行距和灌水量對番茄冠層光截獲和光合能力 物質(zhì)積累及果實品質(zhì)的影響.pdf

中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023 56 11 2141 2157 Scientia Agricultura Sinica doi 10 3864 j issn 0578 1752 2023 11 009 收稿日期 2022 07 18 接受日期 2022 09 29 基金項目 陜西省技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)專項 基金 2021QFY08 04 青海高原有機瓜菜生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范 2022ZY017 聯(lián)系方式 常佳悅 E mail jiayue 通信作者李建明 E mail lijianming66 開放科學(xué) 資源服務(wù) 標(biāo)識碼 OSID 行距和灌水量對番茄冠層光截獲和光合能力 物質(zhì) 積累及果實品質(zhì)的影響 常佳悅 1 馬小龍 1 吳艷莉 2 李建明 1 1 西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院 陜西楊凌 712100 2 陜西省延安市黃陵縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 陜西楊凌 712100 摘要 目的 冠層內(nèi)光合有效輻射和葉片光合生理特性存在較大異質(zhì)性 探究番茄冠層不同部位葉片光截獲和光合能力對 行距和灌水量的響應(yīng) 研究行距和灌水量對番茄冠層光合生產(chǎn)力的影響 并對果實綜合品質(zhì)進行分析 為機械化栽培番茄行 距和灌水量的設(shè)置提供理論依據(jù) 方法 以番茄為試材 寬窄行栽培 株距 35 cm 小行距 40 cm 設(shè)置 3 個大行距水平 70 cm P1 120 cm P2 和 170 cm P3 和兩個灌溉水平 常規(guī)灌溉 W1 和輕度虧缺灌溉 W2 全因子試驗 共 6 個 處理 測定各葉位葉面積和光截獲量 冠層均分為 6 個部位 測定葉片凈光合速率 photosynthetic rate Pn 比葉質(zhì)量 leaf mass per area LMA 葉綠素 Chlorophyll Chl 及 N P K 含量 并分別以各部位葉面積占全株葉面積的比例 或各部位葉片干重占全株葉片干重的比例為權(quán)重綜合分析各處理冠層光合能力 通過 Pearson 相關(guān)系數(shù)分析各指標(biāo)相關(guān)性 測定地上部干鮮重 單株產(chǎn)量及第二穗果品質(zhì) 采用 PCA 法和基于博弈論的組合賦權(quán) TOPSIS 法對番茄綜合品質(zhì)進行評價并 排序 結(jié)果 行距增大對冠層葉面積 光截獲和光合能力的影響主要體現(xiàn)在冠層中部和下部 冠層中部葉面積隨行距增大 表現(xiàn)為先增加后減少 冠層下部葉面積及冠層中部和下部光截獲均表現(xiàn)為 P1 到 P2 顯著增加 P2 到 P3 小幅增加 冠層中部 和下部 Pn 表現(xiàn)為 P2 較 P1 提高 8 06 11 32 P3 較 P2 提高 14 25 24 40 LMA 表現(xiàn)為 P2 較 P1 提高 1 31 33 24 P3 較 P2 提高 6 09 17 86 Chl 含量表現(xiàn)為 P2 較 P1 提高 3 42 6 81 P3 較 P2 提高 3 19 4 9 6 N 含量表現(xiàn)為 P2 較 P1 提高 13 89 34 73 P3 較 P2 提高 2 21 19 74 P 和 K 含量無明顯規(guī)律 整體來看 Pn Ch l 和 N 含量均隨行距 增大而增加 LMA 輕度虧缺灌溉下隨行距增大而增加 常規(guī)灌溉下表現(xiàn)為 P3 P1 P2 3 種行距水平下 LM A和N含量均表 現(xiàn)為常規(guī)灌溉高于輕度虧缺灌溉 Pn 表現(xiàn)為 P1 和 P3 下常規(guī)灌溉高于輕度虧缺灌溉 而 P2 下輕度虧缺灌溉更高 Chl 含量 表現(xiàn)為 P1 常規(guī)灌溉更高 而 P2 和 P3 輕度虧缺灌溉更高 地上部干鮮重 常規(guī)灌溉下隨行距增大而增加 輕度虧缺灌溉下 隨行距增大而先增加后減少 常規(guī)灌溉的地上部干鮮重高于輕度虧缺灌溉 兩種灌溉水平下單株產(chǎn)量均隨行距增大而增加 P1 到 P2 增加幅度較大 常規(guī)灌溉和輕度虧缺灌溉下 P2 較 P1 分別增加 33 75 和 24 32 P2 到 P3 單株產(chǎn)量僅小幅增加 常規(guī)灌溉和輕度虧缺灌溉下 P3 較 P2 分別增加 2 87 和 4 30 常規(guī)灌溉單株產(chǎn)量高于輕度虧缺灌溉 增加行距 減少 灌水量可以優(yōu)化果實綜合品質(zhì) 綜合品質(zhì)得分前 3 位為 P3W2 P2W2 和 P3W1 結(jié)論 葉片 Pn LMA N 含量 地上部干鮮重 和單株產(chǎn)量為 P3W1 最大 冠層光截獲量 Chl 含量及番茄綜合品質(zhì)評分為 P3W2 最高 關(guān)鍵詞 番茄 行距 灌水量 光截獲 光合能力 物質(zhì)積累 綜合品質(zhì) Effects of Row Spacing and Irrigation Amount on Canopy Light Interception and Photosynthetic Capacity Matter