高溫脅迫下番茄臨界氮模型的建立及氮素營(yíng)養(yǎng)診斷.pdf

中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象 Chinese Journal of Agrometeorology 2021 年 doi 10 3969 j issn 1000 6362 2021 01 005 李佳佳 楊再?gòu)?qiáng) 高溫脅迫下番茄臨界氮模型的建立及氮素營(yíng)養(yǎng)診斷 J 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象 2021 42 1 44 55 高溫脅迫下番茄臨界氮模型的建立及氮素營(yíng)養(yǎng)診斷 李佳佳 1 楊再?gòu)?qiáng) 1 2 1 南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心 南京 210044 2 江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 南京 210044 摘要 臨界氮濃度 N c 是在一定生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)獲得最大生物量時(shí)的最小氮濃度 對(duì)實(shí)時(shí)了解作物氮素營(yíng)養(yǎng)狀 況 提高作物品質(zhì)與產(chǎn)量 避免肥料浪費(fèi)具有重要意義 為了研究高溫脅迫下設(shè)施番茄植株氮素運(yùn)營(yíng)規(guī)律 確定番茄臨界氮濃度 以番茄品種 金粉一號(hào) Jinfen 1 為試材 在南京信息工程大學(xué) Venlo 型溫室開展 高溫和施氮量雙因素全面試驗(yàn) 設(shè)置晝溫 夜溫 4 個(gè)溫度水平 即 T1 25 15 CK T2 30 20 T3 35 25 和 T4 40 30 5 個(gè)施氮量水平 即不施用氮肥 N1 0 5 倍推薦施肥 N2 1 3g 株 1 0 75 倍推薦施肥 N3 1 95g 株 1 正常推薦施肥 N4 2 6g 株 1 CK 1 25 倍推薦施肥 N5 3 75g 株 1 在 盆栽番茄植株開始吸收肥料后于不同溫度處理的氣候箱內(nèi)進(jìn)行高溫試驗(yàn) 高溫處理 7d 后 移至常溫下 Venlo 型試驗(yàn)溫室內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng) 第 2 日開始 通過(guò)定期破壞性取樣 系統(tǒng)測(cè)定植株生物量和各器官含氮量 結(jié)果表 明 各高溫氮素處理下番茄植株的干物質(zhì)量 DM 均隨著生育期的發(fā)展而逐漸增大 設(shè)施番茄臨界氮濃度 與地上部生物量之間符合冪指數(shù)關(guān)系 即 N c a DM b 其中 T1 N c 4 167DM 0 252 T2 N c 4 689DM 0 375 T3 N c 3 287DM 0 353 T4 N c 3 812DM 0 403 隨著高溫脅迫程度加重 番茄臨界氮濃度呈現(xiàn)先增大后減小 的趨勢(shì) 低氮處理下的干物質(zhì)積累量高于高氮處理 隨著施氮量的增加 各溫度處理下的植株?duì)I養(yǎng)指數(shù) NNI 增大 且隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)植株?duì)I養(yǎng)指數(shù)大體呈現(xiàn)降低趨勢(shì) 關(guān)鍵詞 番茄 高溫 臨界氮模型 氮素營(yíng)養(yǎng)指數(shù) 氮素營(yíng)養(yǎng)診斷 Establishment of Critical Nitrogen Model and Nitrogen Nutrition Diagnosis of Tomato under High Temperature Stress LI Jia jia 1 YANG Zai qiang 1 2 1 Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters Nanjing University of Information Science 2 Jiangsu Provincial Key Laboratory of Agrometeorology Nanjing 210044 Abstract The critical nitrogen concentration N c is the minimum nitrogen concentration when the maximum biomass is obtained in a certain growth period It is of great significance for real time understanding of crop nitrogen nutrition status improving crop quality and yield and avoiding fertilizer waste In order to study the nitrogen management rule of greenhouse