[发明专利]一种确定生菜不同生长阶段生态化学计量比的方法

说明书

本发明公开了一种确定生菜不同生长阶段生态化学计量比的方法，属于设施栽培中养分调控和高效利用技术领域。基于所得结果可对生菜生长过程中氮磷养分的施用进行动态的总量和比例调控，从而提高养分的使用效率，提高生菜的产品品质。其主要过程包括：选取生菜叶龄累计进度代表其生长速率指标，根据所绘制的其“S型”累计增长曲线的拐点，确定生菜生长过程中的“慢‑快‑慢”三个生长阶段，分别测算各个生长阶段生菜的生态化学计量比，随后对所得结果进行生态化学计量学特征符合性验证，确保所得结果的科学性，进而可对生菜的施肥管理进行动态调控。

技术领域

本发明涉及一种确定生菜不同生长阶段生态化学计量比的方法，属于设施栽培中养分调控和高效利用这一技术领域。

背景技术

生态化学计量学是研究生态系统能量平衡和多重化学元素平衡的科学，植物体内碳(C)、氮(N)和磷(P)含量及其相互比值(N:P、C:N和C:P，即生态化学计量比)可作为判断植物生长对营养供给适应状况的指标。内稳态假说和异速生长假说是构建生态化学计量学的两个重要理论基石。其中，内稳态假说认为：生物在不同的环境中具有维持体内化学元素组成和含量相对稳定的能力，化学元素组成和含量随外部环境的改变并不保持恒定或剧烈变化，而是在相对狭窄的范围内保持稳定；异速生长假说认为：生物在整个生育期内均呈异速生长，生长速率的变化必须依赖于其自身C、N、P等元素间比值的变化，它通常与体内的N:P、C:P呈负相关，而与P含量呈显著的正相关。基于以上两理论，作物养分调控过程中则需遵循以下两个原则：一是养分的供给量只需满足维持作物体内养分元素组成和含量稳定的下限，二应根据作物生长速率的快慢节奏的转变而调整不同养分的供给比例。而遵循以上两原则的前提则是首先确定作物处于不同生长阶段(主要指生长速度快慢的阶段)体内具有稳态特征的生态化学计量比，即C:N、C:P和N:P。

生菜是菊科莴苣属莴苣种的1～2年生叶菜类蔬菜，因以生食为主，俗名生菜。因其具有营养价值高、口感清脆、食用方便和保健功效显著等特征，它已成为世界上最为普遍的蔬菜品种之一。生菜叶大、茎短、根浅但须根发达、喜肥喜水但不耐旱，生长期内需肥量较大。但若施肥过量则将造成生菜体内致癌物质硝酸盐和亚硝酸盐的含量增加，进而严重危害人们的身体健康。因此，进行生菜施肥的优化调控意义重大。作为典型的叶菜类蔬菜，无论在生物量积累还是叶龄增长积累，其积累过程均表现为明显的“S型”积累曲线，其生长速率相应表现出明显的“慢-快-慢”转变特征。因此，生菜不同生长阶段具有稳态特征的生态化学计量比应该是分别对应于前期慢速生长、中期快速生长和后期慢速生长三个生长阶段且具有差异性的三组计量比。本发明将为这些计量比的确定提供一种简便的新方法。

发明内容

技术问题：本发明提供一种确定生菜不同生长阶段生态化学计量比的方法，目的是基于由此方法明确的生菜在不同生长阶段体内N:P、C:N和C:P比值，有针对性地对生菜不同生长阶段的养分供给进行精准调控。

技术方案：为实现上述目的，本发明提出了一种确定生菜不同生长阶段生态化学计量比的方法，按照下述步骤进行：

1、生菜不同生长阶段(以叶龄累计生长速率的快慢为指标)的划分

(1)品种选择和育苗移栽

选择非结球耐抽薹的生菜品种，从而可利用便于观察的叶龄指标表征生菜的生长速率并进行不同生长阶段的划分；栽培环境为温室大棚内自然光照，温度控制在18-25℃；利用专用蔬菜育苗基质进行生菜穴盘育苗，当生菜长到3叶1心时移栽至土壤肥力水平中等偏上(普通菜园土)的栽培槽内。

(2)叶龄测量及累计增长曲线绘制

移栽后每隔一段时间定期测量叶龄数，如设置间隔期较长，在快速生长期增加测量次数，然后以时间横坐标，叶龄数为纵坐标绘制叶龄累计增长动态。

(3)不同生长阶段的确定