新疆农业科学 ›› 2021, Vol. 58 ›› Issue (10): 1821-1828.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2021.10.007
• 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学·耕作栽培·生理生化·农产品分析检测 • 上一篇 下一篇
郭天发1,2(), 陈昌文2, 李勇2, 吴金龙2, 熊仁次1()
收稿日期:
2020-12-03
出版日期:
2021-10-20
发布日期:
2021-10-26
通信作者:
熊仁次
作者简介:
郭天发(1996-),男,甘肃武威人,硕士研究生,研究方向为果树种质资源与遗传育种,(E-mail) gtfzky@126.com
基金资助:
Tianfa GUO1,2(), Changwen CHEN2, Yong LI2, Jinlong WU2, Renci XIONG1()
Received:
2020-12-03
Online:
2021-10-20
Published:
2021-10-26
Correspondence author:
Renci XIONG
Supported by:
摘要:
【目的】不同模型下评价桃新品种的需冷量和需热量及其关系,分析动力学模型在郑州地区的可行性。【方法】供试桃新品种23个,利用4种需冷量估算模型和2种需热量估算模型,结合R studio中‘chill R’包分别估算新培育桃品种的需冷量和需热量,采用线性回归模型分析二者关系。【结果】供试品种需冷量值差异明显,介于501.5~886.0 h(0~7.2℃模型)、631.5~1 162.0 h(≤7.2℃模型)、525.0~836.0 CU(犹他模型)、27.7~46.3 CP(动力学模型);需热量介于127.3~257.3 D℃(有效积温模型)、4 004.7~6 898.0 GDH℃(生长度时模型)。桃需冷量和需热量均与果实成熟期无必然联系,但无论以何种模型估算需冷量与有效积温模型下的需热量呈正相关;动力学模型估算的需冷量值与其它模型估算值相关性较高。【结论】在23个桃新品种中,需冷量品种占比65%,可在我国长江流域区、云贵高原区、西北干旱区等大部分桃适宜栽培区种植;动力学模型评价需冷量在郑州地区是可行的。
中图分类号:
郭天发, 陈昌文, 李勇, 吴金龙, 熊仁次. 桃新品种需冷量和需热量评价及动力学模型分析[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(10): 1821-1828.
Tianfa GUO, Changwen CHEN, Yong LI, Jinlong WU, Renci XIONG. Evaluation of Chilling and Heat Requirements of New Peach Cultivars and Preliminary Study on Dynamic Model[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2021, 58(10): 1821-1828.
日期 Data | 平均气温 Average temperature (℃) | 日期 Data | 平均气温 Average temperature (℃) | 日期 Data | 平均气温 Average temperature (℃) |
---|---|---|---|---|---|
11.16 | 9.74 | 11.21 | 10.1 | 11.26 | 4.9 |
11.17 | 10.3 | 11.22 | 9.3 | 11.27 | 5.1 |
11.18 | 7.3 | 11.23 | 12.5 | 11.28 | 2.9 |
11.19 | 6.7 | 11.24 | 10 | 11.29 | 4.5 |
11.2 | 7.8 | 11.25 | 3.5 | 11.3 | 5.6 |
表1 日平均气温数值(河南郑州2019年)
Table 1 Daily average temperature values (Zhengzhou, Henan Province, 2019)
日期 Data | 平均气温 Average temperature (℃) | 日期 Data | 平均气温 Average temperature (℃) | 日期 Data | 平均气温 Average temperature (℃) |
---|---|---|---|---|---|
11.16 | 9.74 | 11.21 | 10.1 | 11.26 | 4.9 |
11.17 | 10.3 | 11.22 | 9.3 | 11.27 | 5.1 |
11.18 | 7.3 | 11.23 | 12.5 | 11.28 | 2.9 |
11.19 | 6.7 | 11.24 | 10 | 11.29 | 4.5 |
11.2 | 7.8 | 11.25 | 3.5 | 11.3 | 5.6 |
温度 Temperature (℃) | 冷温单位 Chilling Unit (C·U) |
---|---|
1.4 | 0 |
1.5~2.4 | 0.5 |
2.5~9.1 | 1 |
9.2~12.4 | 0.5 |
12.5~15.9 | 0 |
16.0~18.0 | -0.5 |
