水稻葉蘗動態(tài)模擬研究.pdf

1、水稻葉齡動態(tài)與莖蘗動態(tài)等的關(guān)系密切，研究水稻主莖葉片生長動態(tài)模型有利于了解莖蘗動態(tài)等過程的發(fā)生情況。本研究選用21個(gè)水稻品種進(jìn)行播期試驗(yàn)，分析主莖各葉片出伸所需有效積溫的變化規(guī)律，闡明了主莖各葉位葉片出伸與有效積溫的關(guān)系，建立主莖出葉動態(tài)的模擬模型。在葉齡模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了莖蘗動態(tài)的增長及消亡與葉齡間的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下： 1)水稻品種播期不同，主莖總?cè)~片數(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，供試的品種主莖總?cè)~片數(shù)的變化趨勢基本相同

2、，都表現(xiàn)為隨著的播期推遲主莖總?cè)~片數(shù)減少。但不同品種主莖總?cè)~片數(shù)的減少量不同，總體趨勢為品種感光性越強(qiáng)，其主莖總?cè)~片數(shù)減少量越多。播期對主莖伸長節(jié)間數(shù)的影響則不同，有些品種如越光、中優(yōu)402等主莖伸長節(jié)間數(shù)比較穩(wěn)定，播期的改變對其幾乎沒有影響，而另有一些品種如武粳15、密陽46等主莖伸長節(jié)間數(shù)的多少受播期的影響較大，隨播種期推遲，主莖總?cè)~片數(shù)減少的同時(shí)也導(dǎo)致了伸長節(jié)間數(shù)的急劇減少。這些結(jié)果表明，在同一地區(qū)水稻主莖總?cè)~片數(shù)的變化可以反映品

3、種的光溫特性。 2)主莖葉齡出伸與有效積溫的關(guān)系：對各品種5個(gè)播期的資料，求取主莖各葉出伸(指葉片從露尖到完全展出)所需的有效積溫。分析表明，主莖葉出伸所需的有效積溫因葉位的不同而有明顯的差異?？傮w上看，隨著葉位的提高，主莖各葉出伸所需的有效積溫逐漸增加。進(jìn)一步分析主莖各葉出伸所需有效積溫與葉位的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)不同品種不同播期處理主莖各葉出伸所需有效積溫都在第3和第N-n-2葉位出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，整個(gè)出葉期可明顯地分為三個(gè)階段。第一段是第

4、1葉至第3葉，隨葉位提高，葉片出伸所需有效積溫近似于直線增加；第二段是第4葉至N-n-2葉，在此段內(nèi)各葉出伸所需的有效積溫變化不大；第三段是N-n-2葉至劍葉，在此段內(nèi)隨葉位上升各葉出伸所需有效積溫呈指數(shù)增加。對試驗(yàn)的品種5個(gè)播期所觀察品種轉(zhuǎn)折點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)性分析R2達(dá)0.9853。 3)葉齡模擬模型：根據(jù)主莖各葉位葉片出伸所需有效積溫的變化規(guī)律，把主莖葉齡動態(tài)分三段函數(shù)分別進(jìn)行模擬，模擬函數(shù)如下： L(t)=L(t-1)

5、+Tt-Tb/EATPL(t-1)其中其中b2是與水稻主莖總?cè)~齡有關(guān)的參數(shù)，為b2=α-βN 式中：EATPL為主莖各葉位出伸有效積溫；Lt為主莖葉齡；N為水稻品種主莖總?cè)~片數(shù)；n為節(jié)間數(shù)，Tt為每日均溫，Tb為生物學(xué)起點(diǎn)溫度，a1，a2，a3，b1，b2，α，β為品種參數(shù)。 經(jīng)檢驗(yàn)，函數(shù)模擬值與實(shí)測值根均方差(RMSE)均較小，表明模型吻合度較好。 4)按葉蘗同伸關(guān)系理論，水稻第i葉齡期的單株莖蘗(Ti)包括具

6、有分蘗能力的莖蘗數(shù)(T1(i))和不具有分蘗能力的莖蘗數(shù)(T2(i))兩部分。即：Ti=T1(i)+T2(i)；通過各葉齡期分蘗發(fā)生率(ri)推導(dǎo)出莖蘗理論增長與實(shí)際增長統(tǒng)一的計(jì)算模型。 高峰苗后通過分析各葉齡期具有1葉、2葉、3葉及4葉分蘗的組成及死亡速率，建立莖蘗消亡模型。Ti=TN-n+2-T(1)V(1)-T(2)V(2)-T(3)Vi(3)-T(4)Vi(4)；式中T(4)、T(3)、T(2)、 T(1)分別表示拔節(jié)葉