一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法，包括以下步骤：步骤1)确定温室茄果类作物叶柄、果柄处的蔗糖浓度；步骤2)由叶柄、果柄横截面积与筛管横截面积的关系式，确定温室茄果类作物叶柄、果柄处的筛管横截面积；步骤3)确定温室茄果类作物果实、茎的蔗糖分配指数；步骤4)计算任意一天温室茄果类作物的有效积温，然后将有效积温与各器官蔗糖分配比例进行公式拟合，建立基于蔗糖的温室茄果类作物同化产物分配模型。本发明专利技术为温室茄果类作物栽培中建立适合气候特点的株型结构提供了理论依据，对提高温室茄果类作物栽培技术水平具有一定的推动作用。

A method for constructing assimilation products allocation model of Greenhouse Eggplant crops

The invention discloses a method for constructing the assimilation product distribution model of greenhouse Solanum fruit crops, including the following steps: Step 1) determine the sucrose concentration of the petiole and stem of the greenhouse plants, step 2) the relationship between the petiole, the cross section of the stem and the cross section of the sieve tube, and determine the petiole and stem of the greenhouse Solanum crops. The cross section area of the sieve tube; step 3) determine the sucrose distribution index of the fruit and stem of the greenhouse Solanum fruit crops; step 4) calculate the effective accumulated temperature of the greenhouse Solanum fruit crops for any day, and then fit the formula of the effective accumulated temperature and the proportion of each organ sucrose distribution, and establish the assimilation product distribution model of greenhouse Solanum crops based on sucrose. . The invention provides a theoretical basis for the establishment of plant type structure suitable for climate characteristics in greenhouse Solanum plant cultivation, and has a certain role in promoting the cultivation technology level of greenhouse Solanum fruit crops.

【技术实现步骤摘要】
一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法
本专利技术属于设施栽培
，具体涉及一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法。
技术介绍