Accumulation and Fruit Quality of Tomato CHANG JiaYue 1 MA XiaoLong 1 WU YanLi 2 LI JianMing 1 2142 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 56卷 1 School of Horticulture Northwest A 2 Agricultural Technology Promotion Center Huangling County Yan an City Shaanxi Province Yangling 712100 Shaanxi Abstract Objective Photosynthetically active radiation and photosynthetic physiological characteristics of leaves within the canopy were heterogeneous The response to row spacing and irrigation amount of light interception and photosynthetic capacity of leaves in different parts of tomato canopy were explored in this study The effects of row spacing and irrigation amount on photosynthetic productivity of tomato canopy were studied in detail and the comprehensive quality of fruit was analyzed which provided a theoretical basis for the setting of row spacing and irrigation amount in mechanized cultivation of tomato Method Tomato the test material was cultivated in a wide and narrow row with plant spacing of 35 cm Small row spacing of 40 cm and three large row spacing levels were set 70 cm P1 120 cm P2 and 170 cm P3 Two irrigation levels were set conventional irrigation W1 and light deficit irrigation W2 The experiment was a full factorial experiment with 6 treatments The leaf area and light interception amount of each leaf position were measured The canopy was divided into six parts and the net photosynthetic rate Pn leaf mass per area LMA chlorophyll Chl and N P K content were measured The canopy photosynthetic capacity under each treatment was comprehensively analyzed by taking the proportion of leaf area of each part to that of the whole plant or the proportion of leaf dry weight of each part to that of the whole plant as weights The correlation of each index was analyzed by the Pearson correlation coefficient The dry and fresh weight yield per plant and fruit quality of the second ear were measured The comprehensive quality of tomato was evaluated and ranked by PCA method and combined weighting TOPSIS method based on game theory Result The effects of increasing row spacing on canopy leaf area light interception and photosynthetic capacity were mainly reflected in the middle and lower parts of the canopy The leaf area in the mid canopy increased first and then decreased with the increase of the row spacing The leaf area in the lower canopy and the light interception in the mid and lower canopy increased significantly from P1 to P2 but