>18.0 | -1 |
表2 犹他模型气温与冷温转换
Table 2 Transformation of temperature and chilling unit for Utah model
温度 Temperature (℃) | 冷温单位 Chilling Unit (C·U) |
---|---|
1.4 | 0 |
1.5~2.4 | 0.5 |
2.5~9.1 | 1 |
9.2~12.4 | 0.5 |
12.5~15.9 | 0 |
16.0~18.0 | -0.5 |
>18.0 | -1 |
模型 Model | 11月8日 | 11月15日 | 11月25日 | 12月5日 | 12月15日 | 12月25日 | 1月4日 | 1月14日 | 1月20日 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
≤7.2 ℃模型 ≤7.2℃Model (h) | 0 | 11 | 90 | 271 | 445 | 639 | 805 | 1 041 | 1 162 |
0~7.2 ℃模型 0~7.2℃ Model (h) | 0 | 11 | 77 | 241 | 356 | 519 | 621 | 809 | 886 |
犹它模型 Utah Model (C·U) | -1 | 8.5 | 116 | 293.5 | 388 | 535 | 635.5 | 768 | 836 |
动力学模型 Dynamic Model (CP) | 0 | 0 | 6.4 | 14.8 | 20.3 | 28 | 34.5 | 41.4 | 46.3 |
表3 基于4种模型计算的郑州地区2019.11~2020.02的低温积累量
Table 3 Chilling requirement from November 2019 to February 2020 in Zhengzhou based on four models
模型 Model | 11月8日 | 11月15日 | 11月25日 | 12月5日 | 12月15日 | 12月25日 | 1月4日 | 1月14日 | 1月20日 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
≤7.2 ℃模型 ≤7.2℃Model (h) | 0 | 11 | 90 | 271 | 445 | 639 | 805 | 1 041 | 1 162 |
0~7.2 ℃模型 0~7.2℃ Model (h) | 0 | 11 | 77 | 241 | 356 | 519 | 621 | 809 | 886 |
犹它模型 Utah Model (C·U) | -1 | 8.5 | 116 | 293.5 | 388 | 535 | 635.5 | 768 | 836 |
动力学模型 Dynamic Model (CP) | 0 | 0 | 6.4 | 14.8 | 20.3 | 28 | 34.5 | 41.4 | 46.3 |
序号 Number | 品种 Varieties | 果实类型 Fruit type | ≤7.2℃模型 ≤7.2℃Model (h) | 0~7.2℃模型 0~7.2℃ Model (h) | 犹它模型 Utah Model (C·U) | 动力学模型 Dynamic Model (CP) |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 玛丽维拉(CK) | 普通桃 | 462 | 320 | 365 | 23 |
2 | 中油蟠5号 | 油蟠桃 | 631.5 | 501.5 | 525 | 27.7 |
3 | 中桃金饴 | 普通桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
4 | 中桃金阳 | 普通桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
5 | 中蟠19号 | 毛蟠桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
6 | 早黄蟠桃 | 毛蟠桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
7 | 中油金缘 | 油桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
8 | 中油丹玉 | 油桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
9 | 中油蟠9号 | 油蟠桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
10 | 南方早红(CK) | 油桃 | 815 | 573 | 542.5 | 35.2 |
11 | 中油金帅 | 油桃 | 838 | 662 | 653.8 | 36.5 |
12 | 中油金黛 | 油桃 | 838 | 662 | 653.8 | 36.5 |
13 | 中桃金甜 | 普通桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
14 | 中蟠7号 | 毛蟠桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
