温室黄瓜叶面积计算及其与株高的相关性研究

C h i n e s e A g r i c u l t u r a l S c i e n c e B u l l e t i n V o l . 2 1 N o . 8 2 0 0 5 A u g u s t!“#$%89“ 研 究 了 温 室 黄 瓜 叶 面 积与 株 高 的 变 化 规 律 !二 者 间 呈 极 显 著 线 性 相 关 !相 关 系 数 为 =)?5“提 出 了 利 用 着 叶 株 高 替 代 叶 面 积 !以实 现 温 室 黄 瓜 模 式 化 研 究 的 简 化 处 理 “关 键 词 !温 室 #黄 瓜 #叶 面 积 #株 高 #相 关 性“#$%*$),“#/$%$05- =#*/1 .0(*“+%)+(1% 2/*3,(4*)56 P4,.,E 5=?8O8=$%,0, $& .0($/$75 1/6 >*$%$05- !#1/0#1* ?*1$89 (Z +4 Y4“+/X /M 24-M 24E“+ “,Y4V 24-M W,X“+)+4 *+-E4 /M 24-M -14- -X U2-“ +4,E+“ 0X41 X,MM414“ *1/UU,E W-V V“0X,4X6 “+414 ,V V,E,M,*-“2Z U/V,“,S42,4-1 */1142-“,/ (4“W44 U2-“ V“4Y +4,E+“ W,“+ 24-M -X “/“-2 24-M -14- W,“+ */4MM,*,4“ /M =)?56 0V,EV“4Y +4,E+“ W,“+ 24-M ,V“4-X /M 24-M -14- */02X V,YU2,MZ “+4 142-“4X *-2*02-“,E /M 24-M -14- W-V U/,“4X /0“, “+4 -1“,*24)*& 5.%3A 144+/0V46 I0*0Y(416 C4-M -14-6 2-“ +4,E+“6 I/1142-“,/基 金 项 目 !上 海 市 博 士 后 基 金 项 目 ； 上 海 市 设 施 园 艺 技 术 重 点 实 验 室 项 目 ； 安 徽 省 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 0 3 0 4 1 1 0 6 ) ； 安 徽 省 优 秀 人 才 培 养 项 目 ； 国 家 自 然 科 学 基金 重 点 项 目 ( 3 9 8 3 0 2 3 0 ) 。 第 一 作 者 简 介 !裴 孝 伯 ， 男 ， 1 9 7 0 年 出 生 ， 博 士 学 历 ， 副 教 授 ， 主 要 研 究 方 向 为 设 施 园 艺 。 E - m a i l : p e i x b s o h u . c o m ， p e i x b c i t i z . n e t 。 通讯 作 者 !李 世 诚 。 收 稿 日 期 !2 0 0 5 - 0 3 - 3 1 ， 修 回 日 期 ： 2 0 0 5 - 0 4 - 0 4 。农 业 基 础 科 学!“! !中 国 农 学 通 报 第 !“ 卷 第 # 期 !$% 年 # 月&()*+,-./&0,12345,16.,7./,艺 所 提 供 ） 。日 光 温 室 黄 瓜 实 验 ： 1 9 9 9 !2 0 0 3 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 1 5 日 5 月 3 1 日进 行 ， 秋 冬 茬 实 验 于 每 年 9 月 1 6 日 1 2 月 3 1 日 进行 。现 代 温 室 黄 瓜 实 验 ： 2 0 0 3 年 9 月 “2 0 0 4 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 2 0 0 3 年 0 9 月 1 6 日 2 0 0 4 年 1 月 1 5 日 进 行 ， 冬春 茬 实 验 于 2 0 0 4 年 0 1 月 1 5 日 0 5 月 3 1 日 进 行 。实 验 株 行 距 为 3 0 c m #1 0 0 c m 。 随 机 区 组 设 计 ， 每小 区 2 行 ， 每 行 1 0 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 $（ 叶 长 %叶 宽 ） 的 关 系 如 图 1 ，呈 极 显 著 线 性 关 系 ， K 值 的 取 值 范 围 为0 . 7 3 1 8 0 . 7 5 4 2 ， 通 常 可 取 值 K &0 . 7 4 3 ， 且 品 种 间 差 异不 显 著 。 采 用 上 式 求 算 温 室 黄 瓜 叶 面 积 的 结 果 与 叶 面积 仪 测 定 值 接 近 、 变 幅 在 5 % 以 内 ， 回 归 检 验 F 3 3 7 4 . 6 ()F0 . 0 1， 具 有 较 高 的 模 拟 精 度 ， 表 明 该 公 式 可用 于 黄 瓜 的 叶 面 积 求 算 。y = 0 . 7 4 3 0 * R2= 0 . 