slightly increased from P2 to P3 the Pn in the mid and lower canopy showed that P2 increased by 8 06 11 32 compared with P1 and P3 increased by 14 25 24 40 compared with P2 the LMA showed that P2 increased by 1 31 33 24 compared with P1 and P3 increased by 6 09 17 86 compared with P2 the Chl content of P2 was 3 42 6 81 higher than that of P1 and P3 was 3 19 4 96 higher than that of P2 the N content of P2 was 13 89 34 73 higher than that of P1 and P3 was 2 21 19 74 higher than that of P2 the content of P and K had no obvious regularity On the whole the content of Pn Chl and N increased with the increase of row spacing and the LMA increased with the increase of row spacing under light deficit irrigation and showed P3 P1 P2 under conventional irrigation under three row spacing levels the LMA and N content under conventional irrigation were higher than those under light deficit irrigation the Pn under conventional irrigation was higher than that under light deficit irrigation under P1 and P3 while the Pn under light deficiency irrigation was higher under P2 the Chl content under conventional irrigation was higher under P1 while the Chl content under light deficiency irrigation was higher under P2 and P3 With the increase of row spacing the dry and fresh weight of the aboveground parts increased under conventional irrigation and increased first and then decreased under light deficit irrigation the aboveground dry and fresh weight of conventional irrigation was higher than that of light deficit irrigation The yield per plant increased with the increase of row spacing under the two irrigation levels and the increase from P1 to P2 was larger compared with P1 P2 under conventional irrigation and light deficit irrigation increased by 33 75 and 24 32 respectively while the yield per plant increased only slightly from P2 to P3 compared with P2 P3 increased by 2 87 and 4 30 under conventional irrigation and light deficit irrigation respectively the yield per plant under conventional irrigation was higher than that under light deficit irrigation Increasing row spacing and reducing irrigation amount could optimize the comprehensive quality of fruit and the top three comprehensive quality scores were P3W2 P2W2 and P3W1 Conclusion P3W1 was the highest in leaf Pn LMA N content aboveground dry and fresh weight and yield per plant and P3W2 was the highest in canopy light interception Chl content and comprehensive quality score Key words tomato row spacing irrigation amount light interception photosynthetic capacity matter accumulation comprehensive quality 0 引言 研究意義 農(nóng)業(yè)機械化作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化 規(guī)?