tomato under high temperature stress and determine the critical nitrogen concentration N c a comprehensive experiment of high temperature and nitrogen application rate was conducted in the Venlo greenhouse of Nanjing University of Information Technology Four temperature levels T1 25 15 CK T2 30 20 T3 35 25 and T4 40 30 were set up namely no nitrogen N1 0 5 times recommended fertilization N2 1 3g plant 1 0 75 times recommended fertilization N3 1 95g plant 1 normal recommended fertilization N4 2 6g plant 1 CK 1 25 times recommended fertilization N5 3 75g plant 1 After the 收稿日期 2020 08 27 基金項(xiàng)目 國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目 41775104 41975142 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 2019YFD1002202 通訊作者 楊再?gòu)?qiáng) 教授 研究方向?yàn)樵O(shè)施農(nóng)業(yè)氣象 特色農(nóng)業(yè)氣象 農(nóng)業(yè)生物環(huán)境調(diào)控 E mail yzq 第一作者聯(lián)系方式 李佳佳 E mail 572688568 第 1 期 李佳佳等 高溫脅迫下番茄臨界氮模型的建立及氮素營(yíng)養(yǎng)診斷 45 potted tomato plants began to absorb fertilizer the high temperature test was carried out in the climate box with different temperature treatment After 7 days of high temperature treatment the tomato plants were moved to the Venlo type experimental greenhouse at normal temperature for continuous cultivation From the second day the plant biomass and nitrogen content of each organ were systematically measured by periodic destructive sampling The results showed that the dry matter mass DM of tomato plants increased with the development of growth period under different high temperature nitrogen treatments and the relationship between critical nitrogen concentration and aboveground biomass of greenhouse tomato was in accordance with power index N c a DM b among them T1 N c 4 167DM 0 252 T2 N c 4 689DM 0 375 T3 N c 3 287DM 0 353 T4 N c 3 812DM 0 403 With the aggravation of high temperature stress the critical nitrogen concentration of tomato first increased and then decreased the dry matter accumulation of low nitrogen treatment was higher than that of high nitrogen treatment with the increase of nitrogen application rate the plant nutrition index NNI under each temperature treatment increased and with the extension of treatment time the plant nutrient index showed a downward trend Key words Tomato High temperature Critical nitrogen model Nitrogen nutrition index Nutrition