专利：一种寡照胁迫对温室番茄品质影响的评估方法及系统.pdf

19 中华 人民共和国 国家知识产权局 12 发明 专利申请 10 申请公布号 43 申请公布日 21 申请 号 202110099801 8 22 申请日 2021 01 25 71 申请人 山 东省气候中心 地址 250000 山 东省济南市天桥区无影山 路12号 72 发明人 张继波 薛晓萍 李楠 俞豁然 74 专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 3720 5 代理人 张亮 51 Int Cl G06Q 10 06 2012 01 G06Q 50 02 2012 01 G06F 30 20 2020 01 G06F 111 18 2020 01 G06F 119 08 2020 01 54 发明名称 一种寡照胁迫对温室番茄品质影响的评估 方法及系统 57 摘要 本发明提供一种寡照胁迫对温室番茄品质 影 响的评估 方法及系统 在预设条件 下采集日光 温室内的空气温度和光合有效辐射信息 结合日 光温室番茄花果期生长发育所需的上 下限温 度 计算日光温室番茄花果期遭受寡照胁迫时每 天的热效应 辐射效应 温光效应及累积温光效 应 计算C K与不同寡照处理间累积温光效应的差 值 并计算C K与不同寡照处理间番茄营养品质指 标的差值 建立累积温光效应差值与营养品质指 标差值的动态关系 模拟寡照胁迫对番茄营养品 质指标的动态影 响 本发明借鉴辐热积算法的优 点 并利用温光效应算法 将光效应替代原辐热 积指标中光合有效辐射 提升评估效果 提高寡 照胁迫对 番 茄营养品质指标影响的评估精准度 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 112766763 A 2021 05 07 CN 112766763 A 1 一种寡照胁迫对温室番 茄品质影响的评估方法 其特 征在于 方法包括 步骤一 在预设条件下采集日光温室内的空气温度和光 合有效辐射信息 步骤二 结合日光温室番茄花果期生长发育所需的上 下限温度 计算日光温室番茄花 果期遭受寡照胁迫时每天的热效应 辐射效应 温光效应及累积温光效应 步骤三 计算CK与不同寡照处理间APTE的差值 并计算CK与不同寡照处理间番茄营养 品质指标的差值 建立APTE差值与营养品质指标差值的动态关系 模拟评估寡照胁迫对番 茄营养品质指标的动态影响 2 根据权利要求1所述的寡照胁迫对温室番 茄品质影响的评估方法 其特 征在于 步骤一中 在日光温室中通过Watchdog 2000数据采集器采集日光温室内的空气温度 和光 合有效辐射信息 采集温室内1 5m高处 空气温度和光 合有效辐射 采集间隔为10s 并存储每30min的平均值 日平均气温为1d内存储的所有气温数据的 平均值 日光 合有效辐射 为1d内存 储的光 合有效辐射的累积值 3 根据权利要求1所述的寡照胁迫对温室番 茄品质影响的评估方法 其特 征在于 步骤二中 累积温光效应的尺度计算方法如下 F R 1 exp R R 0 2 PTE F R F T 4 R为日光温室内光合有效辐射 T为日光温室内气温 T b T m分别为番茄花果期发育的下 限温度和上限温度 PTEn为寡照灾害发生第n天的温光效应 分别为模型待定参数 的生物学意义代表光合有效辐射增加1MJ m 2 相对光 效应增加e 和 的生物学意义分别表示日均温度T与最低温度T b之间 最高温度T m与日 均温度T之间相差1 每日热效应分别增 加e 和e APTE PTE n 5 累积温光效应 APTE 为番茄在 某一生育期内 日温光效应P TE的总和 PTE n为某一生育期 内第n天的温光效应 4 根据权利要求3所述的寡照胁迫对温室番 茄品质影响的评估方法 其特 征在于 番 茄花 果期生长的下限温度为8 