15 | 中蟠16号 | 毛蟠桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
16 | 中蟠11号 | 毛蟠桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
17 | 曙光(CK) | 油桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
18 | 中油蟠6号 | 油蟠桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
19 | 中蟠14号 | 毛蟠桃 | 1053.5 | 819.5 | 779.3 | 42.6 |
20 | 中蟠10号 | 毛蟠桃 | 1053.5 | 819.5 | 779.3 | 42.6 |
21 | 中蟠15号 | 毛蟠桃 | 1053.5 | 819.5 | 779.3 | 42.6 |
22 | 中农金辉 | 油桃 | 1053.5 | 819.5 | 779.3 | 42.6 |
23 | 中蟠18号 | 毛蟠桃 | 1162 | 886 | 836 | 46.3 |
24 | 中桃金蜜 | 普通桃 | 1162 | 886 | 836 | 46.3 |
25 | 中油金铭 | 油桃 | 1162 | 886 | 836 | 46.3 |
26 | 中油金瑞 | 油桃 | 1162 | 886 | 836 | 46.3 |
表4 4种评价模型下不同品种需冷量的测定(郑州地区)
Table 4 The chilling requirement of 4 models for the different cultivars
序号 Number | 品种 Varieties | 果实类型 Fruit type | ≤7.2℃模型 ≤7.2℃Model (h) | 0~7.2℃模型 0~7.2℃ Model (h) | 犹它模型 Utah Model (C·U) | 动力学模型 Dynamic Model (CP) |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 玛丽维拉(CK) | 普通桃 | 462 | 320 | 365 | 23 |
2 | 中油蟠5号 | 油蟠桃 | 631.5 | 501.5 | 525 | 27.7 |
3 | 中桃金饴 | 普通桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
4 | 中桃金阳 | 普通桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
5 | 中蟠19号 | 毛蟠桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
6 | 早黄蟠桃 | 毛蟠桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
7 | 中油金缘 | 油桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
8 | 中油丹玉 | 油桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
9 | 中油蟠9号 | 油蟠桃 | 731 | 571 | 585 | 31.4 |
10 | 南方早红(CK) | 油桃 | 815 | 573 | 542.5 | 35.2 |
11 | 中油金帅 | 油桃 | 838 | 662 | 653.8 | 36.5 |
12 | 中油金黛 | 油桃 | 838 | 662 | 653.8 | 36.5 |
13 | 中桃金甜 | 普通桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
14 | 中蟠7号 | 毛蟠桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
15 | 中蟠16号 | 毛蟠桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
16 | 中蟠11号 | 毛蟠桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
17 | 曙光(CK) | 油桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
18 | 中油蟠6号 | 油蟠桃 | 945 | 753 | 722.5 | 38.9 |
19 | 中蟠14号 | 毛蟠桃 | 1053.5 | 819.5 | 779.3 | 42.6 |
20 | 中蟠10号 | 毛蟠桃 | 1053.5 | 819.5 | 779.3 | 42.6 |
21 | 中蟠15号 | 毛蟠桃 | 1053.5 | 819.5 | 779.3 | 42.6 |
22 | 中农金辉 | 油桃 | 1053.5 | 819.5 | 779.3 | 42.6 |
23 | 中蟠18号 | 毛蟠桃 | 1162 | 886 | 836 | 46.3 |
24 | 中桃金蜜 | 普通桃 | 1162 | 886 | 836 | 46.3 |
25 | 中油金铭 | 油桃 | 1162 | 886 | 836 | 46.3 |