diagnosis 氮素是植物生長(zhǎng)發(fā)育中的重要元素之一 充足 的施氮量是獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ) 但過(guò)多施肥將造成資 源浪費(fèi)和環(huán)境污染 適時(shí)有效地監(jiān)測(cè)作物體內(nèi)氮營(yíng) 養(yǎng)狀況并以此為依據(jù)進(jìn)行合理施肥 既可使各生長(zhǎng) 階段的氮素供應(yīng)與需求達(dá)到平衡 又能降低生產(chǎn)成 本和對(duì)環(huán)境污染的程度 1 診斷作物體內(nèi)氮素盈虧狀 況的基本方法之一 是確定作物的臨界氮濃度值 2 臨界氮濃度是在一定生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)獲得最大生物量時(shí) 的最小氮濃度 3 要科學(xué)診斷植株氮素營(yíng)養(yǎng)狀況就需 要明確作物在產(chǎn)量形成過(guò)程中各個(gè)生育階段的臨界 氮濃度 從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)生育階段氮肥的合理施用 建立臨界氮濃度模型具有準(zhǔn)確 方便和明顯的生物 學(xué)意義等優(yōu)點(diǎn) 這為氮肥的適時(shí)精確施用提供了新 的思路 目前 國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)部分作物的氮素營(yíng)養(yǎng)做 出了合理診斷 Lemaire 等 4 于 1984 年首次提出牧草 的臨界氮濃度稀釋曲線模型 表明牧草在不受氮素 限制時(shí) 地上部干物質(zhì)量與氮濃度存在冪函數(shù)關(guān)系 土壤含氮量成為作物干物質(zhì)量累積的主要限制因 素之一 隨后 該模型在冬小麥 5 熱帶水稻 6 馬鈴薯 7 甜椒 8 玉米 9 番茄 10 等作物上均有 應(yīng)用 國(guó)內(nèi)對(duì)于作物臨界氮濃度的研究起步較晚 薛曉萍等 11 構(gòu)建了黃河流域和長(zhǎng)江流域地區(qū)棉花 蕾花鈴的臨界 最低和最高氮濃度稀釋曲線模型 并利用模型對(duì)兩個(gè)地區(qū)的棉花蕾花鈴營(yíng)養(yǎng)狀況進(jìn) 行了診斷 得出了兩個(gè)地區(qū)的棉花蕾花鈴的最佳施 氮量 盧憲菊等 12 構(gòu)建了東北地區(qū)春玉米臨界氮稀 釋曲線 并在此基礎(chǔ)上建立了氮營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型和需 氮量模型 發(fā)現(xiàn)東北地區(qū)春玉米地上部臨界氮濃度 與生物量符合冪函數(shù)關(guān)系 基于臨界氮濃度稀釋模 型計(jì)算的氮營(yíng)養(yǎng)指數(shù)可以準(zhǔn)確診斷玉米植株的氮 營(yíng)養(yǎng)狀況 在番茄研究中 Tei 等 10 構(gòu)建了加工番茄的臨 界氮濃度稀釋曲線 N c 4 53DM 0 327 及氮素吸收 模型 N upt 45 3DM 0 673 楊慧等 13 探究不同水氮 供應(yīng)對(duì)番茄地上部生物量 氮素累積的影響 構(gòu)建 臨界氮濃度稀釋曲線模型 并基于氮素吸收和氮營(yíng) 養(yǎng)指數(shù)模型進(jìn)行番茄氮素營(yíng)養(yǎng)診斷 研究表明基于 臨界氮濃度構(gòu)建的氮營(yíng)養(yǎng)指數(shù) 氮吸收模型對(duì)番茄 的適宜施氮量診斷結(jié)果一致 王新等 14 驗(yàn)證了加工 番茄地上部生物量的臨界氮濃度稀釋曲線模型的 合理性 得出了新疆北疆地區(qū)加工番茄栽培種植的 適宜施氮量 前人構(gòu)建的臨界氮濃度模型大多是在氮素單 一因素下建立的 一些雙因素試驗(yàn)也僅局限于氮素 與水分的耦合 高溫與氮素耦合對(duì)該模型的影響鮮 有報(bào)道 番茄作為中國(guó)主要設(shè)施栽培作物之一 其 栽培面積不斷增加 但由于溫室存在通風(fēng)性較差 等問(wèn)題 夏季設(shè)施番茄栽培過(guò)程中常常遭遇高溫 脅迫 15 本研究通過(guò)高溫與氮素耦合的雙因素全 面試驗(yàn) 闡明設(shè)施番茄生物量以及氮積累的動(dòng)態(tài)變 化規(guī)律 建立設(shè)施番茄臨界氮濃度 氮素吸收 氮 素營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型 并檢驗(yàn)其可靠性 探究是否可利 用此模型來(lái)指導(dǎo)設(shè)施番茄氮素營(yíng)養(yǎng)診斷 以期為設(shè) 施番茄氮素合理利用及氮素優(yōu)化管理提供理論和 技術(shù)支持 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 氣 象 第 42 卷 46 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于 2019 年 8 月 2020 年 6 月在南京信息工 