温室秸秆不同还田量条件下DSSAT-CROPGRO-Tomato模型的调参与验证

为了探讨番茄生长模拟模型DSSAT-CROPGRO-Tomato能否准确模拟秸秆还田条件下北方日光温室番茄的生长发育和产量形成过程,基于2016年和2018年温室番茄小区试验数据对模型进行验证.试验设置4个秸秆还田量处理,分别为O(S0)、1.5×104(S1)、3×104(S2)和4.5× 104 kg·hm-2(S...     

不同环境条件下光合作用对光响应模型的研究进展

光合作用对光的响应模型是研究植物在不同环境条件下光合特性的有力数学工具,可为定量描述植物光合速率对光合有效辐射的响应提供理论依据。本文基于植物光合作用对光响应经验模型的常用数学表达式特征,综述了这些模型的优势及其在实际应用中可能遇到的问题。在此基础上探讨了光合作用对光响应机理模型在描述植物的原初光反应以及光合生理生态方面的优势,并对该模型的发展进行了展望。光合作用主要由原初反应、同化力形成和碳同化构成,任何一个过程的变化均可直接影响植物的光化学效率和碳同化能力。原初反应主要涉及光能吸收、激子共振传递、量子能级跃迁和退激发等与光能吸收传递相联系的、纯粹的物理过程。光合作用对光响应经验模型难以解释植物的非光化学淬灭(NPQ)随光强的增加一直非线性增加,也难以回答植物的捕光色素分子吸收过量的光能且不能及时地用于光化学反应时,单线态叶绿素分子的寿命将延长等现象。与此同时,光合作用对光响应机理模型拟合得到的参数不仅可以反映植物的原初光反应特征,还可以描述植物捕光色素分子的物理特性,如处于激发态的捕光色素分子数(N_k)、捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ_ik     

滴灌条件下温室番茄需水量估算模型

基于修正后的Pnman-Monteith方程,通过分析作物系数与积温的关系,构建了基于常规气象资料的滴灌条件下温室番茄需水量估算模型,并分别采用2009年5月2-13日(开花坐果期)和6月9-20日(成熟采摘期)2个时段内的实测蒸腾量和实测棵间土壤蒸发量对模型模拟结果进行验证.结果表明:修正后的Penman-Monteith方程适用于温室参考作物需水量(ET0)的计算;温室番茄作物系数与积温呈抛物线关系;所建需水量模型模拟值的平均相对误差小于10%,可用于估算滴灌条件下温室番茄需水量.     

不同条件下香蕉幼苗对环境羟自由基水平的影响

在人工可控环境中,以香蕉幼苗在不同光强、不同温度、不同酸碱度条件下光系统Ⅱ叶绿素荧光参数的变化衡量香蕉幼苗光合特性的变化,同时测量培养环境中羟自由基水平以评价植物生长对环境羟自由基水平的影响。结果显示：香蕉幼苗生长的环境中羟自由基水平明显高于没有植物生长的同样环境,表明植物的生长可提高环境的羟自由基水平。环境条件变化引起香蕉幼苗叶片光系统Ⅱ叶绿素荧光参数发生明显变化,高光强、极端温度和极端酸碱条件下的叶绿素荧光参数变化显示幼苗不同程度的光抑制,同时也伴随环境中羟自由基水平的升高,二者具有一定程度的相关性。本研究证明了大气中羟自由基水平受植物生长状态的影响,指出植物生长状态与环境中羟自由基水平的密切关系,为研究大气中羟自由基水平的演变机制提供了依据。     

不同空间尺度下的ALMANAC模型验证

ALMANAC模型最早作为EPIC模型的一部分,用于模拟土壤侵蚀导致的土地生产力的下降．它将试验数据的统计过程和作物生长的机理过程结合起来,是一种典型的基于过程模拟的应用型作物生长模型．如能在不同的空间尺度上验证模型的适用性,无疑会大大扩展模型的应用范围．从这一目的出发,利用美国得克萨斯州19个试验田和9个县的玉米和高粱产量资料及其相关的作物、土壤、田问管理等数据,模拟了1998年田间尺度,1989～1998年县级尺度的平均作物产量．模拟结果表明,ALMANAC模型能够很好地模拟两种不同空间尺度的作物产量,其相对误差在田问尺度上分别为8．9％(高粱)和9．4％(玉米),在县级尺度上分别达到2．6％(玉米)和—0．6％(高粱)．该模型在进行产量预测、掌握作物生长动态,指导农业生产管理和土地利用等方面具有很好的应用前景．     

不同环境条件下稻米透明度的发育遗传分析

采用条件和非条件数量遗传分析方法,研究了不同环境条件下灿稻稻米透明度的发育遗传规律。稻米4个发育时期两年数据的分析结果表明,开花受精后第8～21天的灌浆中期和后期遗传效应表达对稻米透明度的影响最大。控制稻米透明度性状表现的三倍体胚乳核基因、细胞质基因和二倍体母体植株核基因效应在不同环境下存在着表达水平上的差异。条件遗传分析的结果还表明一些遗传效应存在着发育时期间断表达的现象。基因加性效应和细胞质效应以及相应的环境互作效应在稻米透明度性状发育中起着主要作用,选择可以取得良好的改良效果。浙南3号和1391等亲本可以提高后代的稻米透明度。     