上限温度为3 5 对 模型待定参数a 进行拟合 拟合结果分别为0 5 00 580 3 68 5 根据权利要求1所述的寡照胁迫对温室番 茄品质影响的评估方法 其特 征在于 步骤三之后还 包括 对 模型 预测效果进行对比检验 利用PA R日积分法分析寡照 胁迫下番茄营养品质指标变化量与PA R间的关系 建立相应 权 利 要 求 书 1 2 页 2 CN 112766763 A 的关系模型 与基于温光效应模型的预测结果进行对比 采用回归估计标准误差 RMSE 对模型的模拟值和实测值之间的符合度进行检验 同时 利用模拟值与实测值之间的1 1线和模拟值与实测值间的相关系数r表示模型的拟合度和 可靠性 式 中OBSi 为实际观测值 SIMi 为模型模拟值 n 为样本容 量 6 一种实现寡照胁迫对温室番茄 品质影响评估方法的系统 其特征在于 包括 日光温 室 日光温室内设有温室番 茄品质数据处 理装置 温室番茄品质数据处理装置包括 Watchdog 2000数据采集器 通信单元 用户输入单 元 显示单 元 存 储器 接口单 元 控制器和用于给装置提供电能的电源单 元 Watchdog 2000数据采集器 通信单元 用户输入单元 显示单元 存储器 接口单元分 别连接控制器 权 利 要 求 书 2 2 页 3 CN 112766763 A 一种寡照 胁迫对温室番茄品质影响的评估方 法及系统 技术领域 0001 本发明涉及番茄种植技术领域 尤其涉及 一种寡照胁迫对 温室番茄品质影响的评 估方法及系统 背景技术 0002 番茄 Lycopersicon esculentum Mill 是典型的喜温喜光植物 是我国设施蔬 菜生产的主栽品种之一 我国北方节 能型日光温室的主要能量来源是太阳辐 射 其安全生 产与气象条件密切相关 随着气候变暖和大气 污染的加剧 北方设施蔬菜主要生产季内 雾 和霾天气频发 连阴雨 雪 天气时有发生 寡照灾害已成为影响设施农业生产最为广泛的 农业气象灾害 0003 而寡照胁迫不仅直接影响设施蔬菜的植株形态 光合特性 干物质积累及分配 还 会造成花粉和子房的发育不良 从而导致植株生殖生长进程缓慢 成熟果实单果质量明显 降低 植株产量下降 此外 寡照胁迫还使得番茄维生素C 可溶性糖 可溶性固形物含量和 糖酸比降低 有机酸含量升高 从而造成番 茄品质降低 口感不佳 0004 当前关于作物果实品质或成熟期的模拟预测研究较多 比如现有的文献中建立基 于桃子品质指标和环境条件的营养品质生态模拟模型 作为桃子品质或成熟期的模拟预 测 还有通过计算有效积温 并结合库尔 勒香梨硬度值及可溶性固形物 叶绿素 维生素C含 量的积累 建立库尔勒香梨成熟规律的数学模型及最佳采收期预测模型 作为库尔勒香梨 果实品质或成熟期的模拟预测 还有建立基于辐热积的番茄维生素C 可溶性蛋白 可溶性 糖 有机酸含量的预测模型 作为番茄果 实品质或成熟期的模拟预测 而 上述方式均未公开 寡照胁迫对温室番 茄营养品质指标的影响 发明内容 0005 为了克服上述现有技术中的不足 本发明于番茄花果期在日光温室中利用遮阳网 模拟持续寡照环境 建立寡照胁迫对温室番茄品质影响的评估模型 得到寡照胁迫对温室 番 茄营养品质指标的影响 0006 方法包括 0007 步骤一 在预设条件下采集日光温室内的空气温度和光 合有效辐射信息 0008 步骤二 结合日光温室番茄花果期生长 发育所需的上 下限温度 计算日光温室番 茄花 果期遭受寡照胁迫时每天的热效应 辐射效应 温光效应及累积温光效应 0009 步骤三 计算CK与不同寡照处理间APTE的差值 并计算CK与不同寡照处理间番茄 营养品质指标的差值 建立APTE差值与营养品质指标差值的动态关系 模拟评估寡照胁迫 对番 茄营养品质指标的动态影响 0010 进一步需要 说 明的是 步骤一中 在日光温室 中通过Watchdog 