基于Richards扩展方程提取水稻灌浆结实光温特性参数

• 作者: 杨沈斌 江晓东 王应平 王萌萌 申双和 石春林 陈斐
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 水稻 灌浆结实期 光温环境 数学模型 参数优化
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培?生理生化
• 页码范围: 1776-1786
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.01776

摘要

以籼型两系杂交稻陵两优268和两优培九为材料，进行了为期2年(2012-2013)的大田分期播种试验，每年分7期播种，旨在研究水稻灌浆期光温要素对籽粒灌浆结实的影响，并提取与此有关的光温特性参数。因此，以Richards方程拟合观测数据得到的平均灌浆速率为纽带，通过引入光温订正方程，建立Richards扩展方程。结合全局优化算法SCE-UA (Shuffled Complex Evolution Algorithm)，优化方程参数，估算2个品种灌浆结实的光温特征参数和响应曲线。结果显示，光照主要通过影响籽粒最终重量而间接作用于平均灌浆速率，温度则通过影响灌浆进程的快慢作用于平均灌浆速率。陵两优268灌浆结实期的光照阈值(R0)、最低(Tmin)、最高(Tmax)和最适温度(Top)分别为18.94 MJ m-2 d-1、6.81℃、33.29℃和30.28℃；两优培九上述参数分别为21.71 MJ m-2 d-1、6.10℃、33.74℃和24.16℃。形成的光照和温度响应曲线，能够较好地反映两品种平均灌浆速率对光温条件的响应差异，其中陵两优268平均灌浆速率表现为“温度敏感型”，而两优培九表现为“光照敏感型”。本文运用数学模型方法定量分析和比较了光温要素对有效灌浆期内平均灌浆速率的影响，其方法和结论为建立相应的农业气象指标，评估气候资源对水稻产量的影响提供了重要参考依据。