茄果类作物是温室栽培的主要作物之一，温室作物生长模拟模型是温室环境调控和生产管理的有力工具。在温室茄果类作物生长发育模拟的研究中，同化产物的分配是温室生长发育模拟模型中的重要环节。由于人们对同化产物分配的机理尚不清楚，因此同化产物分配依然是目前温室生长模拟模型中最薄弱的部分。目前的同化产物分配中的研究方法为采用破坏性取样，测定各器官的干重，然后计算各部分的比例随生育期或者有效积温或者辐热积的变化。这种建模方法存在以下不足：1.由于作物间存在样本误差，采用破坏性取样，会造成建模数据存在一定的问题，例如上次取样的干重比下次取样的干重要高，给模型的建立带来一定的困扰；2.与大田作物不同，温室茄果类作物的产量是以鲜重来计产的，而传统的作物生长模型模拟出的是干重，为了将干重转化为鲜重，前人引入了果实干物质含量的参数，但果实干物质含量参数受温度、辐射、源库比等多因素影响，难以精确获取。目前关于温室茄果类作物同化产物分配模拟模型的研究中，基于源库理论的同化产物分配模型是目前机理性最强的模型。源和库分别表示作物器官对同化产物的生产和吸收能力。目前一般采用叶面积表示源，果实潜在生长速率表征库强度。温室茄果类作物生长的本质为叶片利用光能，吸收二氧化碳形成同化产物，然后以蔗糖的形式运输至各个器官。由此可见，目前关于源库强度的标准方法存在如下不足：1.源库的表征存在不同质的问题；2.库的表征方法未能充分表征作物器官对同化产物的吸收能力。鉴于此，本专利技术设计出一种建立温室茄果类作物同化产物分配的方法。其原理为：对于温室茄果类作物来说，源器官输出的是蔗糖，库器官吸收的也是蔗糖。通过测定一天中蔗糖在茎、叶柄和果柄的浓度变化，进而确定一天中各器官对蔗糖的吸收量，最终建立温室茄果类作物同化产物分配模拟模型。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术中的不足，提供了一种采用叶柄、果柄处蔗糖浓度来研究同化产物分配的方法。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法，包括以下步骤：步骤1：确定温室茄果类作物叶柄、果柄处的蔗糖浓度；步骤2：建立叶柄、果柄横截面积与维管束横截面积的关系式，确定温室茄果类作物叶柄、果柄处筛管的横截面积；步骤3：确定温室茄果类作物果实、茎的蔗糖分配指数；步骤4：计算任意一天温室茄果类作物的有效积温，然后将有效积温与各器官蔗糖分配比例进行公式拟合，建立基于蔗糖的温室茄果类作物同化产物分配模型。进一步，所述步骤1中采用改良的蚜虫吻针法获取温室茄果类作物叶柄、果柄中的汁液，定容后，采用高效液相色谱仪测定定容后溶液中的蔗糖浓度。进一步，所述步骤2中建立叶柄、果柄横截面积与筛管横截面积的关系式：横截面积＝筛管横截面积×5666.6。进一步，所述步骤3中蔗糖分配指数指的是单个器官在单位时间内，如一天8小时内吸收的蔗糖量占叶片产生的总蔗糖量的比例，温室茄果类作物果实蔗糖分配系数PISf为PISf＝B/A，其中A为整个植株叶片一天蔗糖总产量，B为果实一天吸收的蔗糖量，温室茄果类作物茎蔗糖分配系数PISS为PISS＝1-PISf；所述整个植株叶片一天蔗糖总产量A＝∑Am，m＝1，2，3…m，其中Am为第m片叶蔗糖总产量，代表五个时段第m片叶叶柄中蔗糖产量，V1为叶柄筛管体积，V1＝叶柄筛管横截面积×叶柄长度，叶柄长度为叶片节位的函数，其公式为y＝0.006x3-0.19x2+1.7x+1.7，其中y为叶柄长度，mm，x为叶片叶位；m表示植株叶片的数量；所述果实一天吸收的蔗糖量B＝∑Bn，n＝1，2，3…n，其中Bn为第n个果枝吸收的蔗糖量，代表五个时段第n果枝果柄中蔗糖浓度，V2为果柄筛管体积，V2＝果柄筛管横截面积×果柄长度，n表示植株果枝的数量。更进一步，不同叶位的叶片同化产物产量比率Lb＝Am/A，单个果枝的蔗糖分配指数C＝Bn/B，可以依据叶片同化产物产量比率Lb进行剪叶、蔗糖分配指数C疏花疏果。本专利技术具有的有益效果为：本专利技术依据茄果类作物同化产物在输导组织内中主要以蔗糖的形式运输至各器官，建立了温室茄果类作物同化产物分配模型，同之前的茄果类作物同化产物分配模型相比，依据本专利技术所提供的方法建立的模型不仅可以预测整株果实蔗糖分配指数和叶柄的蔗糖产量，还可以分析每个果枝的蔗糖分配指数和每个叶片的同化产物产量比率。依据每个叶片的同化产物产量比率可以去除同化产物产量低的叶片，依据不同果枝的蔗糖分配指数进行疏花疏果。因此，本专利技术为温室茄果类作物栽培中培养合理的株型结构提供了理论依据。附图说明图1为Micro-CT扫描后的番茄第三节叶柄正面图；图2为Micro-CT扫描后的番茄第三节叶柄横截面图；图3为计算番茄第三节叶柄横截面示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述，但本专利技术的保护范围并不限于此。以温室番茄为例采用本专利技术的方法，构建温室番茄同化产物分配模型。