2000数据采集器采 集日光温室内的空气温度和光 合有效辐射信息 0011 采集温室内1 5m高处 空气温度和光 合有效辐射 说 明 书 1 9 页 4 CN 112766763 A 0012 采集间隔为10s 并存储每30min的平均值 日平均气温为1d内存储的所有气温数 据的平均值 日光 合有效辐射 为1d内存 储的光 合有效辐射的累积值 0013 进一 步需要说明的是 步骤二中 累积温光效应的尺度计算方法如下 0014 0015 F R 1 exp R R 0 2 0016 0017 PTE F R F T 4 0018 R为日光温室内光合有效辐射 T为日光温室内气温 b T m分别为番茄花果期发育 的下限温度和上限温度 0019 PTEn为寡照灾害发生第n天的温光效应 0020 分别 为模型待定参数 的生物学意义代表光合有效辐射增加1MJ m 2 相 对光效应增加 e 和 的生物学意义分别表示日均温度T与最低温度T b之间 最高温度T m 与日均温度T之间相差1 每日热效应分别增 加e 和e 0021 APTE PTE n 5 0022 累积温光效应 APTE 为番茄在某一生育期内日温光效应PTE的总和 PTE n为某一 生育期内第n天的温光效应 0023 进一 步需要说明的是 番 茄花 果期生长的下限温度为8 上限温度为3 5 0024 对 模型待定参数a 进行拟合 拟合结果分别为0 5 00 580 3 68 0025 进一 步需要说明的是 步骤三之后还 包括 0026 对 模型 预测效果进行对比检验 0027 利用PAR日积分法分析寡照胁迫下番茄营养品质指标变化量与PAR间的关系 建立 相应的关系模型 与基于温光效应模型的预测结果进行对比 0028 采用回归估计标准误差 Root mean squared error RMSE 对模型的模拟值和实 测值之间的符合度进行检验 同时利用模拟值与实测值之间的1 1线和模拟值与实测值间 的相关系数r 表示模型的拟合度和可靠性 0029 0030 式 中OBSi 为实际观测值 SIMi 为模型模拟值 n 为样本容 量 0031 本发明还提供一种 实现寡照胁迫对温室番茄品质影响评估方法的系统 包括 日 光温室 日光温室内设有温室番 茄品质数据处 理装置 0032 温室番茄品质数据 处理装置包括 Watchdog 2000数据采集器 通信单元 用户输 入单 元 显示单 元 存 储器 接口单 元 控制器和用于给装置提供电能的电源单 元 0033 Watchdog 2000数据采集器 通信单元 用户输入单元 显示单元 存储器 接口单 元分别连接控制器 说 明 书 2 9 页 5 CN 112766763 A 0034 从以上技 术方案可以看出 本发明具有以下优点 0035 本发明提供的寡照胁迫对 温室番茄品质影响的评估方法是基于温光效应 来评估 寡照胁迫对温室番茄品质的影响 借鉴辐热积算法的优点 并利用温光效应算法 将光效应 替代原辐热积指标中光合有效辐射 使评估模型对光合有效辐 射的敏感性降低 提升评估 效果 提高寡照胁迫对番 茄营养品质指标影响的评估精准度 0036 本发明提供的实现寡照胁迫对温室番茄品质影响的评估方法及系统以番茄品种 金冠5号 为试材 于2015 2019年在日光温室中利用遮阳网设计不同寡照持续日数试验 0 1 3 5 7 9d 果实成熟后测定抗坏血酸 Ascorbic Acid AA 维生素C Vitamin C VC 总酸度 Total Acidity TA 有机酸 Organic Acid OA 可溶性蛋白 Soluble Protein SP 及可溶性糖 Soluble Sugar SS 含量等营养品质指标 分析寡照胁迫对番茄 营养品质指标的影响 并基于温光效应 Accumulated Photo thermal effectiveness APTE 