湛江地区七个甘蔗品种生长及糖分积累规律的模型研究

• 作 者: 王超
• 机 构: 广东海洋大学
• 出 处: 广东海洋大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 甘蔗品种 糖分积累 品质指标 干物质积累

本研究利用湛江地区的七个甘蔗品种为试验材料，对不同熟性的甘蔗品种地上部干物质积累与分配动态进行了数学模拟：对各生育期叶片形态与蔗茎生长的关系进行了分析，得到各生育阶段蔗茎生长关于叶片生长各单项指标的最优方程；通过对不同熟性甘蔗品种糖分积累的动态分析，建立了糖分积累动态模型及基于温度效应的高糖期预报模型；利用多元统计分析方法对蔗汁中除蔗汁糖分外的各项品质指标进行回归分析和通径分析，并结合因子分析把相关联的性状综合考虑，来探讨各项品质指标间的相互关系，以及各指标对蔗汁糖分的直接效应和间接效应。应用所构建的数学模型对湛江地区的七个甘蔗品种的生长及糖分积累规律进行了分析总结，结果表明：1.甘蔗叶片和叶鞘合成的有机质物质转运到甘蔗植株贮藏器官(蔗茎)里的效率因品种不同而不同，即受不同品种遗传特性的影响，对于不同基因型的甘蔗品种有着不同的转运效率。熟性越早的品种，转运效率越高。不同熟性的甘蔗品种在干物质积累的过程中，营养器官干物质积累表现为熟性越早，积累的高峰期也越早，但积累峰值差异趋势相反，即熟性越晚，营养器官干物质积累的量越多。各器官干物重占植株总干物重的百分比也随生育阶段的变化而变化，各品种间这一比例动态变化趋势基本一致无明显差异，呈现出多项式函数的变化规律，用三次多项式对数据进行拟合效果显著。2.在甘蔗生长过程中，不同的生育阶段，叶片各单项指标对蔗茎生长的效应不同。因此，在甘蔗不同的生长阶段进行选种和鉴定时，应该有不同的选择和判定标准，在具体应用中可参考本试验得出的各最优方程进行判断。3.利用2002年不同播期的各甘蔗品种从播种到进入工艺成熟期的观测天数为基础数据构建的该生阶段期基于温度效应的高糖期预报模型有良好的预测效果，可以得到不同品种进入工艺成熟期的有效生理天数，并以2007年试验资料进行模型验证，RMSE值均小于10％，模拟效果良好，可根据此模型来预测不同年份甘蔗进入工艺成熟期的实际天数。4.应用回归分析、通径分析和因子分析对湛江地区7个甘蔗品种的6个主要蔗汁品质指标，包括蔗汁糖分(Suc)、还原糖分(Rs)、重力纯度(GP)、转光度(pol)、简纯度(AP)和锤度(BX)进行分析。简单回归分析结果表明，蔗汁糖分与其它5个品质指标均呈显著的线性关系，简单回归模型均达极显著水平(p<0.01)。通过逐步回归分析建立的最优方程为：Suc=-4.4772+0.0395AP+0.6598 pol+0.3513BX，方差分析表明，多元回归模型达极显著水平(p<0.01)，决定系数为0.9974。通径分析表明，其它5个品质指标对蔗汁糖分均有正效应，其中蔗汁转光度、蔗汁锤度、蔗汁重力纯度、蔗汁简纯度4个指标影响较大。因子分析表明，6个甘蔗品质指标可由2个主因子所代表，其特征值的累计贡献率达98.254％，这2个主因子分别为蔗汁糖分指标因子(甘蔗蔗汁糖分、蔗汁转光度、蔗汁锤度，还原糖分载荷值较大)和成熟度因子(蔗汁重力纯度，蔗汁简纯度载荷值较大)。