26 | 中油金瑞 | 油桃 | 1162 | 886 | 836 | 46.3 |
序号 Number | 品种 Varieties | 生长度时模型 Growing degree hours model (GDH℃) | 有效积温模型 Effective accumulated temperature model (D℃) | 序号 Number | 品种 Varieties | 生长度时模型 Growing degree hours model (GDH℃) | 有效积温模型 Effective accumulated temperature model (D℃) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 玛丽维拉(CK) | 5 879 | 155.9 | 14 | 中蟠7号 | 6 478.7 | 208.8 |
2 | 中油蟠5号 | 6 389.5 | 183.1 | 15 | 中蟠16号 | 6 478.7 | 208.8 |
3 | 中桃金饴 | 6 091.2 | 169.9 | 16 | 中蟠11号 | 6 289.3 | 194.8 |
4 | 中桃金阳 | 6 582.7 | 197.2 | 17 | 曙光(CK) | 6 898 | 257.3 |
5 | 中蟠19号 | 6 582.7 | 197.2 | 18 | 中油蟠6号 | 6 289.3 | 194.8 |
6 | 早黄蟠桃 | 6 289.3 | 194.8 | 19 | 中蟠14号 | 6 318.7 | 229.5 |
7 | 中油金缘 | 6 389.5 | 183.1 | 20 | 中蟠10号 | 6 318.7 | 229.5 |
8 | 中油丹玉 | 6 389.5 | 183.1 | 21 | 中蟠15号 | 6 898 | 257.3 |
9 | 中油蟠9号 | 6 873.6 | 202.7 | 22 | 中农金辉 | 6 318.7 | 229.5 |
10 | 南方早红(CK) | 6 289.3 | 194.8 | 23 | 中蟠18号 | 6 609.6 | 245 |
11 | 中油金帅 | 6 289.3 | 194.8 | 24 | 中桃金蜜 | 6 898 | 257.3 |
12 | 中油金黛 | 6 769.6 | 224.3 | 25 | 中油金铭 | 6 318.7 | 229.5 |
13 | 中桃金甜 | 6 289.3 | 194.8 | 26 | 中油金瑞 | 6 318.7 | 229.5 |
表5 2种评价模型下不同品种的需热量(郑州地区)
Table 5 The heat requirement of 2 models for the different cultivars
序号 Number | 品种 Varieties | 生长度时模型 Growing degree hours model (GDH℃) | 有效积温模型 Effective accumulated temperature model (D℃) | 序号 Number | 品种 Varieties | 生长度时模型 Growing degree hours model (GDH℃) | 有效积温模型 Effective accumulated temperature model (D℃) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 玛丽维拉(CK) | 5 879 | 155.9 | 14 | 中蟠7号 | 6 478.7 | 208.8 |
2 | 中油蟠5号 | 6 389.5 | 183.1 | 15 | 中蟠16号 | 6 478.7 | 208.8 |
3 | 中桃金饴 | 6 091.2 | 169.9 | 16 | 中蟠11号 | 6 289.3 | 194.8 |
4 | 中桃金阳 | 6 582.7 | 197.2 | 17 | 曙光(CK) | 6 898 | 257.3 |
5 | 中蟠19号 | 6 582.7 | 197.2 | 18 | 中油蟠6号 | 6 289.3 | 194.8 |
6 | 早黄蟠桃 | 6 289.3 | 194.8 | 19 | 中蟠14号 | 6 318.7 | 229.5 |
7 | 中油金缘 | 6 389.5 | 183.1 | 20 | 中蟠10号 | 6 318.7 | 229.5 |
8 | 中油丹玉 | 6 389.5 | 183.1 | 21 | 中蟠15号 | 6 898 | 257.3 |
9 | 中油蟠9号 | 6 873.6 | 202.7 | 22 | 中农金辉 | 6 318.7 | 229.5 |
10 | 南方早红(CK) | 6 289.3 | 194.8 | 23 | 中蟠18号 | 6 609.6 | 245 |
11 | 中油金帅 | 6 289.3 | 194.8 | 24 | 中桃金蜜 | 6 898 | 257.3 |
12 | 中油金黛 | 6 769.6 | 224.3 | 25 | 中油金铭 | 6 318.7 | 229.5 |
13 | 中桃金甜 | 6 289.3 | 194.8 | 26 | 中油金瑞 | 6 318.7 | 229.5 |
需冷量估算模型 Chilling requirement model (x) | 需热量估算模型 Heat requirement models (y) | |