程大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象實(shí)驗(yàn)室 Venlo 型試驗(yàn)溫室內(nèi)進(jìn)行 溫 室頂高 5 0m 肩高 4 5m 寬 9 6m 長(zhǎng) 30 0m 南北 走向 采用自動(dòng)天窗和側(cè)通風(fēng)口通風(fēng) 供試土壤為 中壤土 土壤肥力均一 pH 值為 7 4 有機(jī)質(zhì)含量為 18 32g kg 1 全氮 0 86g kg 1 全磷 0 75g kg 1 土壤 體積含水量 32 45 16 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 供試番茄品種為 金粉一號(hào) 當(dāng)植株生長(zhǎng)至 15cm 左右時(shí) 于 2019 年 9 月 10 定植至規(guī)格為 28cm 高 34cm 上口徑 18cm 底徑 的花盆中 待番茄植株扎根且生長(zhǎng)穩(wěn)定之后 9 月 16 日進(jìn)行不 同水平的施肥處理 當(dāng)肥料開始被番茄植株吸收即 9 月 20 日開始溫度處理試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)溫度和氮素兩個(gè)因素 溫度共設(shè)晝溫 夜溫 4 個(gè)水平 分別為常溫對(duì)照處理 T1 25 15 輕度高溫處理 T2 30 20 中度高溫處理 T3 35 25 和重度高溫處理 T4 40 30 晝溫 與夜溫分別表示白天最高溫度與夜間最低溫度 參 考韋婷婷等 17 對(duì)南京玻璃溫室逐時(shí)氣溫模擬研 究 晝溫和夜溫在氣候箱內(nèi)設(shè)置為有梯度的升高 或降低 貼近南京氣溫日變化 其中最低溫度設(shè)置 在 5 00 最高溫度設(shè)置在 14 00 如圖 1 所示 土壤施氮共設(shè) 5 個(gè)水平 目的是通過(guò)施肥量控制植 株體內(nèi)氮含量 形成必要的氮含量梯度 以推薦施 氮量 2 6g 株 1 為對(duì)照 CK 其它處理分別為 不施氮肥 N1 0g 株 1 處理 0 5 倍推薦施肥量 N2 1 3g 株 1 0 75 倍推薦施肥量 N3 1 95g 株 1 正常推薦施肥量 N4 2 6g 株 1 1 25 倍推薦施肥 量 N5 3 25g 株 1 溫度與氮素兩個(gè)因素組合后一 共 20 個(gè)處理 見表 1 每個(gè)處理 3 次重復(fù) 處理從 2019 年 9 月 20 日 18 00 開始 將盆栽番 茄放入不同溫度處理的氣候箱 Conviron 6050 內(nèi) 7d 后 即 9 月 27 日 取出 常溫下 Venlo 型試驗(yàn)溫室 內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng) 次日 即 9 月 28 日 8 00 11 00 測(cè) 量各指標(biāo)并取樣 每個(gè)處理取 3 株作為重復(fù) 此后 每 7 日取樣并測(cè)量一次 共取樣 6 次 圖1 氣候箱內(nèi)氣溫動(dòng)態(tài)變化 Fig 1 Dynamic changes of temperature in the climate box 表1 盆栽番茄施氮水平與溫度水平的處理組合 Table 1 Treatment combination of nitrogen level and temperature level for potted tomato 溫度處理 晝溫 夜溫 Temperature treatment day night 氮素處理 g 株 1 Nitrogen treatment g plant 1 T1 25 15 CK T2 30 20 T3 35 25 T4 40 30 N1 0N 0g plant 1 T1N1 T2N1 T3N1 T4N1 N2 0 5N 1 3g plant 1 T1N2 T2N2 T3N2 T4N2 N3 0 75N 1 95g plant 1 T1N3 T2N3 T3N3 T4N3 N4 1 N 2 6g plant 1 T1N4 T2N4 T3N4 T4N4 N5 1 25N 3 25g plant 1 T1N5 T2N5 T3N5 T4N5 1 3 項(xiàng)目測(cè)定 1 3 1 地上部分干物質(zhì)量 處理后每 7d 進(jìn)行一次破壞性取樣 將番茄植株 土壤表面以上的莖葉全部取下 每個(gè)處理 3 個(gè)重復(fù) 共取樣 6 次 取樣后 用自來(lái)水和去離子水洗凈番 茄莖葉 在 105 下殺青 15min 再于 80 下烘干至 恒重 用精度為 0 001g 的電子天平分別測(cè)定番茄植 株地上部干物質(zhì)量 取 3 個(gè)重復(fù)的平均值 1 3 2 地上部含氮量 將每次干物質(zhì)量測(cè)定完成后的植株樣品粉碎并 過(guò)篩 利用 H 2 SO 4 H 2 O 2 消煮植物樣品 用凱氏定氮 儀 kxl 9820 測(cè)定消煮液中全氮含量 第 1 期 李佳佳等 高溫脅迫下番茄臨界氮模型的建立及氮素營(yíng)養(yǎng)診斷 47 各器官氮積累量 器官氮濃度 器官干物質(zhì)量 1 植株地上部氮積累量 莖氮積累量 葉氮積累量 2 植株地上部氮濃度 地上部氮積累量 