温室无土栽培切花月季生长发育预测模型及其验证_丁星文.pdf

西南农业学报 Southwest China Journal of Agricultural Sciences ISSN 1001 4829 CN 51 1213 S 西南农业学报 网络首发论文 题目 温室无土栽培切花月季生长发育预测模型及其验证 作者 丁星文 王慧纯 李树发 蹇洪英 张颢 邵林 唐开学 收稿日期 2023 02 24 网络首发日期 2024 01 26 引用格式 丁星文 王慧纯 李树发 蹇洪英 张颢 邵林 唐开学 温室无土栽培切 花月季生长发育预测模型及其验证 J OL 西南农业学报 网络首发 在编辑部工作流程中 稿件从录用到出版要经历录用定稿 排版定稿 整期汇编定稿等阶 段 录用定稿指内容已经确定 且通过同行评议 主编终审同意刊用的稿件 排版定稿指录用定稿按照期 刊特定版式 包括网络呈现版式 排版后的稿件 可暂不确定出版年 卷 期和页码 整期汇编定稿指出 版年 卷 期 页码均已确定的印刷或数字出版的整期汇编稿件 录用定稿网络首发稿件内容必须符合 出 版管理条例 和 期刊出版管理规定 的有关规定 学术研究成果具有创新性 科学性和先进性 符合编 辑部对刊文的录用要求 不存在学术不端行为及其他侵权行为 稿件内容应基本符合国家有关书刊编辑 出版的技术标准 正确使用和统一规范语言文字 符号 数字 外文字母 法定计量单位及地图标注等 为确保录用定稿网络首发的严肃性 录用定稿一经发布 不得修改论文题目 作者 机构名称和学术内容 只可基于编辑规范进行少量文字的修改 出版确认 纸质期刊编辑部通过与 中国学术期刊 光盘版 电子杂志社有限公司签约 在 中国 学术期刊 网络版 出版传播平台上创办与纸质期刊内容一致的网络版 以单篇或整期出版形式 在印刷 出版之前刊发论文的录用定稿 排版定稿 整期汇编定稿 因为 中国学术期刊 网络版 是国家新闻出 版广电总局批准的网络连续型出版物 ISSN 2096 4188 CN 11 6037 Z 所以签约期刊的网络版上网络首 发论文视为正式出版 西南农业学报 2024 37 2 云南稿件 引用格式 丁星文 王慧纯 李树发 蹇洪英 张颢 邵林 唐开学 温室无土栽培切花月季生长发育预测模型 及其验证 J 西南农业学报 2024 37 Ding X W Wang H C Li S F Jian H Y Zhang H Shao L Tang K X Development and validation of a prediction model for cut rose growth in greenhouse soilless cultivation J Southwest China Journal of Agricultural Sciences 2024 37 收稿日期 2023 02 24 基金项目 国家重点研发计划 2020YFD1000400 国家观赏园艺工程技术研究中心 云南省花卉育种重 点实验室开放基金 FKL 202104 云南几种重要花卉品种自主创新与产业化应用 202102AE090052 云南省高层次科技人才及创新团队选拔专项 202305AS350002 第一作者 丁星文 1997 女 在读硕士 研究方向为月季栽培 E mail dingxingwen97 通讯作者 唐开学 1963 男 博士生导师 研究员 主要从事月季遗传育种研究 E mail kxtang 温室无土栽培切花月季生长发育预测模型及其验证 丁星文 1 2 王慧纯 1 李树发 1 蹇洪英 1 张 颢 1 邵 林 2 唐开学 1 1 云南省农业科学院花卉研究所 昆明 650205 2 云南大学资源植物研究院 昆明 650504 摘 要 目的 建立一个可以预测温室无土栽培切花月季生长发育时期及收获期的模型 为切花月季生产 过程中的环境因子调控提供理论支持 方法 本研究以生长周期差异明显的 3个主栽切花月季品种 洛神 欢乐颂 和 粉红雪山 为试验材料 无土栽培种植于曲靖市马龙区的塑料温室大棚中 于 2021 2022 年收 集了五期的生长发育数据以及同期的光照辐射及温度数据 通过分析切花月季的生长周期特征 构建了基 于生理辐热积 Physiological product of thermal effectiveness and PAR PTEP 的切花月季生长发育时期预 测模型 并使用独立数据对构建的生长模型进行了验证 结果 切花月季从修剪到萌芽 萌芽到现蕾和 现蕾到收获这 3个生长发育阶段所需的生理辐热积分别为 22 08 29 41和 38 89 MJ m2 通过分析切花月季 的生长周期特征 本文建立了一个预测模型 该模型基于生理辐热积 Physiological product of thermal effectiveness and PAR PTEP 来描述切花月季的生长发育时期 随后 我们使用独立数据对所构建的生 长模型进行了验证 结果 切花月季在修剪到萌芽 萌芽到现蕾以及现蕾到收获这 3 个生长发育阶段所 需的生理辐热积分别为 22 08 29 41和 38 89 MJ m2 