；?產(chǎn)業(yè)化的重要一環(huán) 是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向 目前 制約機械化生產(chǎn)的主要問題是農(nóng)機農(nóng)藝融合困 難和機械化配套性差 而行距是保證機械田間作業(yè)最 11期 常佳悅等 行距和灌水量對番茄冠層光截獲和光合能力 物質(zhì)積累及果實品質(zhì)的影響 2143 重要的農(nóng)藝措施 與正常灌溉方式相比 適度虧缺灌 溉已被證明可以在不影響作物產(chǎn)量的基礎(chǔ)上顯著提高 作物水分利用效率 改善果實品質(zhì) 探討行距及灌水 量對番茄光合生產(chǎn)力和果實品質(zhì)的耦合作用 通過行 距配置優(yōu)化挖掘作物自身的光合生產(chǎn)潛力 對響應(yīng)農(nóng) 業(yè)機械化趨勢下番茄行距和灌水量的設(shè)置具有重要意 義 前人研究進展 種植密度通過影響冠層結(jié)構(gòu)和 植株生理狀況來調(diào)控作物的生長發(fā)育 1 可以直接影 響作物群體結(jié)構(gòu) 進而對冠層內(nèi)光照 溫度 濕度等 微氣候的形成產(chǎn)生影響 2 其中對光照分布的影響最 顯著 冠層微氣候可以改變植株的光合作用和蒸騰作 用等生理過程 影響干物質(zhì)積累量 并最終影響產(chǎn)量 和品質(zhì)形成 3 4 合理的種植密度可以維持植株個體和 群體間的生長平衡 優(yōu)化作物空間布局 使冠層光分 布更加合理 提高光熱資源利用效率 延長葉片功能 期 增加干物質(zhì)積累量 是目前生產(chǎn)中進一步提高產(chǎn) 量的重要途徑 5 7 JIANG等 8 研究認為 增大種植密 度 龍須菜凈光合速率降低 YAO等 9 研究發(fā)現(xiàn) 增 大栽培行距 棉花冠層中部葉面積比例增大 冠層結(jié) 構(gòu)優(yōu)化 群體光合速率提高 熊淑萍等 10 研究表明 增大行距可以增加小麥冠層中下部光截獲量 從而提 高單株和群體光合能力及光能利用效率 小麥生物量 和產(chǎn)量增加 光合作用是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ) 作物積累 的干物質(zhì)有90 95 來自光合作用 11 12 優(yōu)化作物 空間布局 構(gòu)建理想的群體光合結(jié)構(gòu) 可以充分利用 單位土地面積上的光能資源 實現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì) 10 灌水 量直接影響植株整體的水分狀況 調(diào)控氣孔開度 影 響光合 蒸騰作用等氣體交換過程 杜兵杰等 13 研究 表明 中度水分虧缺 土壤含水量為田間持水量的55 65 對番茄生長關(guān)鍵期的光合能力和熒光特性影 響較小 且顯著提高抗氧化酶活性和水分利用效率 適宜西北地區(qū)番茄栽培 DARIVA等 14 研究認為 適 度虧缺灌溉可以提高番茄果實紅度 硬度及可溶性固 形物和番茄紅素含量 本研究切入點 前人研究中 對于冠層內(nèi)部光合有效輻射的分析 大都采用多點 定點測量的方法 以點到面 估算整體 對于冠層光 合能力的分析 則多以代表性葉位光合能力作為評價 標(biāo)準(zhǔn) 但由于番茄冠層內(nèi)不同部位葉片的光照強度及 光合生理特性均存在較大的異質(zhì)性 14 定點觀測估算 整體將導(dǎo)致偏差較大 結(jié)果隨機性增大 準(zhǔn)確度下降 通過構(gòu)建番茄三維冠層結(jié)構(gòu)模型 結(jié)合FastTracer光 線追蹤軟件 可以實現(xiàn)冠層細化 計算得到植株每個 面元所吸收的光合有效輻射 提高結(jié)果準(zhǔn)確性 將冠 層根據(jù)所處環(huán)境劃分為多個部位 分別測量各部位葉 片光合能力 可以細化分析冠層光合情況 擬解決 的關(guān)鍵問題 本研究采用植株三維結(jié)構(gòu)模型與冠層光 傳輸模型 實現(xiàn)冠層內(nèi)葉片光截獲的精確計算 以冠 層各部位葉面積或葉片干重占全株葉面積或葉片干重 的比例為權(quán)重 綜合分析冠層光合能力 并采用AHP 法和基于博弈論的組合賦權(quán) TOPSIS法兩種綜合評價 方法 分析行距和灌水量對番茄果實綜合品質(zhì)的影響 為機械化栽培條件下番茄行距和灌水量的設(shè)置提供理 論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗材料 試驗于2021年在陜西省楊凌區(qū)西北農(nóng)林科技大 學(xué)試驗基地塑料大棚內(nèi)進行 試驗地位于關(guān)中平原腹 地 平均海拔500 m 屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候 年均氣溫12 14 年均日照時數(shù)2 163 8 h 降 雨主要集中在7 9月 年均降雨量634 97 mm 蒸 發(fā)量1 400 mm 無霜期約230 d 塑料大棚東西長度 100 m 南北跨度17 m 高度6 m 以陜西楊凌主栽 番茄品種 金鵬148 為試驗材料 該品種長勢較強 葉量中 