地上部干物質(zhì)量 3 1 4 模型描述 1 4 1 生物量積累模型 根據(jù)作物生長(zhǎng)過(guò)程符合 Logistic 生長(zhǎng)模型原理 可采用 Logistic 模型 11 定量描述番茄地上部生物量 積累的動(dòng)態(tài)變化 模型表達(dá)式為 Y DM M 1 ae bt 4 式中 Y 為番茄地上部生物量積累量 g plant 1 自變量 t 為番茄定植后天數(shù) d DM M 為番茄地上部 分生物量積累量的理論最大值 g plant 1 a b 為模 型擬合生長(zhǎng)參數(shù) 1 4 2 臨界氮濃度稀釋曲線模型 臨界氮濃度為在一定生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)獲得最大生物 量時(shí)的最小氮濃度 作物在生長(zhǎng)過(guò)程中 若氮濃度 值在臨界氮濃度以下 其生長(zhǎng)將受到氮營(yíng)養(yǎng)的制約 在臨界氮濃度以上 則說(shuō)明施氮量已超過(guò)作物的需 求量 作物生長(zhǎng)不受氮素限制 氮濃度值等于臨界 氮濃度時(shí) 施氮量最為適宜 根據(jù) Justes 5 11 等構(gòu)建 的臨界氮稀釋曲線的建模思路 構(gòu)建臨界氮濃度稀 釋曲線模型 1 分析不同施氮水平下每次取樣地上部生物 量及其氮濃度值 通過(guò)方差分析對(duì)作物生長(zhǎng)是否受 含氮量的制約進(jìn)行分類 2 對(duì)于施氮量不能滿足 作物生長(zhǎng)需求的部分?jǐn)?shù)據(jù) 將地上部生物量與氮濃 度值進(jìn)行線性擬合 3 對(duì)于作物生長(zhǎng)不受氮素水 平影響的施氮水平 其地上部分生物量平均值作為 生物量的最大值 4 各取樣日的臨界氮濃度為上 述曲線與以生物量最大值為橫坐標(biāo)相交的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 縱坐標(biāo)值 單株番茄臨界氮濃度稀釋曲線模型 計(jì)算式為 N c a b max DM 5 式中 N c 為臨界氮濃度值 g kg 1 a 是植株地 上部生物量為 1t hm 2 時(shí)的臨界氮濃度 DM 為植株 地上部生物量的最大值 t hm 2 b 為決定臨界氮濃 度稀釋曲線斜率的統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù) 18 1 4 3 氮素吸收模型 番茄植株在臨界氮濃度狀態(tài)下達(dá)到生物量最大值 DM max t hm 2 所需的氮吸收量為 N upt kg hm 2 為 N upt 10N c DM max 6 將式 2 帶入式 3 得番茄臨界氮吸收模型 即 N upt 10a b max DM 1 7 式中 N upt 為臨界氮吸收量 kg hm 2 1 b 為 生長(zhǎng)參數(shù) 表示氮相對(duì)吸收速率與地上部生物量累 積速率之比 1 4 4 氮素營(yíng)養(yǎng)指數(shù)模型 NNI 為進(jìn)一步明確作物氮營(yíng)養(yǎng)狀態(tài) Lemaire 等提出 了氮素營(yíng)養(yǎng)指數(shù)的概念 其模型為 NNI N t N c 8 式中 N t 為番茄地上部氮濃度的實(shí)測(cè)值 N c 為 根據(jù)臨界氮濃度稀釋模型求得的臨界氮濃度值 NNI 1 表明植株體內(nèi)氮素營(yíng)養(yǎng)水平處于最佳狀態(tài) NNI 1 表明氮營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩 NNI 1 表明氮營(yíng)養(yǎng)不足 1 5 模型的檢驗(yàn) 采用回歸估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)誤差 RMSE 分析模擬值與真 實(shí)值的符合度 RMSE 值越小 說(shuō)明模擬值擬合較好 偏差越小 即模型的預(yù)測(cè)精度越高 同時(shí) 用模擬 值與真實(shí)值之間 1 1 直方圖來(lái)直觀顯示模型的擬合 度和可靠性 19 N 2 ii n1 PO RMSE N 9 式中 P i 為實(shí)測(cè)值 O i 為對(duì)應(yīng)的模擬值 N 為 樣本量 2 結(jié)果與分析 2 1 不同高溫條件下植株氮含量隨干物質(zhì)量變化過(guò)程 2 1 1 植株地上部生物量累積模型 不同高溫 氮素組合條件下番茄植株地上部干物 質(zhì)積累量觀測(cè)結(jié)果見表 2 由表可見 各高溫處理下 番茄植株干物質(zhì)量均隨著生育進(jìn)程逐漸增大 且隨 著溫度水平升高 干物質(zhì)量積累變慢 不同氮素處 理間差別縮小 常溫處理 T1 25 15 下 干物 質(zhì)積累量在 9 95 18 96g 株 1 N1 處理 不施氮 0N 干物質(zhì)量積累最少 N5 處理 1 25N 干物質(zhì) 量最多 N1 處理顯著低于其它 4 個(gè)施氮處理 比 CK 低了 45 60 表明番茄植株在不施用氮肥情況下干 物質(zhì)積累不良 