本研究所构建的切花月季生长发育时期预测模型基于 生理辐热积 PTEP 在切花月季的各个生长发育阶段 模型的模拟预测值与实测值表现出良好的一致性 1 1线性回归标准误差 RMSE 分别为 0 7 6 5和 9 4天 显示出模型预测的准确性 结论 通过考虑光 网络首发时间 2024 01 26 16 58 49 网络首发地址 照辐射与温度的综合 影响 本文构建的模型能够预测切花月季在不同生长发育阶段的时间点 以及切花产 品的收获期 基于该模型 种植者可以更精准地调节温室内的光照与温度 从而在一定程度上调控切花月 季产品的生产周期 研究结果将为温室无土栽培切花月季的生产提供科学依据 同时也将为种植者制定切 实可行的生产计划提供了技术支持 关键词 切花月季 生长发育时期 生理辐热积 预测模型 中图分类号 S685 12 文献标识码 A Development and validation of a prediction model for cut rose growth in greenhouse soilless cultivation DING Xing wen1 2 WANG Hui chun1 LI Shu fa1 JIAN Hong ying1 ZHANG Hao1 SHAO Lin2 TANG Kai xue1 1 Flower Research Institute Yunnan Academy of Agricultural Sciences Kunming 650205 China 2 Resource Plant Research Institute Yunnan University Kunming 650504 China Abstract Objective To establish a model predicting the growth development stages and harvesting period of soilless cultivated greenhouse roses thereby providing theoretical support for the regulation of environmental factors in the cut rose production process Method In this study three distinct cut rose varieties with significant differences in growth cycles namely Loshen Huanlesong and Fenhongxueshan were selected for soilless cultivation in plastic greenhouse tunnels in Malong District Qujing City Data on growth and development were collected over five periods accompanied by concurrent records of light radiation and temperature during the 2021 2022 period By analyzing the growth cycle characteristics of cut roses this study established a predictive model based on the Physiological Product of Thermal Effectiveness and PAR PTEP to describe the growth and development stages of cut roses Subsequently the constructed growth model was validated using independent data Result Cut roses require physiological thermal accumulations of 22 08 29 41 and 38 89 MJ m2 during the pruning to bud bud to flowering and flowering to harvest stages respectively The predictive model for the growth and development stages of cut roses constructed in this study is based on PTEP At various growth and development stages of cut roses the simulated predicted values of the model exhibit good consistency with the measured values The 1 1 linear regression