為探討寧夏引黃灌區(qū)滴灌玉米光合響應(yīng)機(jī)制,采用Li-6400XT氣體交換測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定2年玉米大喇叭口期的光響應(yīng)曲線,選取4種通用的光響應(yīng)曲線模型分別對(duì)玉米光響應(yīng)過程進(jìn)行分析、擬合與比較,篩選出6個(gè)不同氮素處理下最優(yōu)光響應(yīng)模型,并利用最優(yōu)模型計(jì)算分析玉米光合生理特征參數(shù)。結(jié)果表明,滴灌玉米功能葉片光合能力隨著施氮量的增加呈遞增趨勢(shì)。通過模型誤差計(jì)算與分析,4種光響應(yīng)曲線模型擬合精度存在差異,且直角雙曲線、非直角雙曲線和指數(shù)模型對(duì)于高氮處理的光響應(yīng)曲線擬合度均高于低氮處理。相對(duì)其他3種模型,直角雙曲線修正模型擬合精度最高,可作為最優(yōu)光響應(yīng)曲線模型模擬引黃灌區(qū)水肥一體化玉米光響應(yīng)動(dòng)態(tài)。由最優(yōu)模型對(duì)各氮素處理光響應(yīng)生理參數(shù)計(jì)算分析表明,360 kg/hm²氮處理玉米葉片的光響應(yīng)參數(shù)均高于其他氮處理,有利于提高玉米對(duì)強(qiáng)光的適應(yīng)范圍和光能利用效率,增強(qiáng)光合作用。 

【文章來源】：玉米科學(xué). 2020,28(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

不同施氮量下凈光合速率對(duì)光和有效輻射的響應(yīng)

2.2 不同氮素處理下4種模型對(duì)玉米光響應(yīng)曲線擬合比較由圖2可知，4種模型對(duì)各處理的光響應(yīng)曲線擬合優(yōu)度不同，同種模型對(duì)兩年間的光響應(yīng)曲線擬合精度差異較小。N3、N4和N5處理的Pn在整個(gè)光強(qiáng)范圍內(nèi)，均保持上升趨勢(shì)，所以4種模型對(duì)N3、N4和N5這3個(gè)處理的擬合度較高。N0、N1和N2處理在PAR未超過光飽和點(diǎn)時(shí)，4種模型的擬合值與實(shí)測(cè)值相差不大；當(dāng)PAR繼續(xù)增強(qiáng)時(shí)，N0、N1和N2處理的Pn出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。通過模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除直角雙曲線修正模型外，由于3種模型曲線均呈單調(diào)遞增趨勢(shì)，從而導(dǎo)致這3種模型均不能準(zhǔn)確地?cái)M合超出光飽和點(diǎn)時(shí)Pn隨PAR升高而降低現(xiàn)象。由此可知，直角雙曲線模型、非直角雙曲線模型和指數(shù)模型這3種模型對(duì)低氮處理的光響應(yīng)曲線擬合度相對(duì)較低。由各氮素處理模擬的整體趨勢(shì)可以看出，直角雙曲線修正模型擬合效果較好，其他3種模型擬合優(yōu)度欠佳，需通過模型擬合優(yōu)度參數(shù)來分析判斷4種模型擬合結(jié)果的優(yōu)劣。

通過試驗(yàn)2的數(shù)據(jù)對(duì)兩年間試驗(yàn)1的數(shù)據(jù)采用決定系數(shù)(R2)、均方根誤差(RMSE)及平均絕對(duì)誤差(MAE)對(duì)模型精確性進(jìn)行檢驗(yàn)。由圖3可知，4種模型光響應(yīng)曲線的擬合精度不同，兩年間呈現(xiàn)相同的規(guī)律，兩年間各處理的R2>0.84，且R2隨著施氮量的增加而增加；RMSE和MAE二者的值相對(duì)較小，RMSE均不超過3.25,MAE均未超過2.41，且RMSE和MAE的值均隨著施氮量的增加呈減小趨勢(shì)。當(dāng)施氮量達(dá)到N3(270 kg/hm2)水平時(shí)，4種模型的決定系數(shù)均大于>0.94,RMSE和MAE均<1.19，說明各模型對(duì)Pn的擬合度較好，且氮肥可提高各模型的擬合精度。直角雙曲線修正模型的RMSE和MAE均<0.86，且各氮素處理的R2>0.94，說明直角雙曲線修正模型與各模型相對(duì)擬合度最高，擬合效果最好。綜合R2、RMSE和MAE來分析，其余3種模型的擬合優(yōu)度依次表現(xiàn)為非直角雙曲線模型>指數(shù)模型>直角雙曲線模型。采用試驗(yàn)2實(shí)測(cè)值對(duì)篩選出的最優(yōu)模型直角雙曲線修正模型進(jìn)行檢驗(yàn)，將2017與2018年模擬結(jié)果與田間實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較和誤差分析，由1∶1線分析計(jì)算得知(圖4)，兩年間各施氮量下Pn的模擬值與實(shí)測(cè)值之間決定系數(shù)R2為0.994和0.993，且模型評(píng)價(jià)系數(shù)均方根誤差RMSE為1.275和1.453，平均絕對(duì)誤差MAE為1.137和1.205。由此可以表明，直角雙曲線修正模型下Pn的實(shí)測(cè)值與擬合值間的擬合度好，精準(zhǔn)度高，此模型可以較好地模擬寧夏引黃灌區(qū)滴灌水肥一體化玉米在不同施氮量下的光響應(yīng)曲線。


本文編號(hào)：3463795