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作物模型是辅助温室作物生产环境优化调控和栽培管理的有力工具。网纹甜瓜(Cucumis melo L.var.reticulatus Naud.)是国内外温室栽培的主要作物之一,因此建立温室网纹甜瓜生长发育模拟模型对实现我国温室网纹甜瓜生产与环境调控的优化管理、提高温室网纹甜瓜生产的经济和生态效益具有重要意义。本研究于2003-2006年间,分别在上海(121.5°E,31.2°N)孙桥现代化农业园区的2,4-连栋大棚和荷兰Venlo型现代化自控温室、南京(118.5°E,32.0°N)江苏农科院的荷兰Venlo型现代化自控温室中进行了不同品种、播期和不同栽培基质的试验。通过对试验数据的系统分析,以温室网纹甜瓜的发育生理生态过程为基础,以作物生理发育时间(Physiological development time,PDT)为尺度,建立了温室网纹甜瓜发育模拟模型;以辐热积(Product of thermal effectiveness and photosynthetically active radiation,TEP)为尺度,建立了温室网纹甜瓜叶面积模拟模型;将叶面积模型与已有的光合作用和干物质生产模型相结合,建立了网纹甜瓜干物质生产模拟模型;根据分配指数(Partitioning index,PI)随累积辐热积的变化规律,建立了温室网纹甜瓜干物质分配和产量预测模拟模型。将上述四个子模型综合集成,建立了温室网纹甜瓜生长发育模拟模型。 在发育子模型中,利用不同播期的试验资料确定了温室网纹甜瓜完成各生育期所需的生理发育时间。网纹甜瓜从播种到成熟所需的生理发育时间为68天,其中从播种到幼苗、伸蔓、开花、结果、成熟等各物候期所需累积的生理发育时间分别为7天、17天、25天、35天、68天。利用不同品种的试验对模型进行验证,结果表明,模型对发芽期、幼苗期、伸蔓期、开花期、结果期等各生育期持续天数的模拟值与实际观测值的回归估计标准误差(RMSE)分别为1、3、2.2、1.8、1.1、2.6天,全生育期为2.6天。 在叶面积子模型中,综合考虑温度与辐射对网纹甜瓜叶面积形成的影响,以辐热积为尺度来预测单株叶面积和叶面积指数。辐热积指的是相对热效应与光合有效辐射PAR的乘积。辐热积的计算过程为:首先计算出每小时的相对热效应(Relative thermal effectiveness,RTE),然后将一天内各小时相对热效应的平均值与每日PAR总量相乘即为日总辐热积RTEP(Relative Product of Thermal Effectiveness and PAR),某生育阶段的累积辐热积(TEP)为该阶段日总辐热积的和。