氮素不足對(duì)番茄植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)起 到明顯的制約作用 N2 0 5 N N3 0 75 N 和 N4 1 N 各處理間差異顯著 N4 與 N5 處理差異不 顯著 表明適當(dāng)施加氮肥可提高番茄干物質(zhì)量的積 累 但施用過(guò)多氮肥會(huì)造成浪費(fèi) 輕度高溫處理 T2 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 氣 象 第 42 卷 48 表2 不同高溫 氮素組合條件下番茄植株地上部干物質(zhì)積累量觀測(cè)結(jié)果 g 株 1 Table 2 Observation results of dry matter accumulation in the shoots of tomato plants under different combinations of high temperature and nitrogen g plant 1 處理后天數(shù) Days after treatment 處理 Treatment 7d 14d 21d 28d 35d 42d T1N1 2 44 0 3231fg 3 51 0 309ij 5 37 0 546ij 6 98 0 398ij 8 11 0 687h 9 95 1 051h T1N2 4 00 0 475a 5 38 0 554cd 7 48 0 481f 10 11 1 011cd 11 15 0 704d 14 39 1 537d T1N3 4 06 0 379a 5 87 0 615b 6 42 0 331gh 9 75 0 717cd 13 28 1 021c 16 70 1 842c T1N4 3 33 0 112bc 5 20 0 628d 7 63 0 789f 12 02 0 948a 15 84 1 117a 18 29 2 002a T1N5 3 23 0 153c 3 70 0 794hij 9 16 0 511ab 12 63 0 889a 16 16 0 925a 18 96 1 918a T2N1 2 52 0 398ef 4 01 0 177fgh 8 15 0 478de 10 47 0 812bc 13 37 1 089c 15 22 1 261c T2N2 2 22 0 099gh 4 59 0 225e 8 97 0 630bc 11 15 0 952b 14 35 1 225b 16 79 1 731b T2N3 2 93 0 108d 5 59 0 487bcd 9 66 0 622a 12 21 1 011a 15 27 0 889ab 16 98 1 453ab T2N4 2 90 0 178d 4 17 0 457efg 5 90 0 323hi 6 67 0 695j 11 03 1 151de 14 78 1 231de T2N5 2 24 0 121gh 3 40 0 209j 4 52 0 481k 6 44 0 446j 10 00 0 797efg 12 35 1 007efg T3N1 2 67 0 046def 5 32 0 225cd 6 72 0 665g 7 83 0 709gh 9 56 1 019fg 11 30 1 271fg T3N2 2 71 0 452def 6 36 0 287a 8 44 0 583cd 8 93 0 818ef 10 44 1 218def 13 20 1 447def T3N3 3 53 0 409b 5 46 0 877bcd 8 50 0 908cd 8 89 0 786ef 10 22 0 998defg 12 96 1 114defg T3N4 3 56 0 438b 6 55 0 704a 7 45 0 823f 8 89 0 690f 9 33 0 753g 12 65 0 969g T3N5 2 77 0 164de 5 72 0 526bc 8 44 0 692cd 9 4 0 986de 10 02 0 996efg 12 40 1 043efg T4N1 2 12 0 067h 3 85 0 321hi 4 80 0 342jk 6 63 0 623j 7 37 0 762h 9 12 0 958h T4N2 2 44 0 021fg 4 10 0 442fgh 6 13 0 644gh 8 55 0 776fg 10 15 0 901defg 12 05 1 221defg T4N3 2 67 0 146def 3 53 0 225ij 6 30 0 522gh 7 90 0 487gh 9 23 0 692g 11 14 1 491g T4N4 2 75 0 125de 4 17 0 304efg 6 00 0 659h 7 54 0 745hi 9 25 0 683g 11 29 0 948g T4N5 2 42 0 294fg 4 33 0 263ef 5 31 0 569ij 6 50 0 691j 7 67 0 730h 9 38 0 795h 注 表中數(shù)據(jù)為平均值 標(biāo)準(zhǔn)誤差 同列數(shù)據(jù)不同字母表示處理間差異顯著 P 0 05 下同 Note The data is the mean standard error different lowercase in the