花數(shù)多 高抗黃化曲葉病毒 抗根結(jié)線蟲 幼苗三葉一心時定植 栽培基質(zhì)按腐熟牛糞和育苗基 質(zhì) 山東昊喆農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn) 體積配比1 3 配制而成 定植于高20 cm 直徑32 cm的塑料花盆 中 盆內(nèi)覆黑膜 防止土壤水分蒸發(fā) 按常規(guī)方法進 行管理 留4穗果打頂 1 2 試驗設(shè)計 寬窄行栽培 種植行行距40 cm 株距35 cm 操 作行行距作為試驗因子包括3個水平 70 cm P1 120 cm P2 和170 cm P3 設(shè)置2個灌溉水平 W1 和W2 具體見表1 每天早上8 00稱重 計算植 株單日蒸騰量 ET 通過時間控制器分多次定時灌 溉 隨機區(qū)組設(shè)計 各小區(qū)種植8行 每行20株 3 次重復(fù) 1 3 指標(biāo)測定與計算 1 3 1 環(huán)境因子 分別采用溫濕度記錄儀MX2301A 和光照度記錄儀MX2202測定試驗地中央冠層頂部溫 濕度和光合有效輻射 圖1 并利用空氣相對濕度 RH 和氣溫 Ta 數(shù)據(jù)根據(jù)公式 1 計算大棚內(nèi) 飽和水汽壓差 VPD RH 1 61078 0VPD 3 237 Ta27 17 Ta e 1 2144 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 56卷 表 1 試驗處理及各處理實際灌水量 Table 1 Test treatment and actual irrigation amount of each treatment 灌溉水平 Irrigation level 處理 Treatment 操作行行距 Ridge distance cm 0 40 d 41 d 拉秧 41 d Seedling pulling 灌水量 Irrigation amount kg plant P1W1 1 25 ET 1 50 ET 28 04 P1W2 70 1 00 ET 1 20 ET 22 44 P2W1 1 25 ET 1 50 ET 30 95 P2W2 120 1 00 ET 1 20 ET 24 76 P3W1 1 25 ET 1 50 ET 36 3 P3W2 170 1 00 ET 1 20 ET 29 04 VPD k pa 光合有效輻射 Ph ot osy nth et icall y activ e rad i ati on mo l m 2 s 1 圖 1 全生育期大棚內(nèi) VPD 和光合有效輻射 Fig 1 VPD and photosynthetically active radiation during the whole growth period in the greenhouse 1 3 2 冠層不同部位葉片葉面積及對應(yīng)光截獲 通 過三維數(shù)字化方法構(gòu)建番茄三維冠層結(jié)構(gòu)模型 求得 各葉位小葉葉面積 并基于構(gòu)建的三維冠層模型 利 用FastTracer 15 18 光線追蹤軟件計算每個三角面元吸 收的光照 累加所有面元光照得到該葉位總光截獲量 具體模型構(gòu)建與參數(shù)設(shè)置如下 番茄三維冠層結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建遵循從器官 植株 到群體的構(gòu)建過程 首先通過三維數(shù)字化儀3Space Fastrak Polhemus Inc Cochester VT USA 獲取 植株葉片 葉柄 節(jié)間等器官端點的三維空間坐標(biāo) X Y Z 由所有器官的組合即可得到單株冠層 結(jié)構(gòu)的空間幾何表達 為了考慮邊際效應(yīng) 基于構(gòu)建 的單株冠層結(jié)構(gòu)與實際株行距構(gòu)建6 m 6 m的植株 群體 19 20 計算群體中央植株的光截獲 植株三維冠 層結(jié)構(gòu)中假設(shè)各器官為基本的幾何圖形 其中節(jié)間 葉柄用圓柱體表示 小葉用兩個拼接的三角形表示 21 為了符合光截獲計算軟件的輸入格式 需要對構(gòu)建的 三維結(jié)構(gòu)模型進行面元化分割 即將所有幾何圖形表 示為若干三角形的集合 植株三維結(jié)構(gòu)的可視化以及 三角面元的分割均基于OpenAlea模型平臺 22 的 PlantGL程序包 23 實現(xiàn) 以構(gòu)建的番茄三維冠層結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ) 可以通 過FastTracer光線追蹤軟件實現(xiàn)植株每個面元所吸收 的光合有效輻射 FastTracer光線追蹤軟件基于前置光 線追蹤算法 可以模擬光線在冠層中的完整傳輸過程 并基于光線在每個面元上的反射 透射以及多重散射 過程 計算每個葉片實際吸收的光合光量子通量密度 photosynthetic photon flux density PPFD 軟件主 11期 常佳悅等 行距和灌水量對番茄冠層光截獲和光合能力 物質(zhì)積累及果實品質(zhì)的影響 2145 要輸入變量為植株三維冠層結(jié)構(gòu) 葉片光學(xué)特性 冠 層頂部直射與散射光合有效輻射 PPFD 強度 經(jīng)緯 度 日序數(shù) DOY 等 輸出變量為每個面元實際吸 收的直射與散射PPFD 模擬過程分太陽直射光與天 空散射光模擬 冠層頂部直射與散射PPFD通過光照 探頭直接測得 直射光模擬中太陽的位置根據(jù)經(jīng)緯度 