不同灌水上限和施肥量对温室番茄产量与品质的影响

以番茄品种‘英石大红’为材料,在滴灌施肥种植条件下进行日光温室栽培试验;灌水上限设3个水平,即土壤相对含水量分别为田间最大持水量的70%(W₁)、80%(W₂)、90%(W₃),灌水下限统一设定为田间最大持水量的50%;N、P、K施肥设3个水平,分别为低肥F₁ ［N(228 kg/hm²)、P₂O₅(132 kg/hm²)、K₂O(300 kg/hm²)］、中肥F₂ ［N(285 kg/hm²)、P₂O₅(165 kg/hm²)、K₂O(375 kg/hm²)］和高肥F₃ ［N(342 kg/hm²)、P₂O₅(198 kg/hm²)、K₂O(450 kg/hm₂)］,以大水漫灌(8165 m³/hm²)、当地推荐施肥量(342 kg/hm² N、198 kg/hm² P₂O₅、450 kg/hm² K₂O) 组成共同水肥对照(CK),探讨不同灌水上限和施肥量处理组合对番茄产量、品质和干物质量的影响,以筛选日光温室栽培番茄的最佳灌水上限和施肥量组合。结果显示：(1)在水肥一体化条件下,番茄植株的地上部干鲜重、地下部干鲜重、根冠比除F₃W₁处理外均显著高于传统水肥CK。(2)番茄果实产量在不同灌溉上限和施肥量处理下表现各异,其中在F₂W₂处理下番茄果实单果重、经济产量、生物产量达到最高,且与CK差异显著。(3)在同一灌水上限条件下,在一定范围内增加施肥量可以显著提高番茄果实的可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白、番茄红素含量,而番茄果实有机酸和硝酸盐含量随施肥量的增加而不断增加;在同一施肥量条件下,番茄果实有机酸含量随着灌水上限的上调而不断减少,而番茄果实硝酸盐含量却随着灌水上限的上调而不断增加。研究发现,在滴灌施肥条件下合理控制温室番茄的灌水量与施肥量能够显著增加番茄产量以及番茄果实中可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白、番茄红素、有机酸等含量,降低硝酸盐含量,增加干物质积累量;在灌水上限为田间最大持水量的80%、灌水量为3 686.691 m³/hm²,施肥量为285 kg/hm² N、165 kg/hm² P₂O₅、375 kg/hm² K₂O是最佳水肥处理组合,且番茄产量可以比传统水肥处理显著增加15.03%,果实品质同时得到有效改善。     

不同水分条件下胡杨光响应曲线拟合模型比较

本研究通过测量不同水分条件下胡杨（Populus euphratica Oliv.）叶片的光响应曲线,并采用4种光响应模型对其光合特征参数拟合值与实测值进行比较,分析了不同水分条件下光响应曲线模型对胡杨适用性的影响机制。结果表明,当水分供应充足时,胡杨非直角双曲线模型对暗呼吸速率（R_d）的拟合效果最优,直角双曲线修正模型拟合光饱和点（LSP）、最大净光合速率（P_nmax）、光补偿点（LCP）的结果与实测值较接近;但当胡杨受到水分亏缺后,直角双曲线修正模型对P_nmax和光饱和点（LSP）的拟合效果最优,直角双曲线模型对R_d和LCP的拟合效果最佳。因此,水分条件有利时胡杨应用直角双曲线修正模型、非直角双曲线模型较好;水分亏缺条件下采用直角双曲线修正模型、直角双曲线模型更为适合。     

在不同的光学调制度水平下测定的对比敏感度函数

前文中,我们根据小尺寸矩形孔的 MTF(T_□)在高频部分的下降比对比敏感度函数(Tcs)下降快得多的事实,揭示了随空间频率(SF)的增加,网膜-大脑系统的 MTF(Trb)表现愈趋明显的补偿作用。     

不同施氮水平下灌水量对小麦水分利用特征和产量的影响

在田间高产条件下,研究了不同施氮水平［180 kg·hm^-2（N₁₈₀）和240 kg·hm^-2（N₂₄₀）］下灌水量对小麦耗水特征和旗叶水分生理特性及产量的影响.结果表明：不灌水的W₀处理100 cm以下土层的土壤贮水消耗量低于各灌水处理,W₁（灌底墒水60 mm）和W₂（灌底墒水和拔节水各60 mm）处理100～200 cm土层和0~200 cm土层土壤贮水消耗量高于W₃（灌底墒水、拔节水和开花水各60 mm）处理;N₂₄₀处理0～80 cm土层土壤贮水消耗量、开花至成熟阶段耗水模系数和农田耗水量高于N_180. W₂和W₃处理灌浆中后期旗叶相对含水量和水势高于W₀和W₁处理;灌浆后期旗叶相对含水量和水势为N₂₄₀W₀和N₂₄₀W₁处理分别高于N₁₈₀W₀和N₁₈₀W₁处理,N₂₄₀W₂和N₂₄₀W₃处理与N₁₈₀W₂和N₁₈₀W₃处理之间无显著差异.施氮180 kg·hm^-2,底墒水和拔节水分别灌60 mm的W₂处理籽粒产量、水分和氮素利用效率高,农田耗水量较低;增加灌水量,籽粒产量无显著变化,农田耗水量增高,土壤贮水消耗量、水分利用效率、灌溉水利用效率和灌溉效益降低.