建立寡照胁迫对品质影响的评估模型 寡照胁迫下 番茄VC SS P含量显著降低 而 AA OA TA含量则随寡照持续时间增加而增加 评估模 型明显提高了寡照胁 迫下番茄营养品 质指标的预测精度 使模型模拟值与实测值间的相关系数均大于0 984 与PAR法相比 番茄 AA VC TA OA SP及SS含量较CK增加量 AAC VCC TAC OAC SPC SSC 的RMSE依次减少了 43 7 139 2 400 0 23 1 05 6 和 90 9 温光效应模型为定量评估寡照胁迫 对温室喜温喜光蔬菜的影响提供了数据参 考 附图说明 0037 为了更清楚地说明本发明的技术方案 下面将对描述中所需要使用的附图作简单 地介绍 显而易见地 下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例 对于本领域普通技术 人员来讲 在不 付出创造性劳动的前提下 还可以根据这些附图获得其 他的附图 0038 图1为寡照胁迫对温室番 茄品质影响的评估方法流 程图 0039 图2为寡照试验期间日光温室内日光 合有效辐射的变化柱状图 0040 图3为寡照试验期间日光温室内日平均气温的变化曲线图 0041 图4为两种模型对寡照胁迫下温室番茄营养品质指标增加量模拟值和实测值的比 较图 0042 图5为实现寡照胁迫对温室番 茄品质影响的评估方法的系统示 意图 具体实施方式 0043 下面将结合本发明实施例中的附图 对本发明实施例中的技术方案进行清楚 完 整地描述 显然 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例 而不是全部的实施例 基于 本发明中的实施例 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例 都属于 本发明保护的范围 0044 本发明提供一种寡照胁迫对温室番茄品质影响的评估方法 如图1所示 方法包 括 0045 S11 在预设条件下采集日光温室内的空气温度和光 合有效辐射信息 0046 S12 结合日光温室番茄花果期生长发育所需的上 下限温度 计算日光温室番茄 花 果期遭受寡照胁迫时每天的热效应 辐射效应 温光效应及累积温光效应 说 明 书 3 9 页 6 CN 112766763 A 0047 S13 计算CK与不同寡照处理间APTE的差值 并计算CK与不同寡照处理间番茄营养 品质指标的差值 建立APTE差值与营养品质指标差值的动态关系 模拟评估寡照胁迫对番 茄营养品质指标的动态影响 0048 作为本发明提供的寡照胁迫对 温室番茄品质影响的评估方法的实施例中 配置一 个日光温室 在日光温室内进行寡照胁迫对温室番 茄品质影响的模拟试验 0049 其中 本 发明提供试番茄品种为 金冠5号 供试日光温室坐北朝南 单坡式结构 东西长60m 南北宽10m 覆乙烯无滴膜 0 6mm 透光系数为75 夜间覆盖保温被 番茄幼 苗第五片真叶展开时定植 垄宽70cm 每垄36株 前期观测资料表 明 阴雨 雪 天气时日光 温室内光合有效辐射在100 200 mol m 2 s 1之间 本发明利用遮阳网遮蔽模拟连续寡 照环境 在阴雨 多云 晴天分别采取不遮 遮一层和遮两层 遮阳网的形式进 行遮蔽 以使温 室内合有效辐 射保持在200 mol m 2 s 1以下 通风 水肥等采用常规农事措施供番茄正 常生长 于番茄花果期在温室中设置6个寡照持续 日数处理 分别 为寡照0d 1d 3d 5d 7d 9d 每个处理5垄 分别以CK T1 T3 T5 T7 T9表 示 寡照处理结束后恢复正常光照 及生产管 理 直至果实成熟采收 试验番 茄植株6穗 果后打顶 试验时段 见表1 0050 表1试验时段 0051 0052 本 发明涉及的试验1 试验2 试验3 试验4以及试验5是在同一个日光温室 