一年中的日序數(shù)以及小時進行計算 散射光則方向隨 機 分別選取典型晴天與多云天 參數(shù)見表2 進行 植株光截獲的計算 以1 h為步長 計算植株單日累 積光截獲值 表 2 晴天和多云天棚內(nèi)外光合有效輻射強度和散射光比例 Table 2 Photosynthetically active radiation intensity and proportion of scattered light inside and outside the shed in sunny and cloudy days 07 00 08 00 09 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 晴天 Sunny day 35 78 244 53 583 28 883 28 1085 37 1149 53 1032 03 802 87 516 62 210 37 57 03 棚外PAR PAR outside the shed mol m 2 s 1 多云天 Cloudy day 13 7 163 7 369 95 539 12 571 2 506 62 469 12 389 53 329 53 122 87 13 7 晴天 Sunny day 30 41 207 85 495 79 750 79 922 56 977 1 877 23 682 44 439 13 178 81 48 48 棚內(nèi)PAR PAR inside the shed mol m 2 s 1 多云天 Cloudy day 11 64 139 14 314 46 458 25 485 52 430 63 398 75 331 1 280 1 104 44 11 64 晴天 Sunny day 1 0 69 0 47 0 42 0 36 0 42 0 55 0 71 0 89 1 1 散射光比例 The proportion of scattered light 多云天 Cloudy day 1 0 75 0 64 0 69 0 81 0 94 0 97 0 99 0 99 1 1 1 3 3 冠層不同部位葉片凈光合速率 photosynthetic rate Pn 將植株冠層分為6個部分 圖2 其 中S Z X分別指冠層上 中 下 W和N分別指 植株外側(cè)和內(nèi)測 靠近大行距一側(cè)為植株外側(cè) 靠近 小行距一側(cè)為植株內(nèi)側(cè) 于果實膨大期選一典型晴 天用LI 6800便攜式光合儀 美國LI COR公司 測定 冠層各部位葉片Pn 葉室光強設(shè)為1 000 mol m 2 s 1 二氧化碳濃度設(shè)為400 mol mol 1 溫度設(shè)為25 濕度設(shè)為65 1 3 4 冠層不同部位葉片葉綠素 Chlorophyll Chl 含量 將葉片剪碎 混勻后稱取0 1 g鮮樣 用提取液 丙酮 無水乙醇 水 9 9 2 浸泡提取24 h后 分別在紫外分光光度計645和663 nm波長下比色 測 定葉片中Chl a和Chl b含量 并計算Chl總含量 Chl a和Chl b含量之和 1 3 5 冠層不同部位比葉質(zhì)量 leaf mass per area LMA 分別測量葉片干重和葉面積 去除葉柄 二 者比值即為LMA 1 3 6 冠層不同部位葉片 N P K 含量 將葉片烘干 后磨碎 取0 100 g在370 下經(jīng)濃硫酸消煮至無色 透明溶液 消煮過程中每15 min滴入1 2滴H 2 O 2 溶液 消煮后分別通過原子吸收分光光度計和火焰光 度計測定葉片中N P K含量 SW ZW XW SN ZN XN SW 上部外側(cè) SN 上部內(nèi)側(cè) ZW 中部外側(cè) ZN 中部內(nèi)側(cè) XW 下部外側(cè) XN 下部內(nèi)側(cè) 下同 SW Upper outer side SN Upper inner side ZW Middle outer side ZN Middle inner side XW Lower outer side XN Lower inner side The same as below 圖 2 番茄冠層劃分圖 Fig 2 Tomato canopy division 2146 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 56卷 1 3 7 全株 Pn LMA Chl 及 N P K 含量 Pn和 LMA權(quán)重為冠層各部位葉面積與全株總?cè)~面積的比 值 Chl及N P K含量權(quán)重為冠層各部位葉片干重 與全株葉片干重的比值 冠層各部位指標(biāo)值乘以權(quán)重 再求和 得到全株P(guān)n LMA Chl及N P K含量 1 3 8 植株地上部干鮮重 果實膨大期各處理選擇 4株從莖基部剪斷 稱量地上部莖 葉鮮重 于烘箱 中105 殺青30 min 80 下烘干至恒重后稱量干 重 1 3 9 果實產(chǎn)量和品質(zhì) 各處理選擇10株進行標(biāo) 記 果實成熟即采收 用電子天平稱重 記錄單株產(chǎn) 量 番茄第2穗果成熟后取果 進行果實品質(zhì)測定 包括果形指數(shù) 果實縱徑與橫徑的比值 X1 單果 重 電子天平稱重 X2 果實硬度 果實硬度計測 定 果實含水量 果實鮮重與干重的差值除以果實 鮮重 X3 可溶性固形物含量 RHBO 90型手持 折射儀測定 X4 有機酸含量 NaOH滴定法測定 X5 固酸比 可溶性固形物含量與有機酸含量的比 值 X6 可溶性蛋白含量 考馬斯亮藍G 250染色 法測定 X7 維生素C含量 鉬藍比色法測定 X8 以及番茄紅素含量 