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1.
灌溉施氮和种植密度对棉花叶面积指数与产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为构建便于实际应用的棉花叶面积指数和产量模型,综合考虑灌溉、施肥、种植密度及覆膜的影响,建立了基于相对有效积温的普适棉花相对叶面积指数的Logistic模型,并研究了棉花最大叶面积指数与全生育期灌水量、施氮量、种植密度及产量之间的关系。结果表明：覆膜棉花叶面积指数最大时的有效积温为1400℃左右,不覆膜棉花的叶面积指数最大时的有效积温为1600℃左右。棉花最大叶面积指数随耗水量、施氮量呈现出先增后减的变化趋势,而种植密度与最大叶面积指数之间表现出明显的正相关性。综合考虑灌水量、施氮量和种植密度的作用可以较为准确描述最大叶面积指数变化特征。棉花产量随着最大叶面积指数的变化呈现出明显的先增后减的变化趋势,当最大叶面积指数为4.93时籽棉产量最大达6066.2kg/hm2。相对化分析结果表明,覆膜与不覆膜棉花相对叶面积指数的变化趋势基本一致,相应的模型参数也基本相同,从而建立了全国范围内覆膜与不覆膜棉花统一的相对叶面积指数的Logistic模型。该研究为棉花科学种植和精细化管理提供了方法,也为其他作物在不同管理措施和地域时进行建模提供了参考。 相似文献
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为快速准确估算农田蒸散量,利用24个群集式蒸渗仪,在国家节水灌溉北京工程技术研究中心大兴节水灌溉试验站进行了两年的灌溉试验,获得冬小麦-夏玉米生育期的日内冠气温差和实际日蒸散量(ET_a)等数据,对不同水分处理下的S-I蒸散量估算模型进行率定及验证,并分析模型特征参数a、b的变化规律及两者的差异。结果表明:冬小麦的S-I模型特征参数a在日间随时间变化先增大、后减小,在严重水分胁迫处理时a为负值、且数值较小,其余灌溉处理时参数a由正值逐渐变化至负值;不同灌水处理b均为负值,充分灌溉处理时b在日间随时间变化逐渐增大,严重水分胁迫处理时b相对较大,日间变化趋势不稳定。水分胁迫对夏玉米模型参数的影响程度低于冬小麦,特征参数a均为正值,参数b均为负值,且随时间变化逐渐增大;水分胁迫处理时b变化范围明显小于其他两个处理,干旱处理特征参数日间变化较大。冬小麦与夏玉米不同处理之间模型参数a、b变化差异较大,但冠层温度和空气温度差T_c-T_a与日蒸散量和日净辐射量差ET_d-Rn_d间拟合精度都在13:00时最高,此时充分灌溉冬小麦和夏玉米的模型参数a、b分别为1.082、-1.127和1.588、-1.363。利用率定的S-I模型计算冬小麦和夏玉米主要生育期ET_d与实测ET_a之间的决定系数R~2均在0.7以上,均方根误差RMSE均小于0.89 mm/d,一致性系数d均在0.9以上。尤其是充分灌溉处理的数据间R~2和d均较高,RMSE小于其他处理,说明水分胁迫影响模型的估算精度,S-I模型能够更准确地估算水分胁迫较少农田的蒸散量。 相似文献
3.
基于有效积温的设施茄子营养生长期蒸散量模拟系统 总被引：1，自引：0，他引：1
实时明确设施茄子营养生长期蒸散特征,以可视化手段动态模拟茄子蒸散量,为后期产量形成和按需灌溉提供技术支撑。以设施茄子为研究对象,于2017-2018年对早春茬茄子营养生长期有效积温进行确定。在此基础上,通过对Logistic方程的修正,推导出叶面积指数动态模拟模型,结合叶面积指数与作物系数Kc的关系,达到Kc值的实时模拟。基于修正的Penman-Monteith方程计算出参考作物蒸散量ET0,与Kc值共同来模拟茄子逐日蒸散量。采用Java编程语言来实现系统的逻辑功能,利用微信技术搭建前端交互界面和茄子蒸散量的显示。结果表明,茄子营养生长期有效积温比较稳定,有效积温为329.01℃/d。修正后的叶面积指数模型的模拟值与实测值平均相对误差RE为10.63%,表明以相对有效积温作为输入变量来模拟茄子叶面积指数准确度高。系统对蒸散量的模拟值与实测值RE为18.50%,RMSE为0.50 mm/d,表明该系统可精准地对蒸散量进行模拟。因此,基于有效积温的模拟系统可对蒸散量进行有效确定,以可视化手段来指导农田按需灌溉,为农业应用信息技术具有重要参考价值。 相似文献
4.
