全 文 :第 19卷第 1期 中国农业气象 1998年 2月
上海夏淡季强降水涝害与鸡毛菜灾损关系的试验
汪治澜 杨秋珍 谈建国 李 军
(上海市气象科学研究所 ,上海 200030)
摘 要 蔬菜夏淡季期间强降水形成的涝害 ,对鸡毛菜在不同叶龄、受淹时间与受淹时至考查日
的日平均气温有着一定的关系 ,通过 1996年夏淡期间的试验和分析 ,建立了数学模型 ,经回报检
验结果 ,偏差在 0. 2% ~ 6. 0%。
关键词: 鸡毛菜 ;夏季 ;涝害
1 前言
上海蔬菜夏淡期间以幼嫩秧苗供食的青
菜 ,上海俗称鸡毛菜 ,是市民在此期间所喜食
的主要绿叶菜 ,也是夏淡期间调节市场均衡
供应的“重头菜” ,主要栽培季节在六、七、八、
九几个月的高温、多雨时节 ,而该期间的强降
水是造成鸡毛菜受损的主要灾害 ,因此探讨
夏淡期间强降水形成的涝害程度与鸡毛菜灾
损的关系 ,为今后能及时定量估算鸡毛菜灾
损的程度提供了科学依据。
2 试验材料与方法
2. 1 材料
2. 1. 1 供试品种
普通白菜 (B . Chinensis Var. communis )
中耐高温的上海夏白菜。
2. 1. 2 试验场地
本试验于 1996年 7月至 9月底 ,在上海
佘山农田水利试验站的水量均衡实验场 (也
称有底蒸渗仪 ,谷称测坑 )上进行。该试验场
共设有自然露地地下全封闭坑道式测坑 18
个 ,每个测坑面积为 6. 67m2 ,深 2m。 备有入
渗、径流、灌溉、不同地下水位、土壤水势和潜
水位补给等测试和控制装置。
2. 2 研究方法
本试验采用露地自然差异下的水量均衡
实验场 (测坑 ) ,对水量进行人工控制条件下
的对比试验方法。处理项目分叶龄、受淹时间
和受淹至考查日的日平均气温 ;淹水的处理
深度统一规定为各不同处理叶龄平均植株高
度的一半 ;受淹处理前和处理后测坑的地下
水埋深 ,控制高度为 30cm。
2. 2. 1 在设定叶龄 2叶、 4叶、 6叶达 50%
的普遍期进行处理 ,共 3个处理。
2. 2. 2 受淹历时 ,设 2、 4、 6、 7、 10、 12、 14、
17、 18、 21、 22、 24h,共 12种处理。
2. 2. 3 受淹时至考查日的平均气温 ,按受淹
处理日至考查日的日平均气温分别为 28. 5、
28. 4、 26. 6、 26. 5、 25. 6、 22. 3、 21. 4℃共 7种。
2. 2. 4 受损率的计算方法 ,鸡毛菜是以叶片
为产品 ,菜地遭受强降水后反映的表征也是
从基叶叶片开始逐渐向上枯黄腐烂 ,菜农在
上市前都需进行削除 ,然后才能上市 ,为便于
试验获得的结果今后在生产实践中的应用 ,
统一对叶片不能食用占整株的比率减去处理
前叶片自然消亡的损失率即为受损率 ,以此
为考查指标 ,并于此同时考查了产量受损率。
3 结果与分析
3. 1 不同叶龄、不同受淹历时与受损率的关
·1·
第一作者简介:汪治澜 ,男 , 1939年生 ,中专 ,工程师 收稿日期: 1997- 03- 17
系
不同叶龄受强降水涝害 ,它们的受损率
不同 ,从图 1中可清楚看出 2叶叶龄受损率
最轻 ,其次为 4叶 ,受损率最大的是 6叶。 2
叶叶龄受淹时间如在 8h以内 , 5d后的受损
率不足 10% ,受淹一昼夜 ( 24h) 5d后考查其
受损率为 30%余 ; 6叶叶龄的鸡毛菜 ,如受强
降水涝害 ,受淹 2h, 5d后其受损率近 20% ,
如受淹一昼夜 , 5d后考查结果将超过一半以
上的损失 ; 4叶叶龄介于 2叶与 6叶之间 ,受
淹 2h, 5d后考查受损率在 15%附近 ,至受淹
24h,其损失率将近 40% 。受损率与叶龄、受
淹时间呈现线性正比关系。
图 1 不同叶龄、不同受淹历时与受损率的关系
被淹受损的主要原因是根系的活力及有
氧呼吸随受淹时间的延长而衰减。如主要反
应根系活力之一的氧化还原反应会随淹水时
间的延长而减弱。 我们采用 TTC(四氮唑 )
法 [1 ]测定根系活力 (用吸光度表示 ) ,见表 1。
表 1 鸡毛菜根系不同受淹处理的平均吸光度
对照 (未淹水 ) 受淹处理 10h 受淹处理 18h
1. 0288 0. 0273 0. 0183
从表 1可看出 ,随着淹水时间的延长 ,平
均吸光度显著减小 ,说明鸡毛菜根部的活力
是随着淹水时间的延长而下降。
淹水后的有氧呼吸明显下降 ,经采用呼
吸瓶法 [2 ] ,对淹水处理前后进行采样测定 ,结
