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温室黄瓜叶面积计算及其与株高的相关性研究



全 文 :ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.21No.82005August
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作物模式化研究是科学安排生产和调控作物生长
环境以实现作物生产的优质高效的一项重要内容。中
国作物模式化栽培模型的研究取得了一些成果,主要
集中于大田作物[1~5]。蔬菜作物中果菜类蔬菜的生长模
式研究进展很快,国外已逐步实用[6~8],国内蔬菜设施
栽培方面的模型研究尚处于起始阶段[9~11]。在蔬菜的模
拟模型中均须考虑植株的叶面积形成,如果菜类的栽
培模式中即包含了叶面积的形成模式[6,9],在已知叶面
积指数的情形下,以光合作用为核心建立的生长模式
对光能利用、光合作用的模拟较好。保护地蔬菜的生长
发育尤其是株高和叶面积的变化,不仅影响植株生长
发育与产量的形成,而且影响其水分的量化管理[12]。因
此,叶面积的简易、无破坏的计算公式的确立[13,14],对于
作物模式化研究以及生产中的水分管理提供参考。鉴
于不同季节( 茬口)的环境变化对温室黄瓜植株生长发
育的影响不同,笔者采用生产上常见的茬口进行日光
温室与现代温室黄瓜栽培实验,探索温室黄瓜叶面积
计算简易方法及其与株高的关系,为温室黄瓜的模式
化研究提供依据。
! 材料与方法
供试品种有戴多星( Deltastar)、夏多星( Sylion)、
佛吉尼亚( Virginia),均为杂交一代,温室专用品种,由
荷兰RUKZWAAN公司提供,津新密刺( 天津黄瓜所
提供)和春秋王( 温室专用品种,上海市农业科学院园
温室黄瓜叶面积计算及其与株高的相关性研究
裴孝伯 56768!李世诚 7!张福墁 9!蔡 润 8
(1安徽农业大学园艺学院,合肥230036;2上海市农业科学院,上海市设施园艺技术重点实验室,上海201106;
3中国农业大学农学与生物技术学院,北京100094;4上海交通大学农业与生物学院,上海201101)
摘 要!利用 : 个黄瓜品种进行不同季节日光温室和现代温室的栽培实验!提出了一个简易的温室黄
瓜叶面积计算经验公式!用长宽法计算温室黄瓜叶面积的矫正系数 ;<=)>89 研究了温室黄瓜叶面积
与株高的变化规律!二者间呈极显著线性相关!相关系数为 =)??5提出了利用着叶株高替代叶面积!以
实现温室黄瓜模式化研究的简化处理
关键词!温室#黄瓜#叶面积#株高#相关性
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基金项目!上海市博士后基金项目;上海市设施园艺技术重点实验室项目;安徽省自然科学基金项目(03041106);安徽省优秀人才培养项目;国家自然科学基
金重点项目(39830230)。第一作者简介!裴孝伯,男,1970年出生,博士学历,副教授,主要研究方向为设施园艺。E-mail:peixb@sohu.com,peixb@citiz.net。通
讯作者!李世诚。收稿日期!2005-03-31,修回日期:2005-04-04。
农业基础科学!! !
中国农学通报 第 ! 卷 第 # 期 !$$% 年 # 月
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艺所提供)。
日光温室黄瓜实验:1999!2003年分别在中国农
业大学设施园艺研究所日光温室和安徽农业大学实验
基地进行。冬春茬实验于每年1月15日—5月31日
进行,秋冬茬实验于每年9月16日—12月31日进
行。
现代温室黄瓜实验:2003年9月2004年5月在
上海市设施园艺技术重点实验室基地和国家科技部
“ 十五”重点科技攻关项目“ 现代大型温室标准化栽培
技术体系研究与产业化示范”示范基地进行。秋冬茬实
验于2003年09月16日—2004年1月15日进行,冬
春茬实验于2004年01月15日—05月31日进行。
实验株行距为30cm#100cm。随机区组设计,每
小区2行,每行10株,3次重复,常规管理。
黄瓜株高、叶片数等定期常规方法观测。叶面积:
定期测定黄瓜叶片的纵、横径( 即叶长叶宽,其中叶长
为叶片基部至叶尖的距离,叶宽为叶片上部肩宽测
值),用称重法求算出叶面积与叶片纵横径间的经验
公式,采用经验公式求算有效叶面积总量,同时在黄
瓜植株生育的不同时期用叶面积仪进行测定比较。
! 结果与分析
!. 温室黄瓜叶面积的计算与变化 根据实验结果,
温室黄瓜叶面积y与$( 叶长%叶宽)的关系如图1,
呈 极 显 著 线 性 关 系 ,K 值 的 取 值 范 围 为
0.7318~0.7542,通常可取值K&0.743,且品种间差异
不显著。采用上式求算温室黄瓜叶面积的结果与叶面
积仪测定值接近、变幅在 5%以内,回归检验 F’