---|---|---|
生长度小时模型 Growing degree hours model | 有效积温模型 Effective accumulated temperature model | |
≤7.2℃模型 ≤7.2℃Model (h) | y=-0.046x+6 470.822,0.002 | y=0.626x+117.471,0.392 |
0~7.2℃模型 0~7.2℃ Model (h) | y=-0.019x+6 410.548,0.000 | y=0.634x+115.065,0.401 |
犹它模型 Utah Model (C·U) | y=-0.016x+6 411.456,0.000 | y=0.630x+97.404,0.397 |
动力学模型 Dynamic Model (CP) | y=-0.050x+6 501.851,0.003 | y=0.624x+98.966,0.389 |
表6 不同评价模型下需冷量与需热量的相关性
Table 6 Chilling and heat requirements and relationship between different models
需冷量估算模型 Chilling requirement model (x) | 需热量估算模型 Heat requirement models (y) | |
---|---|---|
生长度小时模型 Growing degree hours model | 有效积温模型 Effective accumulated temperature model | |
≤7.2℃模型 ≤7.2℃Model (h) | y=-0.046x+6 470.822,0.002 | y=0.626x+117.471,0.392 |
0~7.2℃模型 0~7.2℃ Model (h) | y=-0.019x+6 410.548,0.000 | y=0.634x+115.065,0.401 |
犹它模型 Utah Model (C·U) | y=-0.016x+6 411.456,0.000 | y=0.630x+97.404,0.397 |
动力学模型 Dynamic Model (CP) | y=-0.050x+6 501.851,0.003 | y=0.624x+98.966,0.389 |
模型 Model | 优点 Advantage | 缺点 Disadvantage | 应用前景 Application | 参考文献 References |
---|---|---|---|---|
≤7.2℃模型 ≤7.2℃ Model/h | 无法体现不同温度对低温累积的贡献大小 | 逐渐淘汰 | ||
0~7.2℃模型 0~7.2℃ Model/h | 改进了≤7.2℃模型,相比前者,考虑到零度以下低温对需冷量的影响,计算简便。 | 不同年份昼夜温差越大时,由于温差的抵消作用,就会出现差异[ | 广泛使用 | 王力荣等,1992;Darbyshire et al.2011 |
犹它模型 Utah model (C·U) | 相比低温小时模型,对低温转换的范围分的较细,结果相对更符合自然规律[ | 虽然考虑到高温对需冷量的负作用,但不能解释中温对其影响以及不同温度循环长度对需冷量的影响,且不适合于较温暖地区[ | 广泛使用 | 王力荣等,1992;庄维兵等,2012 |
动力学模型 Dynamic model (CP) | 考虑因素全面,无论在寒冷地区还是温暖地区重演性均比较好[ | 计算较为繁琐,理论复杂。 | 尚未被广泛采用 | Tapio et al.,2008;Fishman et al.,1987;Ruiz et al.,2007 |
表7 4种评价模型的差异比较
Table 7 Comparison of four evaluation models of chilling requirement
模型 Model | 优点 Advantage | 缺点 Disadvantage | 应用前景 Application | 参考文献 References |
---|---|---|---|---|
≤7.2℃模型 ≤7.2℃ Model/h | 无法体现不同温度对低温累积的贡献大小 | 逐渐淘汰 | ||
0~7.2℃模型 0~7.2℃ Model/h | 改进了≤7.2℃模型,相比前者,考虑到零度以下低温对需冷量的影响,计算简便。 | 不同年份昼夜温差越大时,由于温差的抵消作用,就会出现差异[ | 广泛使用 | 王力荣等,1992;Darbyshire et al.2011 |
犹它模型 Utah model (C·U) | 相比低温小时模型,对低温转换的范围分的较细,结果相对更符合自然规律[ | 虽然考虑到高温对需冷量的负作用,但不能解释中温对其影响以及不同温度循环长度对需冷量的影响,且不适合于较温暖地区[ | 广泛使用 | 王力荣等,1992;庄维兵等,2012 |
动力学模型 Dynamic model (CP) | 考虑因素全面,无论在寒冷地区还是温暖地区重演性均比较好[ | 计算较为繁琐,理论复杂。 | 尚未被广泛采用 | Tapio et al.,2008;Fishman et al.,1987;Ruiz et al.,2007 |
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