果显示受淹 18h后 ,根系有氧呼吸所释放
CO2量为 720μl· g- 1· h- 1 ,比受淹前的
880μl· g- 1· h- 1下降 18. 2% 。
3. 2 受淹后不同间隔天数与受损率关系
在相同叶龄、受淹历时与温度条件下 ,受
淹处理后第 5d考查的受损率要比第 3d的
高 ,见表 2。
表 2 6叶鸡毛菜受淹处理后 3d与 5d的受损率 (% )
考查时间 受淹时间 ( h )
6 10 14 18
5d后 30. 3 36. 4 39. 1 44. 2
3d后 19. 6 31. 6 34. 5 42. 8
差值 10. 7 4. 8 4. 6 1. 4
图 2 受淹 12h处理前后氧化还原电位的逐日变化情况
受淹后不仅根系活力下降、有氧呼吸受
阻 ,而且因土层中生成大量还原物质 ,如
Fe
+ + + 、 Mn+ + +都会还原成 Fe+ + 、 Mn+ + ,与
此同时并生成还原气体硫化氢、甲烷 ,这些物
质对根系有毒害作用 ,根系呼吸受抑制后 ,又
受有毒气体的侵袭而腐烂 ,输送养分和水分
的阻力加大 ,因此造成地上部分枯黄烂叶。图
2是受淹 12h处理前后在试区根系密集层中
测得的氧化还原电位 [3 ]的结果 ,处理前的氧
化还原电位值 ( Eh)在 650~ 700mv之间 ,处
理后一周内呈逐日下降趋势 ,至第 6d下降至
300mv以下。土壤还原势的增强 ,造成了受
淹处理后间隔天数越长受损越大。
3. 3 数学模型的建立
·2·
夏淡期间强降水引起的涝害对鸡毛菜在
不同叶龄、受淹时间、温度是呈线性函数的关
系 ,因此将试验结果经计算获得下列回归方
程
Y = - 12. 92983+ 4. 997742X1+
1. 216693X2+ 0. 163934X3
式中: b0常数项为 - 12. 92983
X1为叶龄
X2为受淹历时 (h )
X3为受淹至考查日的平均气温
Y 为叶片损失率 (% )
对上述模型效果检验进行方差分析见表
3。
表 3 方差分析表
变差来源 平方和 自由度 均方差 F
回 归 1851. 971 3 617. 3237
剩 余 87. 406 12 7. 2839 84. 73
总 计 1939. 377 15
查表 F0. 01 ( 3, 12) = 5. 95, F计算值 =
84. 73> 5. 95,说明因变量 Y与自变量 X1、
X2、 X3三种因素之间的线性关系为极显著 ,
复相关系数 R= 0. 9772,也表明因变量与自
变量之间关系密切。
现应用偏回归平方和及显著性检验 ,确
定自变量 ( X1 )对因变量 ( Yi )变化的贡献大
小 ,经计算
P1= 0. 6500512 F1= 18. 41886* * *
P2= 0. 8011832 F2= 109. 0721* * *
P3= 0. 0398315 F3= 0. 244995
查表 F0. 01 ( 1, 12) = 9. 33* * * , F0. 05 =
4. 75
* *
, F0. 1= 3. 18
*
, X1、 X2两个因素所计
算的 F值大于 9. 33, X3的 F计算值小于
F0. 10= 3. 18,说明 X3日平均气温在模型中对
因变量 Y的贡献很小 ,为使用方便起见 ,可
以剔除 ,其原回归方程中偏回归系数将变成
新的偏回归系数。 经计算新回归方程为
Y = - 9. 235376+ 5. 177657X1+
1. 197008X2
对上述新模型效果再作方差分析 ,见表
4。
表 4 方差分析表
变差来源 平方和 自由度 均方差 F
回 归 1850. 186 2 925. 0937
剩 余 89. 191 13 6. 8608 134. 63
总 计 1939. 377 15
查表 F0. 01 ( 2, 13) = 6. 70, F计算值 =
134. 63> 6. 70,说明因变量 Y与自变量 X1、
X2两个因素之间线性关系高度显著 ,复相关
系数 R= 0. 9772。
现应用偏回归平方和及显著性检验 ,确
定自变量 ( Xi )对因变量 ( Yi )变化的贡献大
小 ,经计算
P1= 0. 62214 F1= 18. 41886* * *
P2= 0. 78221 F2= 109. 0721* * *
查表 F0. 01 ( 1, 13) = 9. 07* * * , X1、 X2两
个因素所计算的 F值均大于 9. 07,根据计算
结果可清楚看出 X2最重要 ,其次为 X1。
