[發明專利]一種寡照脅迫對溫室番茄品質影響的評估方法及系統

在審

• 申請號: 202110099801.8
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112766763A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 張繼波;薛曉萍;李楠;俞豁然
• 申請（專利權）人: 山東省氣候中心
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06F30/20;G06F111/18;G06F119/08
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張亮

本發明提供一種寡照脅迫對溫室番茄品質影響的評估方法及系統，在預設條件下采集日光溫室內的空氣溫度和光合有效輻射信息；結合日光溫室番茄花果期生長發育所需的上、下限溫度，計算日光溫室番茄花果期遭受寡照脅迫時每天的熱效應、輻射效應、溫光效應及累積溫光效應；計算CK與不同寡照處理間累積溫光效應的差值，并計算CK與不同寡照處理間番茄營養品質指標的差值，建立累積溫光效應差值與營養品質指標差值的動態關系，模擬寡照脅迫對番茄營養品質指標的動態影響。本發明借鑒輻熱積算法的優點，并利用溫光效應算法，將光效應替代原輻熱積指標中光合有效輻射，提升評估效果，提高寡照脅迫對番茄營養品質指標影響的評估精準度。

技術領域

本發明涉及番茄種植技術領域，尤其涉及一種寡照脅迫對溫室番茄品質影響的評估方法及系統。

背景技術

番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)是典型的喜溫喜光植物，是我國設施蔬菜生產的主栽品種之一。我國北方節能型日光溫室的主要能量來源是太陽輻射，其安全生產與氣象條件密切相關。隨著氣候變暖和大氣污染的加劇，北方設施蔬菜主要生產季內，霧和霾天氣頻發、連陰雨(雪)天氣時有發生，寡照災害已成為影響設施農業生產最為廣泛的農業氣象災害。

而寡照脅迫不僅直接影響設施蔬菜的植株形態、光合特性、干物質積累及分配，還會造成花粉和子房的發育不良，從而導致植株生殖生長進程緩慢，成熟果實單果質量明顯降低，植株產量下降；此外，寡照脅迫還使得番茄維生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量和糖酸比降低，有機酸含量升高，從而造成番茄品質降低、口感不佳。

當前關于作物果實品質或成熟期的模擬預測研究較多，比如現有的文獻中建立基于桃子品質指標和環境條件的營養品質生態模擬模型，作為桃子品質或成熟期的模擬預測；還有通過計算有效積溫，并結合庫爾勒香梨硬度值及可溶性固形物、葉綠素、維生素C含量的積累，建立庫爾勒香梨成熟規律的數學模型及最佳采收期預測模型，作為庫爾勒香梨果實品質或成熟期的模擬預測；還有建立基于輻熱積的番茄維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖、有機酸含量的預測模型，作為番茄果實品質或成熟期的模擬預測。而上述方式均未公開寡照脅迫對溫室番茄營養品質指標的影響。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明于番茄花果期在日光溫室中利用遮陽網模擬持續寡照環境，建立寡照脅迫對溫室番茄品質影響的評估模型，得到寡照脅迫對溫室番茄營養品質指標的影響。

方法包括：

步驟一、在預設條件下采集日光溫室內的空氣溫度和光合有效輻射信息；

步驟二、結合日光溫室番茄花果期生長發育所需的上、下限溫度，計算日光溫室番茄花果期遭受寡照脅迫時每天的熱效應、輻射效應、溫光效應及累積溫光效應；

步驟三、計算CK與不同寡照處理間APTE的差值，并計算CK與不同寡照處理間番茄營養品質指標的差值，建立APTE差值與營養品質指標差值的動態關系，模擬評估寡照脅迫對番茄營養品質指標的動態影響。

進一步需要說明的是，步驟一中，在日光溫室中通過Watchdog 2000數據采集器采集日光溫室內的空氣溫度和光合有效輻射信息；

采集溫室內1.5m高處空氣溫度和光合有效輻射；

采集間隔為10s，并存儲每30min的平均值，日平均氣溫為1d內存儲的所有氣溫數據的平均值，日光合有效輻射為1d內存儲的光合有效輻射的累積值。

進一步需要說明的是，步驟二中，累積溫光效應的尺度計算方法如下：

F(R)＝1-exp^-αR(R0) (2)

PTE＝F(R)×F(T) (4)