same column indicate the difference significance among treatments at 0 05 level The same as below 30 20 下 各氮素處理間差異縮小 干物質(zhì)積 累量在 12 35 16 98g 株 1 之間 N3 處理下的干物質(zhì) 積累量最大 N5 處理下的干物質(zhì)積累量最小 表明 高溫情況下施氮過(guò)多對(duì)番茄生長(zhǎng)不利 T2N1較 T1N1 處理下的干物質(zhì)積累量有了 52 96 的提升 表明適 當(dāng)升高溫度會(huì)促進(jìn)番茄植株的生長(zhǎng) 中度高溫處理 T3 35 25 下 各氮肥處理間差異均不顯著 干物質(zhì)積累量在 11 30 13 20g 株 1 之間 干物質(zhì)積 累量較 T1 和 T2 處理下有所減少 高溫制約了番茄 植株的生長(zhǎng) 重度高溫處理 T4 40 30 下 植 株受到嚴(yán)重高溫脅迫 干物質(zhì)積累量?jī)H在 9 12 12 05g 株 1 之間 各氮素處理下的干物質(zhì)積累量較 T1 T2 和 T3 顯著減少 N2 處理下干物質(zhì)積累量最 大 但 N2 N3 和 N4 處理間無(wú)顯著差異 采用 Logistic 方程對(duì)番茄地上部生物量與生育 進(jìn)程 日 間進(jìn)行定量擬合 結(jié)果見表 3 由表可 以看出 在同一施氮水平下 隨著高溫處理程度的 加深 番茄地上部生物量理論最大值呈現(xiàn)先增大后 減小的趨勢(shì) 表明適度的高溫處理可以促進(jìn)番茄干 物質(zhì)量的積累 溫度過(guò)高不利于番茄干物質(zhì)量的積 累 T1 處理下 番茄地上部生物量理論最大值隨 著施氮量的增加而增大 T2 T3 和 T4 處理下 隨 著施氮量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì) 表明高 溫處理下 適當(dāng)減少氮肥施用量可以緩解高溫脅迫 對(duì)番茄干物質(zhì)量積累帶來(lái)的抑制 2 1 2 植株氮含量變化過(guò)程 不同高溫 氮素組合處理下番茄地上部氮含量的 變化見表 4 由表可知 隨著生育進(jìn)程推進(jìn) 番茄植 株含氮量逐漸減小 表現(xiàn)出氮濃度稀釋現(xiàn)象 隨著 溫度升高 番茄地上部含氮量呈現(xiàn)出先增大后減小 的趨勢(shì) 同一氮素處理下 T1 和 T2 的番茄地上部氮 含量較大 T3 和 T4 的番茄地上部含氮量較小 且氮 濃度稀釋程度低于 T1 和 T2 處理 說(shuō)明當(dāng)高溫脅迫 較為嚴(yán)重時(shí) 番茄對(duì)土壤中氮素的吸收顯著減少 同一溫度處理下 任意時(shí)刻 N1 處理的番茄地上部含 氮量均顯著低于其它 4 個(gè)施氮處理 且隨著施氮量 第 1 期 李佳佳等 高溫脅迫下番茄臨界氮模型的建立及氮素營(yíng)養(yǎng)診斷 49 表3 不同高溫 氮素組合條件下番茄植株地上部干物質(zhì)量 Y 隨生育天數(shù) t 累積過(guò)程擬合方程 Table 3 Fitting equation of the accumulation process of the dry matter content of the shoots of tomato plants Y with the growth days t under different high temperature nitrogen combination conditions 處理 Treatment 擬合方程 Fitted equation R 2 處理 Treatment 擬合方程 Fitted equation R 2 T1N1 Y 12 14 1 7 12e 0 080t 0 992 T3N1 Y 13 65 1 5 41e 0 075t 0 979 T1N2 Y 16 20 1 10 55e 0 099t 0 982 T3N2 Y 14 42 1 5 22e 0 084t 0 935 T1N3 Y 23 91 1 17 42e 0 088t 0 998 T3N3 Y 15 69 1 4 84e 0 070t 0 956 T1N4 Y 28 71 1 21 23e 0 065t 0 971 T3N4 Y 21 39 1 5 28e 0 046t 0 933 T1N5 Y 30 72 1 22 59e 0 064t 0 972 T3N5 Y 12 09 1 6 28e 0 118t 0 960 T2N1 Y 16 88 1 13 36e 0 113t 0 977 T4N1 Y 12 19 1 6 70e 0 069t 0 992 T2N2 Y 18 56 1 13 68e 0 112t 0 981 T4N2 Y 14 74 1 7 21e 0 046t 0 993 T2N3 Y 35 06 1 16 39e 0 054t 0 976 T4N3 Y 19 28 1 8 94e 0 034t 0 986 T2N4 Y 37 69 1 19 10e 0 058t 0 966 T4N4 Y 15 05 1 7 99e 0 045t 0 992 T2N5 Y 27 81 1 19 27e 0 066t 0 993 