实施例1以温室番茄生育期内任意一天(8小时)为例，详细介绍本专利技术温室番茄同化产物分配模型，包括以下四个步骤：步骤1，确定温室番茄叶柄、果柄处的蔗糖浓度改良的蚜虫吻针法：将蚜虫放置于番茄植株的叶柄和果柄上，当蚜虫的口器插入番茄韧皮部的筛管中时，采用二氧化碳将蚜虫麻醉，去除母体留下吻针，然后采用毛细管吸取筛管的渗出液，即番茄叶柄、果柄的汁液。分别在8:00、10:00、12:00、14:00、16:00五个时段采用改良的蚜虫吻针法获取温室番茄叶柄、果柄中的汁液，记为溶液A；将溶液A放置于25毫升的容量瓶中定容为溶液B；采用高效液相色谱仪测定溶液B中蔗糖浓度；即可获得温室番茄各叶柄、果柄处的蔗糖浓度。步骤2，确定温室番茄叶柄、果柄处的筛管横截面积传统计算筛管的横截面积的方法为：选取正常生长的温室番茄植株，将番茄叶柄、果柄分别放置于Micro-CT的测定桶中进行扫描，对扫描的CT图像进行分析，以番茄第三节叶柄为例，具体如下：首先通过Micro-CT获取番茄第三节叶柄正面图(图1)及横截面图(图2)，由横截面图找出图像中筛管的数目和直径，计算筛管的横截面积。图3中1-14为第三节间的筛管，利用图中的比例尺计算出筛管的直径，分别为d1、d2……d14，将筛管视为圆柱体，由公式分别得到M1、M2……M14，M为筛管的横截面积。图3中，筛管数为14，筛管直径分别为14、16、26、23、28、14、17、15、21、25、24、26、22、20μm，则筛管的横截面积分别为153.86、200.96、530.66、415.27、615.44、153.86、226.87、176.63、346.19、490.63、425.16、530.66、379.94、314μm2，总横截面积为4987.105μm2。利用图3中的比例尺计算叶柄最宽处直径，为3000um，从而可计算得到叶柄横截面积为28260000μm2，则叶柄横截面积与筛管总横截面积之比为1:5666.6，则叶柄横截面积＝筛管横截面积×5666.6；番茄果柄横截面积的确定方法与叶柄相同。本实施例建立了叶柄、果柄横截面积与筛管横截面积的关系式，可直接通过此关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定温室茄果类作物叶柄、果柄处的蔗糖浓度；步骤2：建立叶柄、果柄横截面积与筛管横截面积的关系式，确定温室茄果类作物叶柄、果柄处的筛管横截面积；步骤3：确定温室茄果类作物果实、茎的蔗糖分配指数；步骤4：由任意一天温室茄果类作物的有效积温与果实、茎的蔗糖分配指数进行公式拟合，建立基于蔗糖的温室茄果类作物同化产物分配模型。

【技术特征摘要】
1.一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定温室茄果类作物叶柄、果柄处的蔗糖浓度；步骤2：建立叶柄、果柄横截面积与筛管横截面积的关系式，确定温室茄果类作物叶柄、果柄处的筛管横截面积；步骤3：确定温室茄果类作物果实、茎的蔗糖分配指数；步骤4：由任意一天温室茄果类作物的有效积温与果实、茎的蔗糖分配指数进行公式拟合，建立基于蔗糖的温室茄果类作物同化产物分配模型。2.如权利要求1所述的一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法，其特征在于，所述步骤1中采用改良的蚜虫吻针法获取温室茄果类作物叶柄、果柄中的汁液，定容后，采用高效液相色谱仪测定定容后溶液中的蔗糖浓度。3.如权利要求1所述的一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法，其特征在于，所述步骤2中建立叶柄、果柄横截面积与筛管横截面积的关系式：横截面积＝筛管横截面积×5666.6。4.如权利要求1所述的一种构建温室茄果类作物同化产物分配模型的方法，其特征在于，所述步骤3中蔗糖分配指数指的是单个器官在单位时间内，如一天8小时内吸收的蔗糖量占叶片产生的总蔗糖量的比例，温室茄果类作物果实蔗糖分配系数PISf为PISf＝B/A，其中A为整个植株叶片一天蔗糖总产量，B为果实一天吸收的蔗糖量，温室茄果类作物茎蔗糖分配系数PISS为PISS＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪纪恒，周婧宇，董景涛，毛罕平，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32