9 9 4 * * , n = 2 0 5 !（ 1 ）温 室 黄 瓜 叶 面 积 变 化 如 图 2 ， 结 果 表 明 ， 无 论 冬 春茬 还 是 秋 冬 茬 ， 定 植 后 2 0 6 0 d 叶 面 积 增 加 迅 速 。 叶 面积（ +） 与 定 植 后 天 数（ d ） 的 关 系 如 下 ：日 光 温 室 冬 春 茬 ( S - w s ) ：,= 9 3 . 7 + 1 0 1 . 1 8 d -0 . 0 0 2 1 d2R2= 0 . 9 2 6!, n = 1 4 4!（ 2 ）日 光 温 室 秋 冬 茬 ( S - a w ) ：.= 1 2 8 . 1 + 7 4 . 5 4 6 d /0 . 2 2 1 5 d2R2= 0 . 9 2 5!,n = 1 0 5 !（ 3 ）现 代 温 室 冬 春 茬 ( G - w s ) ：0= 3 5 . 2 1 + 1 9 8 . 3 1 d 10 . 5 2 0 0 d2R2= 0 . 8 9 3!,n = 1 4 0 !（ 4 ）现 代 温 室 秋 冬 茬 ( G - a w ) ：2= 3 3 . 8 1 + 1 8 3 . 2 9 d 30 . 6 0 9 7 d2R2= 0 . 9 2 6 3!,n = 1 0 !0 （ 5 ）从 图 2 和 上 式 可 知 ， 叶 面 积 随 黄 瓜 生 长 发 育 不 断图 “ 温 室 黄 瓜 叶 面 积 与 叶 长 !叶 宽 的 关 系图 ! 温 室 黄 瓜 叶 面 积 变 化增 大 。 d = 1 时 ， L 的 值 已 有 一 定 大 小 ， 即 表 明 黄 瓜 定 植时 已 具 有 一 定 的 叶 面 积 ， 这 与 实 际 栽 培 中 黄 瓜 的 育 苗定 植 情 况 一 致 。 由 于 温 室 黄 瓜 封 垅 后 管 理 采 用 放 蔓 同时 摘 除 基 部 叶 片 的 措 施 ， 黄 瓜 单 株 成 熟 功 能 叶 片 数量 ， 日 光 温 室 保 持 在 2 3 片 左 右 ， 现 代 温 室 保 持 在2 5 3 0 片 ； 单 株 叶 面 积 的 大 小 ， 日 光 温 室 冬 春 茬 保 持 在0 . 8 m2左 右 ， 秋 冬 茬 在 0 . 5 m2左 右 ， 现 代 温 室 冬 春 茬 保持 在 1 . 2 m2左 右 ， 秋 冬 茬 在 1 . 0 m2左 右 ， 冬 春 茬 、 秋 冬茬 叶 面 积 大 小 的 差 异 由 黄 瓜 单 叶 面 积 的 大 小 不 同 造成 ， 实 验 中 观 测 的 结 果 与 实 际 生 产 相 一 致 。!.! 着 叶 株 高 !着 生 功 能 叶 的 茎 高 “的 变 化 温 室 黄 瓜着 叶 株 高 的 变 化 如 图 3 所 示 ， 结 瓜 前 黄 瓜 株 高 增 加快 ， 结 瓜 后 至 封 垅 增 加 较 慢 ， 这 与 黄 瓜 大 量 结 瓜 时 ， 物质 分 配 以 向 瓜 中 为 主 有 关 。 因 封 垅 后 放 蔓 的 同 时 摘 除基 部 叶 片 措 施 以 及 设 施 空 间 高 度 的 限 制 ， 黄 瓜 着 叶 株高 日 光 温 室 一 般 为 2 m 左 右 ， 现 代 温 室 为 3 m 左 右 。着 叶 株 高（ h ） 与 定 植 后 天 数（ d ） 的 关 系 ：日 光 温 室 冬 春 茬 ( S - w s ) :h = 1 2 . 4 + 2 . 5 3 8 9 d 40 . 0 0 4 3 d2R2= 0 . 9 3 6!, n =1 4 4 !（ 6 ）农 业 基 础 科 学!“ “C h i n e s e A g r i c u l t u r a l S c i e n c e B u l l e t i n V o l . 2 1 N o . 8 2 0 0 5 A u g u s t!“#$%&“()*+,-./01-2)34“)*3日 光 温 室 秋 冬 茬 ( S - a w ) :h = 1 0 . 8 + 2 . 7 6 5 9 d !0 . 0 1 0 3 d2R2= 0 . 9 7 6!, n =1 0 5 !（ 7 ）现 代 温 室 冬 春 茬 ( G - w s ) :h = 7 . 2 3 + 3 . 7 0 4 5 d + 0 . 0 0 3 7 d2R2= 0 . 9 4 5!, n =1 4 0 !（ 8 ）现 代 温 室 秋 冬 茬 ( G - a w ) :h = 7 . 3 2 + 3 . 4 6 8 5 d “0 . 0 0 1 9 d2R2= 0 . 9 3 9!, n =1 0 0 !（ 9 ）从 图 3 和 上 式 可 知 ， 温 室 黄 瓜 着 叶 株 高 定 植 后2 0 d 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 . 9 9 1 ， 回 归 检 验 F #6 1 2 4 . 5 $%F0 . 