3374.6()F0.01,具有较高的模拟精度,表明该公式可
用于黄瓜的叶面积求算。
y=0.7430* R2=0.994**,n=205 !( 1)
温室黄瓜叶面积变化如图2,结果表明,无论冬春
茬还是秋冬茬,定植后20~60d叶面积增加迅速。叶面
积( +)与定植后天数( d)的关系如下:
日光温室冬春茬(S-ws):
,=93.7+101.18d-0.0021d2R2=0.926!!,n=144
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!( 2)
日光温室秋冬茬(S-aw):
.=128.1+74.546d/0.2215d2 R2=0.925!!,
n=105 !!!!!!!!!!!!!!!!( 3)
现代温室冬春茬(G-ws):
0=35.21+198.31d10.5200d2R2=0.893!!,
n=140 !!!!!!!!!!!!!!!!( 4)
现代温室秋冬茬(G-aw):
2=33.81+183.29d30.6097d2 R2=0.9263!!,
n=10 !!!!!!!!!!!!!!!!!0 ( 5)
从图2和上式可知,叶面积随黄瓜生长发育不断
图 温室黄瓜叶面积与叶长!叶宽的关系 图 ! 温室黄瓜叶面积变化
增大。d=1时,L的值已有一定大小,即表明黄瓜定植
时已具有一定的叶面积,这与实际栽培中黄瓜的育苗
定植情况一致。由于温室黄瓜封垅后管理采用放蔓同
时摘除基部叶片的措施,黄瓜单株成熟功能叶片数
量,日光温室保持在 23片左右,现代温室保持在
25~30片;单株叶面积的大小,日光温室冬春茬保持在
0.8m2左右,秋冬茬在0.5m2左右,现代温室冬春茬保
持在1.2m2左右,秋冬茬在1.0m2左右,冬春茬、秋冬
茬叶面积大小的差异由黄瓜单叶面积的大小不同造
成,实验中观测的结果与实际生产相一致。
!.! 着叶株高!着生功能叶的茎高的变化 温室黄瓜
着叶株高的变化如图3所示,结瓜前黄瓜株高增加
快,结瓜后至封垅增加较慢,这与黄瓜大量结瓜时,物
质分配以向瓜中为主有关。因封垅后放蔓的同时摘除
基部叶片措施以及设施空间高度的限制,黄瓜着叶株
高日光温室一般为2m左右,现代温室为3m左右。
着叶株高( h)与定植后天数( d)的关系:
日光温室冬春茬(S-ws):
h=12.4+2.5389d40.0043d2 R2=0.936!!,n=
144 !!!!!!!!!!!!!!!!!( 6)
农业基础科学 !
ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.21No.82005August
!#$%%&’()*+,’-./01’-2)34)*3
日光温室秋冬茬(S-aw):
h=10.8+2.7659d!0.0103d2 R2=0.976!!,n=
105 !!!!!!!!!!!!!!!!!( 7)
现代温室冬春茬(G-ws):
h=7.23+3.7045d+0.0037d2 R2=0.945!!,n=
140 !!!!!!!!!!!!!!!!!( 8)
现代温室秋冬茬(G-aw):
h=7.32+3.4685d0.0019d2 R2=0.939!!,n=
100 !!!!!!!!!!!!!!!!!( 9)
从图3和上式可知,温室黄瓜着叶株高定植后
20d至封垅前不断增加,封垅后着叶株高保持相对恒
定。
5)6 叶面积与株高的相关性 经分析,温室黄瓜叶面
积与着叶株高二者间呈极显著线性相关,相关系数为
0.991,回归检验F#6124.5$%F0.01,具有较高的模拟
精度,且不受黄瓜品种的影响。因此,在进行温室黄瓜
的模式化研究与量化管理时,可以利用着叶株高这个
简单易测定的植株因子替代叶面积,对叶面积形成模
式或经验公式进行简化处理。
! 讨论
保护地蔬菜生长发育模式的研究中,叶面积的计
算十分重要,既关系到光能利用与光合作用,也与植株
蒸腾和土壤蒸发的密切相关。对黄瓜的叶面积的计算,
已有报导如采用参数叶片比叶重[10],存在参数获取困
难,采用“ 等腰三角形”即叶长的平方来估算[13]实验中
的黄瓜叶面积,其估算结果误差在10%以上。笔者对
不同品种在不同季节的温室栽培试验的基础上,不仅
建立了温室黄瓜叶面积计算的简易经验公式,且其计
算误差小;进一步分析研究温室黄瓜叶面积和着叶株
高的变化规律,由于实验及实际生产中针对摘除了基
部老叶的茎秆部分而言,其在黄瓜光合作用与水分运
输等生理过程中主要起到“ 输送管道”的作用,通过温
室黄瓜叶面积与着叶株高关系的相关性研究,表明温
室黄瓜叶面积与着叶株高均随黄瓜生育进程表现出一
致性变化,且二者间呈极显著线性关系,因此在进行温
室黄瓜的管理以及模式化研究中,可利用着叶株高这
一简单易测定的植株因子替代叶面积进行简化处理。
图 ! 温室黄瓜着叶株高变化 图 温室黄瓜叶面积与着叶株高的关系
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