夏季高山番茄育苗温度适宜度与限制因子定量评价

夏季高山番茄育苗温度适宜度与限制因子定量评价高温是夏季设施育苗的主要障碍因子,工厂化育苗需要精细的环境调控,夏季在不适地区育苗能耗较多。在发展适地育苗思路的指引下,利用高海拔地区夏季气候冷凉的优势进行育苗培育幼苗不仅可以节省能源,降低育苗成本,还可以提高幼苗质量,培育优质壮苗。为了探明高山夏季育苗的效果,本文采取对比研究的方法,分别在河南省内的高山(海拔998m)与平原(海拔77m)进行同一时间播种,统一规范化管理育苗试验,详细测试了两个区域的温度特征和番茄幼苗的生长发育情况。分别对高山与平原两地适宜度的定量评价、高温历时、高温胁迫程度、适宜度与幼苗生长指标的关系以及影响程度进行系统化分析,从而利用温度适宜度定量评价模型和对限制因子进行精准调控。主要结论如下:1.对夏季高山与平原设施内温度基本特征分析得出高山的整体温度特征优于平原。与平原相比,育苗期间高山的日均温(25.45℃)比平原(28.77℃)低3.32℃,高山的白天均温(28.16℃)比平原(30.13℃)低1.87℃,高山的夜间均温(21.92℃)比平原(26.14℃)低4.22℃,高山的昼夜温差(7.43℃)比平原(4.04℃)高3.39℃,差异均达显著水平。育苗期间高山的根际日均温(24.84℃)比平原(26.42℃)低1.58℃,高山的白天根际均温(28.78℃)比平原(30.26℃)低1.48℃,高山的夜间根际均温(21.16℃)比平原(28.74℃)低7.58℃,高山的根际昼夜温差(7.04℃)比平原(1.89℃)高5.15℃,差异均达显著水平。2.与平原相比整个育苗周期,高山番茄幼苗的株高、茎粗,干鲜重、根冠比、壮苗指数可溶性糖含量、根系活力以及SPAD值都显著优于平原,这说明夏季高山的环境更有利于番茄幼苗的生长。在播后28d高山的株高,茎粗,全株干重是平原的1.21,1.16,1.39倍;生长速率比平原高出39.52%,壮苗指数是平原的1.34倍。播后的28d,可溶性糖含量、根系活力、SPAD值高山比平原高出37.91%、165.45%、9.02%。由上述结果表明高山较平原可相应的缩短育苗周期,提高幼苗可溶性糖含量,根系活力与叶绿素SPAD值,从而提高幼苗质量。3.建立一种对设施温度特征进行定量评价的模型,阐述了白天、夜间和根际各个温度适宜度的计算方法,结合测试的温度数据对定量评价模型进行适宜度的计算,据温度适宜度定量评价模型计算所得适宜度,白天适宜度的最小值为0,最大值为1;夜间最小值为0,最大值高山为0.99,平原为0.83;根际适宜度的最小值为0,最大值为1;其中温度适宜度总值高山的“适宜”,“次适宜”和“不适宜”总值是平原的2.23,1.14和0.11倍;典型天气的适宜度总值高山的“适宜”,“次适宜”和“不适宜”总值是平原的1.52,2.29和0.18倍。据适宜度动态变化曲线可得出夏季高山和平原的10:00-15:00和平原的夜间为重点调控时段,典型天气的晴天为温度调控的重点天气。4.本文运用温度游程特征对温度定量评价的模型结果的一致性进行复算,与平原相比,整个育苗期的白天气温高于25℃的高温历时比平原低了2.87h,夜间气温高于17℃的高温历时比平原低0.53h,根际温度高于22℃的高温历时比平原低9.2h,高温历时比平原低12.6h;白天气温高于33℃的高温历时比平原低0.9h,夜间气温高于25℃的高温历时比平原低6.06h,根际温度高于28℃的高温历时比平原低3.56h,高温历时总共比平原低10.52h。高山的高温烈度和高温强度无论是白天、夜间和根际都低于平原,高山的温度环境有效的降低了幼苗遭受高温的程度。5.据幼苗指标与温度适宜度的相关性分析得出白天温度适宜度与幼苗壮苗指数,干物质,地上干质量与地下干质量的相关系数分别为R=0.657,0.748,0.767,0.696;与根冠比的相关系数为R=0.439。夜间温度适宜度与根冠比,地下干质量的相关系数为R=0.934,0.808;与幼苗壮苗指数,干物质,地上干质量的相关系数分别为R=0.479,0.339,0.492;根际温度适宜度与幼苗干物质,地上干质量,地下干质量的相关系数为R=0.681,0.694,0.567;与壮苗指数,根冠比的相关系数为R=0.523,0.521。综上,白天温度适宜度对幼苗壮苗指数,地上干质量与地下干质量的影响较大,对根冠比的影响较小;夜间温度适宜度对幼苗的根冠比,地下干质量影响极大,对壮苗指数,地上干质量的影响较小;根际温度适宜度对幼苗的地上干质量与地下干质量的影响较大,对壮苗指数和根冠比的影响较小。6.本文通过通径分析得出本文通过通径分析得出温度适宜度对壮苗指数直接作用为白天(0.493)>夜间(0.203)>根际(0.157);根冠比为夜间(0.892)>白天(0.074)>根际(0.024);干物质为白天(0.551)>根际