(zhǎng)的影響機(jī)理及模擬研究.pdf

1、設(shè)施農(nóng)業(yè)是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向,設(shè)施環(huán)境調(diào)控又是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中最為關(guān)鍵的技術(shù)。光質(zhì)成分是設(shè)施光環(huán)境重要組成部分,植物吸收光譜具選擇性,不同光質(zhì)成分對(duì)植物形態(tài)建成、光合作用和物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)作用各不相同。近年來(lái),利用光質(zhì)調(diào)節(jié)設(shè)施作物生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)的研究倍受國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注,光質(zhì)調(diào)節(jié)具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),符合設(shè)施農(nóng)業(yè)“優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”的發(fā)展方向。甜椒(Capsicum frutescens L)是世界和我國(guó)重要蔬菜,由于耐儲(chǔ)藏、產(chǎn)

2、量高、品質(zhì)好,栽培經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,在我國(guó)已經(jīng)成為設(shè)施栽培主要作物之一.目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于不同光質(zhì)成分對(duì)甜椒生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究較少。
　　 本研究根據(jù)甜椒對(duì)光質(zhì)的反應(yīng),設(shè)計(jì)不同色膜處理試驗(yàn),系統(tǒng)研究紅、黃、藍(lán)、綠、紫膜處理(無(wú)色膜為對(duì)照(CK))對(duì)甜椒品種Sujiao13和CX9葉片的光合特性、生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)影響,建立葉面積指數(shù)模型、干物質(zhì)生產(chǎn)與分配模型和產(chǎn)量模型,結(jié)果可為溫室甜椒光質(zhì)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容如下:

3、　　 (1)不同光質(zhì)處理的甜椒葉片的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)分別在45-60μmol·m-2·s-1和1000-1200μmol·m-2·s-1范圍內(nèi),紅膜處理的單葉最大光合速率(Pg.max)為最高,達(dá)8.4μmol·m-2·s-1,紫光處理最低,僅為2.89μmol·m-1·s-1,紅膜和無(wú)色膜(CK)處理甜椒葉片的CO2飽和點(diǎn)明顯高于紫膜和黃膜處理,所有處理CO2補(bǔ)償點(diǎn)均在100μmol·mol-1左右。無(wú)色膜(CK)處理葉綠素含量(

4、spad值)最高,綠膜處理的最低。不同色膜處理晴天的葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率的日變化均為呈單峰型。除藍(lán)膜外,其它色膜處理的胞間CO2濃度日變化曲線呈“W”型。水分利用效率日平均值以紅膜處理最高,紫膜最低。氣孔限制值以紫膜處理最高,紅膜處理最低。紅膜、黃膜處理能夠有效促進(jìn)甜椒葉片光合作用,而紫膜處理則具有明顯抑制作用。
　　 (2)在幼苗期兩個(gè)品種氣孔導(dǎo)度均以對(duì)照(CK)最高,Sujiao13和CX9分別以紫膜和紅膜處理

5、最低,黃膜、紅膜和CK的氣孔導(dǎo)度的日變化為單峰型,其它處理為雙峰型,在結(jié)果期Sujiao13以紅膜處理最高,黃膜處理最低,除綠膜處理外,其它處理日變化均為單峰型；在幼苗期和結(jié)果期,除黃膜外,其它處理下Sujiao13氣孔導(dǎo)度的值均高于CX9；幼苗期兩個(gè)品種蒸騰速率均以對(duì)比最高,綠膜處理最低,在結(jié)果期兩個(gè)品種均以紅膜處理最高,綠膜處理最低；試驗(yàn)期間溫度對(duì)甜椒葉片氣孔導(dǎo)度影響不顯著,氣孔導(dǎo)度而隨輻射增強(qiáng)而增大,蒸騰速率增加。
　　

6、(3)單位面積植株總干重、果實(shí)的干物質(zhì)分配指數(shù)和單位面積果實(shí)產(chǎn)量均以紅膜處理最高,紫膜處理最低。藍(lán)膜處理的莖干物質(zhì)分配指數(shù)最高,紅膜處理最低。藍(lán)膜、綠膜和紫膜處理的植株葉片干物質(zhì)分配指數(shù)明顯高于其它處理,不同光質(zhì)處理對(duì)甜椒植株地上部分干物質(zhì)分配指數(shù)的影響差異不顯著。不同光質(zhì)處理對(duì)甜椒實(shí)際葉面積指數(shù)和收獲時(shí)最大葉面積指數(shù)的影響表明:不同光質(zhì)處理甜椒葉面積指數(shù)與定植后天數(shù)較好符合logstic模型:
　　 LAI=β×μ×LAIma

7、x／(1+Exp(a0-alX))
　　 LAI為定植后第i天的葉面積指數(shù),LAImax為對(duì)比甜椒收獲時(shí)的最大葉面積指數(shù),N為定植密度(株·m-1)。β為甜椒葉面積品種參數(shù),μ為不同光質(zhì)效應(yīng)參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)不同光質(zhì)處理的單位面積總干重與定植后冠層截獲溫光效應(yīng)值均較好地符合指數(shù)方程:
　　 Sujiao3:Wt=757.2*(1+exp(3.363-0.02938APTE))
　　 CX9:Wt=581.84／(1+

8、exp(3.0722-0.0305APTE))
　　 Wt為單位面積植株的總干重(g·m-2),APTE為定植后冠層截獲的溫光效應(yīng)累計(jì)值。地上部分、葉片、果實(shí)的干物質(zhì)分配指數(shù)與定植后截獲溫光效應(yīng)關(guān)系:
　　 地上部分干物質(zhì)分配模型:PISH=a1／(1+exp(a2-a3×APTE))
　　 葉片干物質(zhì)分配模型:PIL=a1×APTEa2
　　 果實(shí)干物質(zhì)分配模型:PIF={0 APTE<43.0 a1×

9、APTEa2 APFE≥43.0
　　 PISH、PIL、PIF分別為地上部分、葉片、果實(shí)干物質(zhì)分配指數(shù),a1、a2、a3為模型參數(shù)。
　　 (4)不同處理果實(shí)的采收指數(shù)隨冠層截獲溫光效應(yīng)增加而增加,2品種的紅膜和黃膜處理的在最后一次的收獲指數(shù)明顯高于其它處理。紫膜處理的果實(shí)達(dá)到合格產(chǎn)品的比例最小。紅膜處理甜椒產(chǎn)量最高,果實(shí)肩徑、果實(shí)長(zhǎng)度、單果重及果皮厚度明顯高于對(duì)照及其他處理,紫膜處理的最低,利用獨(dú)立數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)量模型檢驗(yàn)