基于DSSAT模型的增温对温室番茄生长影响的研究

doi:10.19640/j.cnki.jtau.2025.01.015

天津农学院学报 ›› 2025, Vol. 32 ›› Issue (1): 82-89.doi: 10.19640/j.cnki.jtau.2025.01.015

基于DSSAT模型的增温对温室番茄生长影响的研究

陈军伟¹, 董建舒¹, 司转运², 衣若晨¹, 张凯¹, 范海燕^{3,4,5,通信作者}

1.天津农学院水利工程学院,天津 300392;
2.中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部作物需水与调控重点实验室,河南新乡 453002;
3.北京市水科学技术研究院,北京 100048;
4.北京市非常规水资源开发利用与节水工程技术研究中心,北京 100048;
5.中国农业大学水利与土木工程学院,北京 100083

收稿日期:2023-12-25 发布日期:2025-03-04
通讯作者: 范海燕（1986—）,女,正高级工程师,硕士,主要从事水肥资源高效利用方面的研究。E-mail：fanhaiyan0402@163.com。
作者简介:陈军伟（1999—）,男,硕士在读,主要从事灌溉排水理论与新技术研究。E-mail：chenjunwei202204@163.com。
基金资助:
水利部重大科技项目（SKS-2022044）; 北京市非常规水资源开发利用与节水工程技术研究中心开放基金项目（ERC-KF- 2021-008-SZY）

Effects of temperature increase on greenhouse tomato growth based on DSSAT model

Chen Junwei¹, Dong Jianshu¹, Si Zhuanyun², Yi Ruochen¹, Zhang Kai¹, Fan Haiyan^{3,4,5,Corresponding Author}

1. College of Water Conservancy Engineering, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China;
2. Institute of Farmland Irrigation, Chinese Academy of Agricultural Sciences /Key Laboratory of Crop Water Use and Regulation, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Xinxiang 453002, Henan Province, China;
3. Beijing Water Science and Technology Institute, Beijing 100048, China;
4. Beijing Unconventional Water Resources Development and Utilization and Water-saving Engineering Technology Research Center, Beijing 100048, China;
5. College of Water Resources and Civil Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China

Received:2023-12-25 Published:2025-03-04

摘要/Abstract

摘要： 运用农业技术转移决策支持系统（DSSAT）模型分析华北地区未来气温变化对温室番茄生产潜力的影响,为番茄种植管理的可持续发展提供思路。以华北地区田间试验数据为基础,验证DSSAT模型的适用性,模拟在气温升高条件下温室番茄的生长发育,并分析了气温变化对番茄耗水量、产量和水分利用效率的影响。经过品种参数调试校正,模型的模拟值与试验的实测值吻合度较高,可用于华北地区温室番茄的研究。模拟结果得出,随着气温升高,番茄的耗水量、产量和水分利用效率均呈下降趋势,气温升高对番茄生长不利。当气温增加1 ℃时,需要增加5%~20%的水氮用量才能基本达到原有番茄产量;当气温增加2 ℃时,需要增加10%~25%的水氮用量才能达到原有产量;当气温增加3 ℃时,需要增加15%~25%的水氮用量才能达到原有产量。同时,增加灌溉定额和氮肥用量超过一定程度会对番茄生长产生负面影响。气温升高对华北地区温室番茄的产量和水分利用效率具有一定的负面影响。本研究结果可为华北地区温室番茄生产提供高产、高效和可持续发展的技术支撑。

关键词: DSSAT-CROPGRO-Tomato模型, 番茄, 气温, 产量, 情景模拟

Abstract: The DSSAT model was employed to assess the influence of future temperature changes on greenhouse tomato production potential in North China, aiming to guide sustainable management practices. Model applicability was validated using field trial data in the region. The model accurately simulated the growth and development of greenhouse tomatoes under rising temperatures, and analyzed the impacts on water consumption, yield, and water use efficiency. Through varietal parameter calibration, simulated values aligned well with experimental measurements, demonstrating the model’s suitability for studying greenhouse tomatoes in North China. Results indicated a decreasing trend in water consumption, yield, and water use efficiency with rising temperatures, highlighting the adverse effects of temperature increase on tomato growth. When the temperature increased by 1 ℃, it was necessary to increase the amount of water nitrogen by 5%-20% to basically reach the original tomato yield; when the temperature increased by 2 ℃, it was necessary to increase the amount of water nitrogen by 10%-25% to reach the original yield; when the temperature increased by 3 ℃, it was necessary to increase the amount of water nitrogen by 15%-25% to reach the original yield. Exceeding specified levels in irrigation and nitrogen fertilizer usage can adversely impact tomato growth. Elevated temperatures negatively affect both yield and water use efficiency of greenhouse tomatoes in North China. The study results offer valuable technical support for achieving high-yield, high-efficiency, and sustainable greenhouse tomato production in the region.

Key words: DSSAT-CROPGRO-Tomato model, tomato, temperature, yield, scenario simulation

中图分类号:

S274.1

陈军伟, 董建舒, 司转运, 衣若晨, 张凯, 范海燕. 基于DSSAT模型的增温对温室番茄生长影响的研究[J]. 天津农学院学报, 2025, 32(1): 82-89.

Chen Junwei, Dong Jianshu, Si Zhuanyun, Yi Ruochen, Zhang Kai, Fan Haiyan. Effects of temperature increase on greenhouse tomato growth based on DSSAT model[J]. Journal of Tianjin Agricultural University, 2025, 32(1): 82-89.

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