3. 4 回报效果检验
以自变量 Xi 对因变量 Y贡献大小 ,经
剔除后的新回归方程 ,对试区实际结果进行
检验 ,见表 5。
表 5 鸡毛菜灾损率 (% )统计模型效果检验
试号 实测值
( Y)
估计值
( Y )
偏差
( Y - Y)
1 17. 8 16. 3 1. 5
2 22. 1 19. 9 2. 2
3 25. 7 23. 4 2. 3
4 34. 5 31. 8 2. 7
5 32. 3 33. 0 0. 7
6 35. 1 36. 6 1. 5
7 37. 4 40. 2 2. 8
8 27. 3 25. 8 1. 5
9 46. 4 48. 2 1. 8
10 18. 2 24. 2 6. 0
11 27. 7 27. 5 0. 2
12 0. 7 3. 5 2. 8
13 30. 3 29. 0 1. 3
14 36. 4 33. 8 2. 6
15 39. 1 38. 6 0. 5
16 44. 2 43. 4 0. 8
平均偏差 2. 0
经检验损失率的最大偏差为 6. 0,最小
为 0. 2,平均偏差仅为 2. 0。
·3·
3. 5 叶片受损率与产量受损率的关系
本试验中我们除考查叶片受损外 ,同时
对产量的受损率也进行了考查 ,它们之间是
存在着一定的关系 ,由图 3可知 ,叶片受损率
与产量受损率是呈正比 ,经计算它们之间的
直线回归方程为
Y
= 7. 321964+ 0. 8791X
式中 Y 为产量受损率 , X为叶片受损
率 , r= 0. 91576, n= 16。
图 3 叶片受损率与产量受损率的关系
它能否反映总体相关 ,现进一步作 t检验
t= r
1- r
2
· N- 2= 8. 52935
N= 16
α= 0. 01,自由度 N - 2,查表得 t140. 01=
2. 977,因为 8. 52935 2. 977,相关显著。
4 结语
4. 1 2~ 6叶鸡毛菜受淹损失率随着叶龄递
增、受淹历时的延长而增大 ;在 21~ 28℃试
验温度范围内 ,温度对受淹损失影响不明显。
4. 2 本数学模型可用于上海市郊夏淡季强
降水后鸡毛菜受淹后的受损率估算。
4. 3 鸡毛菜根系层很浅 ,被淹后一周内氧化
还原电位 ( Eh)逐日下降 ,说明土壤内还原性
逐渐增大 ,根系活力下降、有氧呼吸减弱 ,受
损率会随时间的推移而加重。
参考文献
1 昌小平 ,王 ,杨莉 .变水条件下不同抗旱性的冬小
麦品种苗期根系活力及其水分状况的变化 .植物生理学通
讯 , 1996, 32( 3)
2 华东师范大学生物系植物生理教研组 .植物生理学
实验指导 .北京:高等教育出版社 , 1986. 3
3 黎庆淮 .土壤学与农作学 .北京:水利电力出版社 ,
1986. 6
Experimental Tests on the Losses of Chinese Cabbage Due to
Waterlogging in Summer Vegetable Slack in Shanghai
Wang Zhilan Yang Qiuzhen Tan Jianguo Li Jun
( Sh angh ai Meteorological Ins ti tu te, Shanghai 200030)
Abstract
Tests on the lo sses of inundated Chinese Cabbage caused by heavy precipi ta tion during
the summer vegetable slack season in 1996 in Shanghai w ere made. the results indica ted that
the losses due to disasters relate to th ree factors i. e. , the leaf ag es, the leng th of inundated
time and the mean temperature during the wa terlogged term. Finally, the mathmatica l
sta tistic model has been set up, the computation results show ed tha t the simula ted errors
w ere only 0. 2% ~ 6. 0% .
·4·