[发明专利]基于Micro‑CT的蔷薇科作物同化产物流速的测定方法

说明书

技术领域

本发明属于果树栽培技术领域，具体涉及基于Micro-CT的蔷薇科作物同化产物流速的测定方法。

背景技术

蔷薇科作物是一个能量流动、物质运输的统一体，蔷薇科作物产量的形成需要“源”产生同化产物，然后经过输导组织以同化产物流的形式输送到库中，最终在库中形成产量。“库”中同化产物的积累过程受到“源”的供应能力、“库”的竞争能力及“源-库”间输导组织的运输能力三方面的制约。“源-库”间输导组织的运输能力即流的能力由蔷薇科作物茎部的维管束决定,流的强弱和维管束的面积与数目高度相关。目前的研究主要集中在对源、库调节方面的研究，而对流的研究较少。目前关于同化产物流的速度的测定方法主要有蚜虫吻刺法和同位素示踪法；蚜虫吻刺法对作物造成伤害，易引发作物病害,同位素示踪法中同位素易对操作者造成放射性伤害。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明通过对同化产物流与茎的维管束之间关系的研究，建立一种同化产物流速度的测定方法，为蔷薇科作物的株型构建和整枝管理提供理论依据。

本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。

基于Micro-CT的蔷薇科作物同化产物流速的测定方法，包括以下步骤：

步骤1：建立基于Micro-CT的蔷薇科作物筛管横截面积与茎部横截面积的关系式，确定所测蔷薇科作物节间的筛管横截面积；

步骤2：采用超光谱图像仪确定蔷薇科作物节间两端的同化产物浓度；

步骤3：利用蔷薇科作物节间两端的浓度和筛管横截面积计算节间同化产物的流速。

进一步，所述步骤1中筛管横截面积与茎部横截面积的关系式为y＝8×10^-5x，其中y为筛管横截面积，x为茎部横截面积；所述筛管横截面积y的计算公式为将筛管视为圆柱体，d为筛管直径，m为筛管横截面积。

进一步，所述步骤2中通过超光谱图像仪扫描蔷薇科作物节间两端，获取两端同化产物敏感波长的反射强度，将反射强度代入甘露醇浓度预测模型C＝K₀+K₁×X₁+K₂×X₂+K₃×X₃+K₄×X₄中，计算出此节间两端的甘露醇浓度，公式中C为甘露醇浓度；K₀、K₁、K₂、K₃、K₄为不同浓度的甘露醇溶液的光谱特征值，K₀、K₁、K₂、K₃、K₄采用超光谱图像仪扫描获得，其取值为5.07、-1120、52、833、-640；X₁、X₂、X₃、X₄分别为敏感波长452、927.61、1129.52、1316.69nm的反射强度；则甘露醇浓度预测模型为C＝5.01+(-1120.52)×X₁+52×X₂+833×X₃+(-640)×X₄。

更进一步，所述不同浓度的甘露醇溶液由不同质量的甘露醇溶解于蒸馏水中，然后定容至定量的容量瓶中得到。

进一步，所述步骤3中假定测得的蔷薇科作物某一节间顶端的同化产物浓度为C1，底部的同化产物浓度为C2，测得时间分别为T1和T2，则在(T2-T1)时间段内通过此节间的同化产物量为(C1×S1-C2×S2)，其中S1、S2分别为顶端和底部的筛管横截面积；则此节间在T1和T2时间段内同化产物的流速(C1×S1-C2×S2)/(T2-T1)。

本发明的有益效果为：目前同化产物流速的测定方法主要为蚜虫吻针法和同位素示踪法。这两种方法虽然可以很好的测定蔷薇科作物的同化产物的流动速度，但存在易引发病害和对操作者造成伤害的不足，本发明提供的同化产物流速度的测定方法克服了目前测定方法的不足，较好的测定了蔷薇科作物的同化产物的流动速度，为蔷薇科作物的株型管理和整枝技术提供了理论依据。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但是本发明的保护范围并不限于此。

基于Micro-CT的蔷薇科作物同化产物流速的测定方法以桃树为例，按照下述步骤进行：