超级杂交稻群体干物质和养分积累动态模型与特征分析

【目的】定量描述超级杂交稻干物质与养分积累的动态变化,为进一步提高超级杂交稻干物质积累的潜力以及肥料的合理施用提供依据。【方法】于2011年在大田条件下,以超级杂交稻准两优527、Q优6号和对照品种Ⅱ优838为供试材料,通过连续测定干物质和氮磷钾含量,并对干物质和氮磷钾积累量及生长时间进行归一化处理,建立超级杂交稻相对干物质和相对氮磷钾积累动态模型,进而分析超级杂交稻干物质和氮磷钾积累的动态特征。【结果】Gompertz方程对超级杂交稻干物质和养分的动态模拟效果较好。利用2009年和2011年试验数据对模型进行验证,干物质积累模型模拟的NRMSE较小,R2值均达到0.9820以上,模拟的准确度(以k表示)约为1,NS均在0.9530以上;对养分积累模型检验表明,模型模拟效果较好,不同模型NRMSE较小,R2和k值以及NS值趋近于1。对超级杂交稻生长特性分析表明,超级杂交稻干物质积累速率在前期略高于对照,后期尤为明显,最大干物质积累速率出现在孕穗至抽穗期;超级杂交稻干物质积累快速增长期持续的时间为71—75 d,比对照持续时间长15—19 d;快速增长期干物质积累量占总积累量的比例,超级杂稻比对照品种高4.47%—11.25%。超级杂交稻氮积累的最大速率出现在孕穗期前10 d;氮积累的快速增长期出现在拔节期前12 d至抽穗期,在快速增长期氮的积累量占氮总积累量的65.60%。超级杂交稻磷积累的最大速率出现在孕穗期前8 d;磷积累的快速增长期出现在拔节期至抽穗期前7 d,在快速增长期的磷积累量占磷总积累量的68.36%;超级杂交稻钾积累的最大速率出现在拔节期后3—4 d;钾积累的快速增长期出现在拔节期前12—16 d至孕穗期前1—5 d,在快速增长期的钾积累量占钾总积累量的60.10%—61.71%。【结论】采用Gompertz模型y=ae-exp(b-cx)模拟了超级杂交稻干物质和养分的积累动态。超级杂交稻干物质和养分的优势在于快速增长期持续时间较长,中后期干物质和养分积累速率较快。