台灣農業研究

比較不同模式耦合溫度變化與農地變異模擬結球萵苣的生長

作者:陳柱中、李達源、莊愷瑋*

摘要:

結球型萵苣 (Lactuca sativa L.) 是台灣秋冬季出口的指標蔬菜作物,由於植株結球的表徵特性易受夏季高 溫限制,所以在台灣的主要栽培季節固定從秋末至隔年晚春;就植株生長過程,已展開外葉是光合產物的主 要供源,其葉球是積儲也是生產標的,外葉生長表現將是主導葉球產量的首要栽培管理指標。線性 (LIN)、 Gopertz (GOP) 和 Logistic (LOG) 模式是使用最普遍的生長模式,因應不同作物生長特性之差異,生長模式的 最佳化是提升智慧農業的作物栽培管理效益所不可或缺。本研究依據相對葉生長率 (relative leaf-growth rate; RLR) 和相對生長速率 (relative growth rate; RGR) 之定義為建構結球萵苣生長模式的理論基礎,以 LIN、GOP 和 LOG 模式套配地上部乾重和外葉面積的生長曲線;並考慮產期溫度變化和農地變異,提出模式耦合程序 改善不同期作溫度差異和不同田區環境差異造成的模擬預測偏差。本研究的試驗區位於雲林縣二崙鄉和麥寮 鄉,試驗田區地號包括:二崙鄉油車段427 號和公館段382 號、麥寮鄉山寮段474 號和550 號;於 2017 年 和 2018 年在 427 號與 382 號田區各進行 1 期試驗,於 2017 年在 474 號和 550 號田區各進行 1 期試驗,共彙 集6組結球萵苣的試驗資料供模式套配評估與驗證。結果顯示,LIN、GOP和LOG模式皆適用於描述外葉面 積和地上部乾重的生長曲線,但各模式的適配性可能因期作氣候及田區環境差異的影響而有差異,套配模式 估算的參數 a 和 b 不僅可供說明生育期間 RGR 和 RLR 的變動趨勢,而且可用於溫度耦合方程式 a(T) 和 b(T) 評估季節性溫度差異對植株生長速率的影響,並估算出耦合參數 a' 和 b';再由溫度耦合方程式結合特定田區 (S) 的植株生長資料,可估算出耦合參數 c'。依據 3 種模式的定義代入耦合參數值:a'、b' 及 c',即可獲得各 模式同時耦合溫度變化及農地變異的生長模擬函數:FS(t | a', b', c')LIN、FS(t | a', b', c')GOP 和 FS(t | a', b', c')LOG。 耦合模擬結果顯示,相較 LIN 和 GOP 模式,以 LOG 模式耦合模擬外葉面積和地上部乾重在生育期後段的預 測準確度高,較有利準確推估最適採收期與最終收穫產量,若以耦合程序的操作及應用性考量,以普遍適用 的 LIN 和 GOP 模式可被優先選擇。 

關鍵字:生長分析、模式耦合、線性模式、Gopertz 模式、Logistic 模式

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最後異動時間:2022-04-12 15:42:00
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