standard errors RMSE between model predicted values and measured values are 0 7 6 5 and 9 4 days demonstrating the accuracy of the model predictions Conclusion Considering the combined effects of light radiation and temperature the model developed in this study can predict the timing of various growth and development stages of cut roses as well as the harvest period for cut flower products With this model growers can make precise adjustments to light and temperature in the greenhouse effectively regulating the growth cycle of cut rose products This study not only provides a scientific foundation for the production of cut rose products in greenhouse soilless cultivation but also offers valuable technical support for growers in formulating practical production plans Key words Cut rose Growth and development period Physiological product of thermal effectiveness and PAR Prediction model 研究意义 月季 Rosa hybrida 是蔷薇科 Rosaceae 蔷薇属 Rosa 植物 1 是 世界四大切花之一 2 在欧洲国家 月季有 花中皇后 的美称 又被众多国家封作 国花 在中国切花月季是许多城市的 市花 3 5 切花月季也是国内目前种植面积最广 产值 最大的花卉种类 但产品价格波动较大 情人节 春节等热门节假日的单支价格可达平时 价格的 3 4 倍 对于种植户来说 让产品能够在市场价格高的时候采收上市 实现产值最 大化是一直以来的需求 月季大部分喜充足日照 光照不足影响其正常生长 影响月季生 长的另一个重要因素是温度 6 温度超过上限或低于下限都会影响月季的生长以及品质 此外 湿度和水肥管理不当 会造成月季不孕蕾或花朵提前凋谢等情况 7 因此 根据自 然环境的变化以及月季生长情况及时对棚内环境进行调整是非常有必要的 根据市 场的预 测行情人为地调控棚内环境 可以有效地在一定范围内调整切花月季收获期 前人研究进 展 月季是一种自感开花的植物 Self inductive plant 开花不受光周期 温周期等的影响 8 温度热效应和光合有效辐射协同作用于发育速率 9 在切花月季的无土栽培生产模式 中 光照 温度 湿度 水肥以及修剪方式均会影响其生长周期与产品质量 但温度和光 照是决定其生长发育过程的最重要因素 张勇等 10 研究表明月季虽然喜阳 但光照耐性限 度宽 轻 遮阴 能促进光合效率 减少光抑制 成花率高 Khayat Moe和 Zieslin等 11 13 发 现气温对月季切花的生长发育和切花品质有重要影响 在此基础上 迟东明等 14 用记录萌 芽到初花的天数 日均温度积累量及照度等的方法 认为月季生长发育所需时长与其日均 温度积累量呈正相关 日均温度积累量 照度和日照时数呈负相关 构建出了月季收获期 周年积温预测模型方程 姚德宏等 6 人通过记录花茎长度 研究了温度对切花月季的影响 构建了月季发育速度与温度的关系模型 Kim 等 15 利用光照和气温条件 模拟了月季的根 系生长 建立了月季全年养分吸收的动态模型 张军云等 16 通过研究不同季节切花月季花 枝的生长规律 提出不同季节的管理应根据发育天数采取相应的水肥措施 张海兵 17 利用 花枝生长量与发育天数建立了月季生长发育模型 在培养室内盆栽一品红过程中 徐国彬 等 18 整合了热效应与光合有效辐射的关系 首次引入了辐热积 热效应与光合有效辐射的 乘积 TEP 的概念 在 此 基础上 杨再强等 19 提出了生理辐热积 PTEP 的概念 并 以 生理辐热积为尺度建立了 温室标准切花菊 的 生长发育模型 可以较为精确地对切花菊的收 获期进行预测 但目前 尚未见将温度与光照两个因素有效地结合起来的切花月季生长发育 模型 本研究切入点 目前国内外对切花月季生长发育模型的研究多基于温度或光照单一 因素对枝条或根系生长的影响 但切花月季的生长发育是光照与温度共同作用的结果 将 温度与光照两个因素有效地结合起来的切花月季生长发育模型能够更好地应用于实际生产 