萃取比色法測定 X9 選取X1 X9作為評價變量 分別用主成分分析 法 PCA 和基于博弈論的組合賦權(quán)法 TOPSIS近似 理想解法 24 對果實品質(zhì)進行綜合評價 采用隸屬函數(shù)法對原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化 同趨 化處理 對于高優(yōu)指標(biāo) 100 minmax minij ij XX XX ZX 2 對于低優(yōu)指標(biāo) 100 minmax ijmax ij XX XX ZX 3 式中 X max 指標(biāo)最大值 X min 指標(biāo)最小值 X ij 原 始數(shù)據(jù)值 ZX ij X ij 標(biāo)準(zhǔn)化 同趨化后的值 PCA法計算品質(zhì)綜合得分 用SPSS 25進行主成分分析 構(gòu)造綜合評價函 數(shù) 25 計算各處理綜合得分 i ij ij K 4 式中 ij 每個主成分中各指標(biāo)所對應(yīng)的系數(shù) K ij 每個主成分中因子的荷載量 i 每個主成分的特征 值 i i PCY 5 式中 Y 各處理綜合得分 所提取主成分總的特 征值之和 PC i 各主成分得分 基于博弈論的組合賦權(quán) TOPSIS法計算品質(zhì)綜 合得分 AHP法確定各指標(biāo)主觀權(quán)重 通過yaahp6 0軟件運用1 9比例標(biāo)度法確定屬 性指標(biāo)間的優(yōu)先級 計算得到各指標(biāo)主觀權(quán)重 26 熵權(quán)法確定各指標(biāo)客觀權(quán)重 N i ZX ZX P 1 ij ij ij 6 N PP H i ln ln ij 6 1 ij j 7 1 1 j j j H X 8 式中 ZX ij 原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 同趨化后的值 P ij 第 i個處理第j個指標(biāo)的不確定度 H j 第j個指標(biāo)的信 息熵 j 第j個指標(biāo)的權(quán)重 博弈論組合賦權(quán)法確定各指標(biāo)組合權(quán)重 1 jjjj jjjj jj jj B A 9 jjj BA B BA A 10 式中 j 層次分析法得到的各指標(biāo)權(quán)重 j 熵權(quán)法 得到的各指標(biāo)權(quán)重 j 博弈論組合賦權(quán)法得到的各 指標(biāo)最終權(quán)重 TOPSIS法綜合評價 9 1j 2 maxijji ZXZXD 11 9 1j 2 minijji ZXZXD 12 ii i i DD D C 13 式中 ZX max 和ZX min 分別為原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 同趨化 后的指標(biāo)最大值和指標(biāo)最小值 D i 和D i 分別為各處 理到正 負理想解的距離 C i 為相對貼合度 用來表 11期 常佳悅等 行距和灌水量對番茄冠層光截獲和光合能力 物質(zhì)積累及果實品質(zhì)的影響 2147 征各處理的優(yōu)劣 1 4 數(shù)據(jù)分析 通過Excel和SPSS進行數(shù)據(jù)處理與分析 利用 SPSS中的單因素ANOVA檢驗進行顯著性分析 比 較各處理間的顯著性 通過一般線性模型進行多因變 量方差分析 比較單個因素的主效應(yīng)以及雙因素交互 效應(yīng) 采用OriginPro 2021進行圖形繪制 2 結(jié)果 2 1 行距和灌水量對番茄葉面積及晴天和多云天冠 層光截獲量的影響 葉片光截獲量受葉面積和單位葉面積光截獲能力 的影響 葉位自下而上 葉面積和葉片光截獲量均先 增大后降低 圖3 晴天和多云天趨勢一致 葉位1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 50 100 150 200 250 300 350 400 晴天 Sunny day 多云天 Cloudy day 光截獲量 Light interception mol m 2 s 1 葉位 Leaf p o si ti on P1W1 0 0 05 0 10 0 15 葉面積 Leaf area m 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 0 05 0 10 0 15 P1W2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 0 05 0 10 0 15 P2W1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 0 05 0 10 0 15 P2W2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 0 05 0 10 0 15 P3W1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 0 05 0 10 0 15 P3W2 葉位 Leaf p o si ti on 葉位 L e af p o si ti on 葉位 L e af p o si ti on 葉位 L e af po si tio n 葉位 L e af po si tio n 光截獲量 Light interception mol m 2 s 1 葉面積 Leaf area m 2 圖 3 行距和灌水量對番茄不同葉位葉面積及晴天和多云天葉片光截獲的影響 Fig 3 Effect