内 基于 不同的时间段 下进行的试验 0053 本 发明在进行番茄品质测定过程中 果实成熟后 各处理选取3个成熟时间 大小 果实光泽度基本一致的正常果用于品质测定 测定值作为品质指标的3个重复 维生素C采 用2 6 二氯酚靛酚法测定 有机酸采用酸碱滴定法测定 可溶性糖含量测定用蒽酮比色 法 可 溶性蛋白采用考马斯亮蓝G 250法进行测定 0054 对温室小气候观测资料收集的方式为 0055 由Watchdog 2000数据采集器 USA 自动采集 采集内容为温室内1 5m高处空气温 度和光合有效辐射 采集间隔为 10s 并存储每30 min的平均值 日平均气温为1d内存储的所 有气温数据的平均值 日光 合有效辐射 为1d内存 储的光 合有效辐射的累积值 0056 配置温光效应模型 0057 温度对番茄发育的影响可以用热 效应来表示 每日热 效应F T 指作物在实际温度 条件下生长一天相当于在最适宜温度条件下生长一天的比例 辐射对番茄发育的影响可以 用辐射效应来表示 每日辐射效应F R 指作物在实际辐射条件下生长一 天相当于在最适宜 说 明 书 4 9 页 7 CN 112766763 A 辐 射条件下生长一天的比例 番茄的生长发育主要受自身遗传特性及温度 光照等环境条 件的影响 因此 对于特定的番茄品种 其完成某一特定发育阶段所需的累积温光效应是恒 定的 以累积温光效应为尺度 具体 计算方法如下 0058 0059 F R 1 exp R R 0 2 0060 0061 PTE F R F T 4 0062 结合日光温室番茄花果期生长发育所需的上 下限温度 计算日光温室番茄花果 期遭受寡照胁 迫时的每天的F T F R 及温光效应 PTE 式中 R为日光 温室内光合有效辐 射 MJ m 2 T为日光温室内气温 T b T m分别为番茄花果期发育的下限温度和上限温 度 PTE n为寡照灾害发生第n天的温光效应 为模型待定参数 的生物学意义代 表光合有效辐射增加1MJ m 2 相对光效应增加e 和 的生物学意义分别表示日均温度 T 与 最低温度 T b 之间 最 高温度 T m 与日均温度 T 之间相差1 每日热效应分别增加 e 和e 据发 明番茄花果期生长的下限温度为8 上限温度为35 利用试验 数据对模 型 待定参数a 进行拟合 拟合结果分别为0 5 00 580 3 68 0063 APTE PTE n 5 0064 累积温光效应 APTE 为番茄在某一生育期内日温光效应 PTE 的总和 PTE n为某 一 生育期内第n天的温光效应 0065 本发明涉及的建模及模型检验方式是 利用试验1 试验2 试验3观测资料计算CK 与不同寡照处理间APTE的差值 并计算CK与不同寡照处理间番茄营养品质指标的差值 建 立APTE差值与营养品质指标差值的动态关系 模拟寡照胁迫对番茄 营养品质指标的动态影 响 利用试验4 试验5观测资料对 模型 预测效果进行检验 0066 为了评价模型的精度 本发明参考 定植密度对日光温室甜椒干物质生产与分配 影响 的模拟发明 的计算方法 利用PAR日积分法 PAR 分析寡照胁迫下温室番茄营养品质 指标与PAR间的关系 建立相应的关系模型 与温光效应模型的预测结果进行对比 采用回 归估计标准误差 Root mean squared error RMSE 对模型的模拟值和实测值之间的符合 度进 行检验 同时利用模拟值与实测值之间的1 1线和模拟值与实测值间的相关系数 r 表 示模型的拟合度和可靠性 0067 0068 式 中OBSi 为实际观测值 SIMi 为模型模拟值 n 为样本容 量 0069 进一 步的讲 分析 试验时段气象条件 0070 图2和图3为2015 2019年番茄寡照试验期间日光温室内平均气温及光合有效辐 射的变化情况 5组寡照试验均于设施寡照灾害高发的冬季进行 寡照试验期间 