中 用于辅助温室内的环境调控 拟解决的关键问题 本研究通过切花月季四个季节达到 各个生长阶段所需的生理辐热积构建生长发育模拟模型 旨在分析模拟并预测切花月季达 到各生长发育阶段所需天数 以期能够通过调节切花月季棚内的温度 与光照来调控切花月 季的生长周期 从而使经济效益最大化 1 材料与方法 1 1试验材料 以生育期长度明显不同的 3 个市场主流切花月季品种 洛神 欢乐颂 和 粉红雪山 作 为试验材料 1 2试验方法 试验地位于云南省曲靖市马龙区古卡乐花卉有限公司的水肥一体化连栋塑料温室 栽 培基质为椰糠 基质槽宽 35 cm 深 20 cm 槽间距为 50 cm 株距为 10 cm 棚内辐射大 于 400 进行遮阴 处理 水肥管理与切花月季无土栽培的标准化生产一致 DB53 T 996 2020 保证植株的正常生长 每个品种设置 3个随机分布于温室内的试验小区 在每个试验小区内随机选取 15枝正 常的切花枝作为试验母枝 统一修剪后 对母枝上的第一个芽点进行同期挂牌 记录每支 切花枝从上一批切花修剪到萌芽 芽伸长至 1 2 cm 萌芽到现蕾 花蕾直径 5 mm 现 蕾到收获 花心打开 内瓣可见 的具体时间 试验 1于 2021年 4 7月进行 于 4月 2日对试验植株统一修剪并挂牌 试验 2于 2021 年 6 9月进行 从 6月 22日对试验植株统一修剪并挂牌 试验 3于 2021年 9 12月进行 从 9月 8日对试验植株统一修剪并挂牌 试验 4于 2021年 11月至 2022年 3月进行 从 11 月 20日对试验植株统一修剪并挂牌 试验 5于 2022年 3 6月进行 从 3月 21日对试验植 株统一修剪并挂牌 试验 1 2 3和 4分别为用于构建生长发育模型的春夏秋冬 4个季节 的试验 试验 5为模型验证试验 温室内环境数据由豪根道 iSii控制系统 荷兰 iSii compact 控制器 自动获取 所收 集的参数包括距离地面 1 5 m处的空气温度和湿度 以及 4 m高处的太阳辐射 每 5 min 进 行一次 数据采集 记录 值为该时刻的瞬时值 其中 光合有效辐射 Photosynthetically active radiation PAR 波长 400 700 nm 是太阳辐射的一部分 约为太阳辐射乘 0 5 20 1 3 模型构建 1 3 1 辐热积与生理辐热积的计算 切花月季不同生长阶段的累积辐热积 TEP 可用公式 1 4 计算 19 TEP 1 上面的公 式中 TEP 表示从第 天到第 天的累积辐热积 MJ m2 DTEP 则 表示 第 日 的 辐热积 MJ m2 日辐热积计算公式为 24 1 2 PAR 0 5Q 3 其中 PAR 表示第 i天总光合有效辐射 MJ m2d RTE i j 表示第 i天内第 j j 1 24 小时内相对热效应 通常根据 切花月季发育的 3 基点温度及实测的温室内温度数据计算 该公式可形式化表示如下 0 1 0 4 在 公式 4 中 RTE T 表示 温度 T的相对热效应 其中 T代表每小时的平均温度 Tb表示 切花月季生长发育的最低温度 Tob表示 切花月季生长发育的最适下限温度 Tou表 示 生长发育的最适上限温度 Tm则 为生长发育的最高温度 切花月季生长发育的 3 基点温 度见下表 1 6 21 表 1 切花月季生长发育的 3基点温度 Table 1 Three fundemental points of temperature of cut rose growth 时间 Time 最低温度 Tb 最适下限 Tob 最适上限 Tou 最高温度 Tm 白天 Day 3 24 28 30 夜晚 Night 3 14 18 30 利用试验 1 4的试验数据 利用公式 1 4 计算出 3个切花月季品种到达各个生 长发育阶段所需的辐热积 不同品种达到不同生长发育阶段所需累积辐热积有差异 用生 理辐热积 PTEP 19 22 23 来统一各个月季品种的发育进程 植物生长的基本发育因子是与 品种相关的参数 其作用是调控不同品种的生长速率 生长最迅速的月季品种基本发育因 子为 1 23 生长相对缓慢的月季的基本发育因子与生理辐热积可按公式 5 6 计算 5 6 BD 为基本发育因子 TEPs 是生长速度最快的品种整个生长发育过程所需累积辐热积 TEPsi为 i品种整个生长发育过程所需累积辐热积 1 3 2模型验证 模拟值与观察值之间符合度的统计分析用回归标准误差 Root Mean Squared Error RMSE 24 RMSE用公式 7 计算 2 1 7 Pi为观察值 文本中为达到某生长发育阶段所需天数 Qi为模拟值 文本中为验证达 到某生长发育阶段的天数 n为样本容量 在模型预测中 RMSE的减小 表示模拟值与实 际观测值的差异程度减小 模型的预测准确度提高 2 结果与分析 2 1切花月季的全年生长发育周期 表 2 切花月季全年生长发育周期 Table 2 Annual growth and development cycle of cut rose 生长季节 Growing season 品种 