0 1， 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 1 0 ， 存 在 参 数 获 取 困难 ， 采 用“ 等 腰 三 角 形 ” 即 叶 长 的 平 方 来 估 算 1 3 实 验 中的 黄 瓜 叶 面 积 ， 其 估 算 结 果 误 差 在 1 0 % 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 系参 考 文 献1 刘 文 , 王 恩 利 , 韩 湘 玲 . 棉 花 生 长 发 育 的 计 算 机 模 拟 模 型 研 究 初 探 J .中 国 农 业 气 象 , 1 9 9 2 , 1 3 ( 6 ) : 3 1 52 杨 京 平 , 陈 杰 . 稻 田 玉 米 生 长 发 育 的 计 算 机 仿 真 模 型 J . 系 统 仿 真 学报 , 1 9 9 9 , 1 1 ( 5 ) : 3 9 1 3 9 43 刘 铁 梅 , 曹 卫 星 , 罗 卫 红 , 郭 文 善 . 小 麦 叶 面 积 指 数 的 模 拟 模 型 研 究 J .麦 类 作 物 学 报 , 2 0 0 1 , 2 1 ( 2 ) : 3 8 4 14 黄 冲 平 , 王 爱 华 , 胡 秉 民 . 马 铃 薯 生 育 期 和 干 物 质 积 累 的 动 态 模 拟 研 究 J . 生 物 数 学 学 报 , 2 0 0 3 , 1 8 ( 3 ) : 3 1 4 3 2 05 赵 春 江 , 吴 华 瑞 , 王 纪 华 , 黄 文 江 . 田 间 小 麦 叶 面 积 空 间 分 布 数 学 模 型的 建 立 与 应 用 J . 中 国 农 业 科 学 , 2 0 0 4 , 3 7 ( 2 ) : 1 9 6 2 0 06 M a r c e l i s L F M , H e u v e l i n k E , G o u d r i a a n J . M o d e l l i n g b i o m a s s p r o d -u c t i o n a n d y i e l d o f h o r t i c u l t u r a l c r o p s : a r e v i e w J . S c i e n t i a H o r t i c u l -t u r e , 1 9 9 8 , 7 4 : 8 3 1 1 17 M a r c e l i s L F M . N o n - d e s t r u c t i v e m e a s u r e m e n t s a n d a n a l y s i s o f t h ec u c u m b e r f r u i t . J . J o u r n a l o f H o r t i c u l t u r a l S c i e n c e , 1 9 9 2 , 6 7 ( 4 ) : 4 5 7 4 6 48 M a r c e l i s L F M . F r u i t s h a p e i n c u c u m b e r a s i n f l u e n c e d b y p o s i t i o nw i t h i n t h e p l a n t , f r u i t l o a d a n d t e m p e r a t u r e J . S c i e n t i a , H o r t i c u l t u r a e ,1 9 9 4 , ( 5 6 ) : 2 9 9 3 0 89 薛 林 宝 , 姜 敦 云 . 果 菜 类 蔬 菜 生 长 发 育 及 产 量 形 成 模 型 的 研 究 进 展 J .中 国 蔬 菜 , 2 0 0 1 , ( 1 ) : 4 8 5 01 0 李 化 龙 , 陈 端 生 , 杨 合 法 . 日 光 温 室 黄 瓜 叶 片 和 果 实 相 关 参 数 的 模 拟 J . 中 国 农 业 大 学 学 报 , 2 0 0 3 , 8 ( 增 刊 ) : 7 6 7 91 1 孙 忠 富 , 陈 仁 杰 . 温 室 园 艺 作 物 生 长 发 育 模 型 研 究 现 状 与 发 展 趋 势 J .园 艺 学 报 , 2 0 0 1 , 2 8 ( 增 刊 ) : 7 0 0 7 0 41 2 裴 孝 伯 , 张 福 墁 , 高 丽 红 . 日 光 温 室 不 同 茬 口 黄 瓜 对 水 分 需 求 规 律 的 研究 J . 中 国 农 学 通 报 , 2 0 0 2 , 1 8 ( 4 ) : 4 0 4 21 3 龚 建 华 , 向 军 . 黄 瓜 群 体 叶 面 积 无 破 坏 快 速 测 定 方 法 研 究 J . 中 国 蔬菜 , 2 0 0 1 ( 4 ) : 7 91 4 曾 晓 珊 , 邹 冬 生 , 孙 焕 良 , 敖 和 军 . 龙 须 草 叶 面 积 测 定 方 法 的 初 步 研 究 J . 作 物 研 究 , 2 0 0 4 , 1 8 ( 1 ) : 3 1 3 2 , 3 5农 业 基 础 科 学!“ “