基于不同有效积温的玉米干物质累积量模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
为获得研究区适宜的玉米干物质累积量(DM)估算模型,通过2017—2019年在吉林省长春地区开展的3年农田试验,观测玉米生育期内作物根区20 cm地温、40 cm地温、农田气温、作物冠层温度以及玉米地上部干物质累积量等数据,建立基于不同有效积温的Logistic模型及其归一化模型,并用实测数据进行模型验证。结果表明,基于有效积温建立的Logistic模型可以模拟单株玉米干物质累积量生长,但不同地点、不同年份所建立的模型参数差异较大; Logistic归一化模型能够很好地模拟区域玉米干物质增长,在利用实测数据进行模型验证中,基于作物根区20 cm地温、40 cm地温、农田气温和作物冠层温度4种类型有效积温的Logistic归一化模型,其均方根误差、相对误差、决定系数和模型一致性系数都能达到较优值;以2019年数据建立的Logistic归一化模型对玉米干物质累积量模拟效果最优;基于有效冠层积温的Logistic归一化模型模拟效果较优。本研究结果可为灌区精量灌溉决策和管理提供技术支撑。 相似文献
5.
为探究马铃薯生长指标与有效积温间关系,以叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量为生长指标,系统研究了不同地区马铃薯生长特征,建立了以有效积温为自变量的普适生长模型。研究表明:当有效积温达到600℃(块茎形成期)、900℃(块茎膨大前期)、1 100℃(块茎膨大后期)左右时,相应的叶面积指数、全株干物质积累量以及块茎干物质积累量的增长速率分别达到最大值。在马铃薯苗期和块茎形成期(有效积温小于900℃)叶面积指数的增长率大于块茎干物质积累量的增长率,在块茎膨大期(有效积温大于等于900℃)块茎干物质积累量的增长率则大于叶面积指数的增长率。叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量的增长过程均为S形变化曲线,即马铃薯各指标生长曲线呈现慢-快-慢的特征,符合Logistic生长模型。运用Logistic生长模型对马铃薯叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量过程进行定量分析,结果表明,该模型可较好描述马铃薯主要生长指标的变化过程。研究结果可为合理选择马铃薯适宜的播期和生长期管理提供科学依据,也为有效利用当地的自然气候条件、实现增产高效提供参考。 相似文献
6.
《中国农村水利水电》2018,(12)
敏感性分析是模型参数优化的基础,同时也是作物生长模型本地化过程的重要环节。以中国水利水电科学研究院大兴试验基地2015-2016的夏玉米为研究对象,运用全局敏感性分析方法 EFAST对WOFOST模型的49个作物参数进行分析,在此基础上运用PEST软件对产量、干物质量、叶面积指数的敏感参数进行优化。结果表明:(1)对产量(WSO)敏感的参数主要有二氧化碳(CO2)同化率在12℃下的矫正因子、最大光合速率在30℃下的校正因子、开花到成熟之间的积温等;(2)对干物质量(TAGP)敏感的参数主要有CO2同化率在12℃下的矫正因子、在35℃时叶面积的生命周期、生育期为0时的比叶面积等;(3)对叶面积指数(LAI)敏感的参数主要有根的同化物转换效率、生育期为0时的比叶面积、CO2同化率在12℃下的矫正因子等;(4)参数优化后,WOFOST模型对夏玉米的模拟效果较好,相对误差RE小于5%,一致性指数d均大于0.9,标准均方根误差nRMSE均小于20%。优化后的参数对于北京地区的夏玉米模拟效果良好。 相似文献
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滴灌下覆盖和追肥措施对夏玉米生长及产量的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