Cultivars 修剪日期 M D Trim date 修剪 萌芽时 d Trim budding duration 萌芽 现蕾时 d Budding squaring duration 现蕾 收获 d Squaring harvesting duration 总天数 d Total number of days 春季 Spring 洛神 4 2 13 1 77 16 1 97 21 1 66 50 1 83 欢乐颂 4 2 15 2 95 14 2 15 24 2 74 53 2 08 粉红雪山 4 2 12 1 42 19 2 86 23 2 41 54 2 66 夏季 洛神 6 22 10 1 53 13 1 33 19 0 9 46 3 5 由表 2 可知 供试切花月季品种在曲靖马龙古卡乐花卉有限公司塑料温室无土栽培条 件下 冬季夜间加温 春季夜间温度低于 14 加温 一年可生产 5茬切花 4 9月切花月 季生长周期短 9月至翌年 4月生长周期较长 从表中也可以看出切花月季的生长周期随季 节变化 春夏生长周期为 40 55 d 秋冬季节为 60 80 d 品种之间的差异在冬季表现更为 突出 2 2 完成各生育期所需的生理辐热积 使用试验 1 4和表 1中的 3个基点温度 通过公式 1 6 计算各品种的基本发育 因子 BD 以及各品种 到达不同 生长发育阶段的平均实际天数和所需的生理辐热积 切花月 季 从修剪到萌芽 萌芽到现蕾和现蕾到收获 这几个阶段 需要的 生理辐热积分别为 22 08 29 41和 38 89 MJ m2 在本试验中 洛神 这一 品种 生长最快 其 在各个生育阶段完成所需 的平均实际天数分别为 13 17和 26 d 其 余 品种数据详见表 3 表 3 切花月季不同品种完成各发育阶段所需的实际天数和生理辐热积 Table 3 The actual number of days and PTEP required for different cultivars to complete each development stage 品种 Cultivars 修剪 萌芽 d Trim budding duration 萌芽 现蕾 d Budding squaring duration 现蕾 收获 d Squaring harvesting duration 合计 d Total 基本发育因子 BD 洛神 Luoshen 13 2 55 17 4 6 25 5 4 56 10 7 1 欢乐颂 Huanlesong 15 2 87 17 6 83 28 5 31 60 14 61 0 95 粉红雪山 Fenhongxueshan 11 1 92 18 3 96 29 5 55 58 9 52 0 94 PTEP MJ m2 22 29 39 90 Summer 欢乐颂 6 22 12 1 84 12 2 22 0 98 42 2 1 粉红雪山 6 22 9 2 22 13 1 36 23 1 23 45 3 14 秋季 Autumn 洛神 9 8 12 1 6 15 3 55 29 1 75 57 4 36 欢乐颂 9 8 12 2 14 1 95 33 2 46 59 3 79 粉红雪山 9 8 10 1 96 17 2 35 35 1 8 61 3 55 冬季 Winter 洛神 11 20 17 0 522 25 2 52 32 3 41 74 5 42 欢乐颂 11 20 19 1 47 29 4 18 34 2 24 82 2 98 粉红雪山 11 20 14 2 02 24 3 42 33 6 17 71 5 74 翌年春季 Next spring 洛神 3 21 16 2 07 17 1 39 25 1 5 58 3 27 欢乐颂 3 21 15 1 92 20 3 49 26 2 3 61 3 61 粉红雪山 3 21 12 1 89 17 2 8 30 1 52 59 1 76 2 3 切花月季生长模型预测 对试验 1 4 的数据进行计算 利用公式 1 6 得到每个季节和每个品种在各个生 长发育期中所需的累计辐热积和生理辐热积 见图 1 4 同时 计算 4 个季节中每个品种 在各个生长发育期所需的平均累计辐热积和平均生理辐热积 见图 5 通过图 1 4 的分析 可得知 在完成相同生长发育阶段时 3 个品种所需的生理辐热积基本相近 所以 预测 不同品种达到不同生长发育阶段的天数以及达到收获期的日期可以使用生理辐热积这个指 标 图 1 春季切花月季所需累积辐热积与生理辐热积 Fig 1 TEP and PTEP required of cut rose in spring 图 2 夏季切花月季所需累积辐热积与生理辐热积 0 40 80 120 修剪 萌芽 现蕾 收获累积辐热积 MJ m 2 TEP 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 0 25 50 75 100 修剪 萌芽 现蕾 收获 生理辐热积 MJ m 2 PTEP 