受天气影 说 明 书 5 9 页 8 CN 112766763 A 响 温室内日光合有效辐射波动较大 寡照处理下日光效有效辐射显著小于CK 且与其呈正 相关 CK日光合有效辐射在2 0 6 8M J m 2之间 寡照处理在0 4 1 4MJ m 2之间图2 由 图3可知 温室内气温随辐射变化而变化 气温变化相对平稳 日平均气温在11 0 17 8 本发明为单因素寡照胁迫对温室番茄品质影响的模拟 试验期间温室内辐射和气温均能满 足CK处 理番 茄植株的正常生长 0071 进一步的讲 本发明中寡照胁迫对番茄营养品质指标的影响中 寡照胁迫对温室 番 茄营养品质指标的影响见表 2 0072 寡照胁迫下 番茄抗坏血酸 Ascorb ic Acid AA 总酸度 Total Acidity TA 和 有机酸 Organic Acid OA 含量均不同程度升高 T1处理AA OA含量与C K差异不大 T3 T5处 理间AA含量差异不显著 分别较C K升高1 2mg 100g和1 5mg 100g T7 T9处理间AA含量差异 也不显著 分别较CK升高2 1mg 100 g和 2 4mg 100g T3 T5处理间及T7 T9 处理间OA含量差 异不显著 但均显著高于CK T3 T5 T7和T9处理较CK高20 50 T1 T3处理TA与CK差异 不大 T5 T7处理间差异不显著 分别较CK高0 014 和0 017 T9处理TA则较CK高0 22 差异达 到 显著水平 0073 番茄维生素C Vitamin C VC 可溶性蛋白 Soluble Protein SP 和可溶性糖 Soluble Sugar SS 含量均随寡照持续天数的增加而降低 T1处理VC含量与CK差异不显 著 T3 T5处理间VC含量差异不显著 但均显著低于CK 分别较CK低 7 5 和13 0 T7和T9 处理间VC含量差异也不显著 分别较 K低24 5 和29 7 差异达到显著水平 T1处理SP含 量与CK差异不显著 T3 T5处理间和T7 T9处理间SP 含量分别差异不显著 但均显著低于CK T3 T5处理分别较C K低0 7mg g和0 9mg g T7 T9处理分别较C K低2 3mg g和3 0mg g T1 T3 处理SS含量与CK差异不显著 T5 T7和T9处理间差异不显著 但均显著低于CK 分别较CK低 1 8mg g 2 2mg g和2 6mg g 0074 这样 1 3d的短时间寡照未对番茄营养成分造成太大影响 而5d以上持续寡照则 会造成VC SP和SS含量等营养成分的显著降低 AA OA TA含量则有所增加 导致番茄口感风 味偏酸 口感不佳 0075 表 2寡照处 理对温室番 茄品质指标的影响 0076 0077 注 采用邓肯新复极级差法分析 不同小 写字母表示在0 0 5水平上差异显著 0078 本发明 中构建番 茄品质寡照胁迫影响模拟模型的方式为 0079 为定量评估寡照胁迫对 温室番茄营养品质指标的影响 本 发明利用试验1 试验2 试验3温室内气温 辐射资料计算CK及不同寡照处理下的APTE并做差 记为APTE 同时计算 说 明 书 6 9 页 9 CN 112766763 A 不同寡照处理下番茄AA VC TA OA SP及SS 含量较C K的增加量 分别记为AAC V CC TAC OAC SPC和SSC 将APTE与不同寡照处理下番茄AAC VCC TAC OAC SPC和SSC分别进行拟合 拟合 结果见表3 0080 由表3可知 除OAC与APTE呈对数函数关系外 不同寡照处理下番茄AAC VCC TAC SPC和SSC均与APTE呈线性关系 且AAC TAC与APTE呈线性正相关 VCC SPC SSC与APTE呈线 性负相关 即寡照持续时间越久 番茄AA TA 较CK增加越多 而VC SP SS含量较CK减少越多 