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南方温室小气候与番茄生长发育模型研究

范永强  
【摘要】: 温室小气候和作物模型研究是辅助温室作物生产环境优化调控和栽培管理的有力工具。本研究于2005-2007年分别在浙江省农业科学院蔬菜园艺场荷兰Venlo型现代化温室和南京信息工程大学农业气象试验站温室大棚内进行,品种为浙杂203、合作903。本文对南方日光温室环境中的主要小气候因素(光照、温度、湿度、CO_2浓度)、番茄(Lycopersicon.Esculentum Mill)生长发育及其生理作用参数等进行详细观测与分析,从数学统计与农业气象学原理两方面尝试建立了南方温室条件下番茄的干物质形成模型。 在运用经典的Monsi-Saeki方程对冠层光分布进行分析基础上,根据均方根误差算法分析了模拟值与实测值的误差,分析结果表明光分布模型能有效地描述冠层内太阳辐射状况。以有效积温为时间尺度,建立温室番茄叶面积指数模型;用负指数方程计算番茄单叶光合速率,并确定参数ε和最大光合速率P_(max);结合叶面积指数模型用高斯积分法计算冠层日光合总量,建立光合生产模型。干物质生产模拟值同实测值进行比较表明精度较高。 对于番茄生长发育,分别建立生育期、形态发育和干物质积累与分配模拟模型。其中,形态发育模型包括株高、茎节发育、叶序发育、果实生长发育子模型。在生育期子模型中利用两组试验,确定温室番茄的各生育期出现所需的有效积温,对模拟各生育期出现的时间进行验证,苗期、定植期、开花坐果期、果实膨大期、果实采收初期、果实采收盛期、果实采收末期模拟误差均小于2天;以有效积温为自变量用线性方程(y=a+bx)和Logistic方程(W=W_m/(1+e~(a+bt)))描述番茄的形态发育,模拟精度较高。论文最后讨论了模型研究中实际存在的问题和今后需要改进的地方。


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