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 0 40 80 120 修剪 萌芽 现蕾 收获 累积辐热积 MJ m 2 TEP 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 0 25 50 75 100 修剪 萌芽 现蕾 收获 生理辐热积 MJ m 2 PTEP 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 Fig 2 TEP and PTEP required of cut rose in summer 图 3 秋季切花月季所需累积辐热积与生理辐热积 Fig 3 TEP and PTEP required of cut rose in autumn 图 4 冬季切花月季所需累积辐热积与生理辐热积 Fig 4 TEP and PTEP required of cut rose in winter 0 40 80 120 修剪 萌芽 现蕾 收获 累积辐热积 MJ m 2 TE P 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 0 40 80 120 修剪 萌芽 现蕾 收获 累积辐热积 MJ m 2 TEP 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 0 25 50 75 100 修剪 萌芽 现蕾 收获 生理辐热积 MJ m 2 PTEP 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 0 25 50 75 100 修剪 萌芽 现蕾 收获 生理辐热积 MJ m 2 PTEP 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 图 5 四个季节切花月季所需平均累积辐热积与平均生理辐热积 Fig 5 Average TEP and PTEP required of cut rose in four seasons 2 4 切花月季生长模型验证 利用第 5次试验对切花月季生长模型进行验证 首先用公式 1 6 和表 1计算出 不同品种各生长发育阶段所需生理辐热积 反向推出第 5次试验各品种月季各个生长发育 阶段所需的天数为模拟值 将模拟值整合得到生长发育阶段模拟值与观测值的检验结果如 图 6所示 在模拟值和观测值之间 针对 3个品种在修剪至萌芽 萌芽至现蕾和现蕾至收 获等时期的数据 我们得到了基于 1 1线的决定系数 R2为 0 99 3个发育阶段的回归统 计标准 误差 分别为 0 4 6 7和 9 4 d 0 40 80 120 修剪 萌芽 现蕾 收获平均累积辐热积 MJ m 2 Avera ge TE P 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 粉红雪山 0 25 50 75 100 修剪 萌芽 现蕾 收获 平均生理辐热积 MJ m 2 Avera ge P TE P 生长阶段 Development stages 洛神 欢乐颂 图 6 切花月季到达各个生长发育阶段天数模拟值与观测值比较 Fig 6 Comparison of simulated and observed values for the number of days taken by cut rose varieties to reach various growth and development stages 表 4 用生理辐热积模拟标准切花月季各生育期的持续天数及其预测误差 实测值 模拟值 Table 4 Simulation of the number of days needed for each growth period of the standard cut rose production and its prediction error by PTEP measured value simulated value 品种 Cultivars 洛神 d Luoshen 欢乐颂 d Huanlesong 粉红雪山 d Fenhongxueshan RMSE d 修剪 萌芽 Trim budding duration Obs 16 15 12 Sim 15 16 12 Error 1 1 0 0 7 萌芽 现蕾 Budding squaring duration Obs 17 20 19 Sim 23 27 25 Error 6 7 6 6 5 现蕾 收获 Squaring harvesting duration Obs 25 26 30 Sim 28 29 33 Error 2 3 3 9 4 注 Obs表示观测值 Sim表示模拟值 Error观测值与模拟值之间的误差 Note Obs represents the observated value Sim represents the simulated value and Error is the error