不同寡照处理下番茄OA也随APTE增加而增加 连续寡照发生时 番茄OA含量较CK显著增加 寡照持续时间越长 OA含量增加越缓慢 最终趋于平稳不再增加 此外 利用试验1 试验2 试验3温室内气温 辐射资料计算CK及不同寡照处理下PAR日积分 PAR 记为PAR 分别与不 同寡照处理下番茄AA C VCC TA C OAC SPC和SSC进行拟合 表2 由表2可知 番茄V CC SPC和 SSC与PAR均呈线性负相关 而A AC TAC与PAR呈线性 正相关 OAC则与PAR均呈对数正相关 0081 表3温室番 茄营养品质指标与APTE PAR MJ m 2 的拟合结果 0082 0083 本发明 中检验番 茄品质寡照胁迫影响的模拟模型 0084 利用试验4和试验5番茄营养品质指标及对应 的温室内气温 辐射资料 对温光效 应模型模拟结果进行检验 并与PAR法的模拟结果进行比较 由图4和表4可知 基于APTE构 建的模 型模拟值与实测值吻合度较高 模 型模拟的番茄AAC VCC TAC OAC SPC和SSC回归估 计标准误差 RMSE 分别较PAR法低30 4 58 2 80 0 18 8 51 4 和47 6 模型 模拟值与实测值的相关系数 r 分别为0 986 0 991 0 995 1 000 987和0 984 均在 0 984以上 而基于PAR构建的模 型模拟值与实测值间相关系数 r 在0 713 0 880 之间 明 显低于前者 表明基于APTE构建的番茄品质寡照胁迫影响模型的模拟值与实测值匹配良 好 且优于PAR法 这可能是由于PAR法仅利用 辐射因素构建模型 未考虑气温 积温对番茄 品营养质指标积累的影响造成的 相较基于PAR法构建的模 型 基于APTE构建的模 型预测结 果RMSE值均较小 r更高 模型 预测精度更高 更准确 模拟效果更优 0085 表4两种模型对寡照胁迫下温室番 茄营养品质指标增 加量模拟精度的比较 说 明 书 7 9 页 10 CN 112766763 A 0086 0087 番茄富含维生素C 糖类及有机酸等营养成分 这些营养成分含量的高低是番茄品 质等级评定的主要依据 寡照胁迫造成番茄AA OA TA含量升高 VC SS和SP含量显著降低 1 3d短时间寡照对番茄营养成分影响不大 而5d以上的持续寡照胁迫则造成番茄营养成 分减少 品质降低 0088 综合考虑影响温室番茄营养品质指 标形成的两个主要环境因子光照和温度 建立 了基于APTE的番茄品质寡照胁迫影响模拟模 型 利用独立试验资料对模型的模拟效果进 行 检验 并与基于PAR法构建的模 型进 行了比较 结果表明基于APTE的模 型能够模拟 寡照胁迫 发生时番 茄营养品质指标的变化情况 且 模拟预测精度显著高于PAR法构建的模型 0089 在水分 养分充足条件下 温室番茄植株生长及果实营养成分的积累主要受温度 和辐射的共同影响 北方日光温室为 非加温节能日光温室 其气温变化主要受辐射影响 因 此PAR法是模拟寡照胁迫对温室番茄品质影响最直观的方法 是基于环境温度主要由太阳 辐射决定这 一条件建立 0090 为克服PAR法未考虑气温对番茄品质影响的缺点和局限性 建立的基于辐热积的 黄瓜和番茄生长及果实品质模拟模型 利用辐热积算法模拟的优点 借鉴温光效应的算法 用光效应替代原辐热积指标中光合有效辐射 其取值范围在0 1之间 与热效应保持一致 进而使模型对光合有效辐 射的敏感性降低 提升模型模拟效果 提高寡照胁迫对番茄营养 品质指标影响的模拟精准度 0091 基于上述方法本发明还提供一种实现寡照胁迫对温室番茄品质影响的评估方法 的系统 如图5所示 日光温室 日光温室内设有温室番 茄品质数据处 理装置 0092 温室番茄品质数据处理装置包括 Watchdog 2000数据采集器2 通信单元1 用户 输入单 元3 显示单 元4 存 储器7 接口单 元5 