T4N5 Y 14 44 1 7 23e 0 036t 0 993 注 分別表示相關(guān)系數(shù)通過(guò) 0 05 0 01 水平的顯著性檢驗(yàn) 下同 Note is P 0 05 is P 0 01 The same as below 表 4 不同高溫 氮素組合條件下番茄植株地上部氮含量 g 100g 1 Table 4 Nitrogen content in the shoots of tomato plants under different combinations of high temperature and nitrogen g 100g 1 處理后天數(shù) Days after treatment 處理 Treatment 7d 14d 21d 28d 35d 42d T1N1 2 18 0 361k 1 84 0 267h 1 43 0 278i 1 29 0 192j 1 21 0 232h 0 88 0 052l T1N2 3 85 0 413e 3 54 0 398cd 3 22 0 316d 3 19 0 294d 3 04 0 316c 2 73 0 124de T1N3 4 11 0 152de 3 67 0 202c 3 58 0 217c 3 31 0 256cd 3 17 0 193c 3 03 0 313c T1N4 4 27 0 287cd 4 10 0 338b 3 78 0 414bc 3 54 0 203b 3 42 0 218b 3 25 0 335b T1N5 4 32 0 429cd 4 29 0 291b 3 95 0 241ab 3 77 0 196a 3 65 0 357a 3 60 0 412a T2N1 2 21 0 135k 1 70 0 119hi 1 49 0 115i 1 14 0 104jk 1 21 0 272h 0 96 0 066kl T2N2 4 24 0 225cd 3 40 0 343d 2 88 0 145e 2 60 0 187f 2 29 0 168e 2 31 0 117f T2N3 4 53 0 483bc 3 39 0 281d 3 34 0 377d 3 19 0 261d 2 67 0 203d 2 55 0 153e T2N4 4 69 0 531ab 3 33 0 158d 3 59 0 281c 3 50 0 441bc 3 12 0 405c 2 83 0 238d T2N5 4 92 0 433a 4 71 0 389a 4 06 0 374a 3 55 0 416b 3 13 0 249c 3 22 0 326bc T3N1 1 51 0 052l 1 27 0 407j 1 2 0 191i 1 01 0 098k 0 96 0 072i 0 99 0 103kl T3N2 3 12 0 246h 2 59 0 211f 2 13 0 212h 2 15 0 141hi 1 79 0 127g 1 72 0 215j T3N3 2 74 0 217ij 2 52 0 227f 2 12 0 273h 2 06 0 122hi 1 90 0 134fg 1 97 0 128hi T3N4 2 45 0 268k 2 20 0 135g 2 48 0 252fg 1 93 0 136i 1 85 0 108g 1 78 0 254ij T3N5 3 46 0 193fg 2 62 0 126f 2 58 0 236fg 2 45 0 148fg 2 24 0 311e 2 21 0 277fg T4N1 1 72 0 186l 1 52 0 014i 1 41 0 162i 1 33 0 162j 1 21 0 149h 1 09 0 114k T4N2 2 82 0 239i 2 54 0 163f 2 39 0 223g 2 20 0 213h 2 09 0 181ef 2 10 0 231gh T4N3 2 70 0 266ij 2 55 0 158f 2 42 0 178g 2 27 0 265gh 1 98 0 124fg 1 71 0 247j T4N4 3 21 0 440gh 2 88 0 229e 2 71 0 235ef 2 49 0 334fg 2 24 0 155e 2 18 0 198fg T4N5 3 54 0 485f 3 34 0 124d 3 15 0 311d 2 89 0 422e 2 69 0 264d 2 56 0 316e 增加 番茄地上部含氮量也在增加 T1 和 T2 處理 下 N4 和 N5 處理的番茄地上部含氮量前期一直維 持在較高水平 且差異不顯著 后期隨著土壤中氮 濃度的稀釋 N5 處理的番茄地上部含氮量開始顯著 高于 N4 處理 T3 和 T4 處理下 N5 處理的番茄地 上部含氮量一直顯著高于其它 4 個(gè)處理 結(jié)合表 2 數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn) 雖然 T3 和 T4 處理下 N5 處理的番 茄地上部含氮量較高 但是番茄植株長(zhǎng)勢(shì)較差 干 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 氣 象 第 42 卷 50 物質(zhì)量積累較少 而含氮量較低的 N2 N3 和 N4 處理卻能積累到較高的干