between y 1 1993x 1 9112 R 0 9954 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 到达各生长阶段模拟值 d Sim ilat ed day s aft er cut ting 到达各生长阶段的观测值 d Observed days after cutting 洛神 欢乐颂 粉红雪山 线性 趋势线 the observed value and the simulated value 3 讨论 3 1温度与光照对切花月季生长周期的影响 温度和光照在决定作物生产力水平方面起着主要作用 8 24 植物体整个生长发育过程 都有温度的参与 25 适宜的光温条件可以保证作物的生长 品质的提升 26 而低温短日照 环境会导致植株生长发育速率减慢 花芽分化进程延长 植株外观品质也会受到影响 27 在水肥充足的条件下 光照与温度是影响切花月季生长发育最主要的因素 温度对植 物的光合作用和呼吸作用产生影响 从而影响有机物的合成和运输 最终对植物的整个生 长发育过程产生影响 28 高温会致使月季发育周期延长 29 花朵直径变小 品质降低 30 31 当温度高于 30 时会影响月季的花器官发育 导致花芽停止 分化 产量降低 32 本研 究发现 4 9月气温上升 日平均气温由 18 上升至 22 昼夜温差由 15 缩小至 6 随着日均气温的升高和昼夜温差的缩小 切花月季生长周期缩短 这与熊志颖等 33 王彦 华 等 34 研究结果一致 其中 7 8月切花月季 3个生长发育阶段均发育快 收获期提前 生 长周期明显缩短 这与高博等 35 的研究结果一致 在低温环境下 月季植株的光合作用 细胞膜流动性及基础代谢会明显降低 萌芽和枝条的生长也会受到抑制 严重时还会造成 新梢 叶片的冻害 甚至整株死亡 36 37 在本研究中 11月到翌年 2月平均气温为 17 4 在夜间加温的情况下昼夜温差为 6 5 昼夜温度均未在最适温度范围内 生长周期明显延 长 相较于夏季生长周期平均延长了 32 d 这与高博等 35 的研究结果一致 白天 24 28 夜间 14 18 是月季生长发育的最适温度 将温室内的温度控制在此范围内能够促进月季 生长 提高产量与品质 本研究结果表明 夏季试验的切花月季生长周期明显短于冬季 这是由于夏季气温高 昼夜温差小 冬季温度低且昼夜温差大 这也说明在一定温度范围 内 温度升高有利于切花月季的生长发育 植物的 生长发育受到光照的影响 其机制包括影响植物光合作用和光形态学建成 38 生产上可以 通过冬季补光延长日照时长来提高切花月季产量 39 也通过改变植物生长环境 的光质以延迟开花周期 40 本试验用棚内测量的生长数据结合环境数据 明确了温度以及 太阳有效辐射与切花月季生长周期之间的关系 切花月季生长发育周期随温度与太阳辐射 变化明显 春夏季 4月后 所需生长发育时间明显缩短 秋冬季 9月后 所需生长发育 时间相对较长 这也与张海兵 17 张金云 等 41 的研究结果一致 3 2花卉生长发育模型构建 作物的生长发育模型可以模拟和预测作物生长发育对不同作物管理以及环境管理措施 的响应过程 已成为优化设施作物种植管理的重要工具 目前 温室生长发育模型常用的 方法有生理发育时间法 有效积温法 辐热积法和生理辐热积法 参考温室多头菊花 42 单头菊花 19 以及大花蕙兰 43 的生育期预测方法 我们综合考虑了光照和温度这两个环境 因子的协同作用 构建 了一个以生理辐热积为的日光温室切花月季生长发育模型 该方法 克服了有效积温法的不足 并考虑到了品种之间的差异 具有较高的预测精度和实用性 姚德宏等 44 利用有效积温法构建了春季切花月季的生长模型 发现短 长积温月季品种从 萌芽到收获的有效积温分别为 780 和 980 本研究弥补了有效积温法未考虑太阳有效辐 射的不足 且做了四个季节的重复试验 误差更小 适用性更强 张军云等 16 以花枝长度 为尺度构建的切花月季模型 将当季花枝生长划分为渐长期 快长期和缓长期 在不同的 时期采取不同的肥水管理措施从而达到促进其生长的目的 在本研究中 我们将当季花枝 生长划分为 3 个阶段 并在此基础上测量了切花月季整个生长周期所需的生理辐热积 在 得到整个生长周期所需的生理辐热积后 不仅可 以根据不同的阶段调整水肥管理措施 还 能通过补光加温或降温等方式来调节切花月季的生长周期 本研究以四个季节为重复 构建了全年的生长发育周期预测模型 但各个季节各生长 阶段的生理辐热积仍有一定的差异 可以进一步进行每个季节的重复与验证试验 分别构 建每个季节的生长发育时期预测模型 更精准 地 预测不同季节的收获期 本试验选取了对 切花月季生长周期影响最大的两个因素 光照与温度来构建生长发育周期预测模型 但水 肥管理及修剪方式也对切花月季的生长发育有一定的影响 模型有待增加参数以进一步提 高模型的准确性 4 结论 各个试验品种在生长的不同阶段所需的生理辐热积基本相似 我们可以借助生理辐热 积这一指标来预测不同品种达到特定生长发育阶段所需的天数以及达到收获期的日期 本 研究构建的模型展现了从修