控制器6和用于给装置提供电能的电源单 元8 0093 Watchdog 2000数据采集器2 通信单元1 用户输入单元3 显示单元4 存储器7 接 口单 元5分别连接控制器 0094 通信单元可以将过程数据上传至服务器 或者手机终端 显示单元可以显示过程 数据 用户输入单 元 可以采用鼠标键盘 或者触摸屏 0095 如图5中所示的方框图仅仅是功能实体 不一定必须与物理上独立的实体相对应 即 可以采用软件形式来实现这些功能实体 或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现 这些功能实体 或在不同网络和 或处 理器装置和 或微控制器装置中实现这些功能实体 说 明 书 8 9 页 11 CN 112766763 A 0096 在本申请所提供的几个实施例中 应该理解到 所揭 露的系统 装置和方法 可以 通过其它的方式实现 例如 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的 例如 所述单元 的 划分 仅仅为一种逻辑功能划分 实际实现时可以有另外的划分方式 例如 多个单元或组件 可以结合或者可以集成到另一个系统 或一些特征可以忽略 或不执行 另外 所显示或讨 论的相互之 间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口 装置或单元的间接耦合 或通信连接 也可以是电的 机 械的或其它的形式连接 0097 本发明提供的实现寡照胁迫对温室番茄品质影响的评估方法的系统以番茄品种 金冠5号 为试材 于2015 2019年在日光温室中利用遮阳网设计不同寡照持续日数试验 0 1 3 5 7 9d 果实成熟后测定抗坏血酸 Ascorbic Acid AA 维生素C Vitamin C VC 总酸度 Total Acidity TA 有机酸 Organic Acid OA 可溶性蛋白 Soluble Protein SP 及可溶性糖 Soluble Sugar SS 含量等营养品质指标 分析寡照胁迫对番茄 营养品质指标的影响 并基于温光效应 Accumulated Photo thermal effectiveness APTE 建立寡照胁迫对品质影响的评估模型 寡照胁迫下 番茄VC SS P含量显著降低 而 AA OA TA含量则随寡照持续时间增加而增加 温光效应法明显提高了寡照胁 迫下番茄 营养 品质指标的预测精度 其中模 型模拟值与实测值间的相关系数均大于0 984 与PAR法相比 番茄AA V C TA OA SP及SS含量较C K增加量 AA C V CC TA C OA C SPC SSC 的RMSE依次减少了 43 7 139 2 400 0 23 1 05 6 和 90 9 温光效应模型可为定量评估寡照胁 迫对温室喜温喜光蔬菜的影响提供参 考 0098 对所公开的实施例的上述说明 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明 对这些实施例的多种修改对本领域的专 业技术人员来说将是显而易见的 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下 在其它实施例中实现 因此 本发明 将不会被限制于本文 所示的这些实施例 而 是要符合与本文 所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围 说 明 书 9 9 页 12 CN 112766763 A 图1 图2 说 明 书 附 图 1 3 页 13 CN 112766763 A 图3 说 明 书 附 图 2 3 页 14 CN 112766763 A 图4 图5 说 明 书 附 图 3 3 页 15 CN 112766763 A