基于2 a田间试验,研究了滴灌下秸秆覆盖和追肥措施对华北典型区(北京)夏玉米耗水量、生理指标、产量及水分利用效率的影响。结果表明,秸秆覆盖减缓了土壤水分下降速度,一定程度上提高了土壤蓄水能力;秸秆覆盖对叶面积指数的变化存在显著影响,而追肥措施对株高和叶面积指数变化没有显著影响;充分滴灌下,相比不覆盖处理,秸秆覆盖并没有显著减少夏玉米生育期耗水量,但对作物产量和水分利用效率变化存在显著影响,基于100 kg/hm~2追肥量和6 000 kg/hm~2秸秆覆盖措施下,夏玉米产量和水分利用效率分别显著提高了11%和13%(P0.05)。 相似文献
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交替隔沟灌条件下夏玉米棵间蒸发研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用微型蒸发器观测了交替隔沟灌和常规沟灌条件下夏玉米的棵间蒸发量,分析了棵间蒸发、降雨量和参照腾发量的变化趋势以及不同土壤水分处理下隔沟灌和常规沟灌夏玉米棵间蒸发的日变化规律;探讨了相对蒸发强度与叶面积指数之间的关系,并拟合了棵间蒸发与叶面积指数之间的回归方程;最后指明了在充分供水条件下,相对蒸发强度与表层土壤含水量有极其敏感的关系.试验结果表明,交替隔沟灌条件下的棵间蒸发量小于相同水分处理的常规沟灌的棵间蒸发量,随着土壤水分下限值的增加,交替隔沟灌和常规沟灌间棵间蒸发量的差值越来越小;相对蒸发强度随着叶面积指数的增加而下降,随着表层土壤含水量的增加而增加. 相似文献
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风沙区春玉米棵间蒸发变化规律的研究 总被引：9，自引：0，他引：9
棵间土壤蒸发是农田水平衡计算的重要参数，利用微型蒸渗仪测定了春玉米生长期间棵间蒸发的逐日变化过程，确定了春玉米生长期间棵间蒸发占总蒸散量的比例关系，并对相对土面蒸发强度E／ET0随表怪土壤含水量的变化趋势以及相对土面蒸发强度与作物叶面积指数LAI的关系作了详细分析。 相似文献
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新疆棉花亏缺灌溉叶面积指数模拟研究 总被引：8，自引：0，他引：8
建立了充分灌溉和亏缺灌溉条件下新疆棉花叶面积指数的动态模拟模型。模型以基于beta函数的每日热效应为时间尺度,在考虑土壤水分胁迫效应的基础上,使用Logistic函数的一阶导数描述叶面积指数的变化速率,叶片衰老过程同样采用Logistic函数的一阶导数,并假设从初花期开始发生。该模型还考虑了土壤水分胁迫和温度对叶片衰老的加速效应。最后使用石河子棉花灌溉试验观测结果对模型进行了参数率定、验证和敏感度分析。验证结果显示:充分灌水条件下叶面积指数的均方根误差(RMSE)为0.22 m2/m2,残差聚集系数(CRM)为-0.01;20%和40%亏缺灌溉条件下叶面积指数的RMSE和CRM分别为0.37 m2/m2、-0.05和0.23 m2/m2、0。此外,叶面积指数的模拟值与实测值间R2为0.96。说明该模型准确地模拟了新疆棉花叶片全生育期的动态变化过程。敏感度分析结果表明,在充分灌水条件下,叶片潜在衰减面积、叶片日最大增加面积和衰减面积、初花期开始时间是影响模型的主要参数。 相似文献
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干旱区玉米滴灌需水规律的田间试验研究 总被引：16，自引：0，他引：16
在内蒙古干旱区的一种砂土及砂质壤土上 ,对玉米滴灌需水规律进行了田间试验研究。试验设置高灌水定额 ( 3 0～ 40 mm)、中灌水定额 ( 2 0～ 3 0 mm)和低灌水定额 ( 1 5～ 2 5 mm ) 3个处理 ,灌水周期相同 ,在需水高峰期为 3 d,其它时间为 4～ 7d。试验结果表明 ,中灌水定额处理的株高、叶面积和产量均明显高于低灌水定额处理 ,而高灌水定额与低灌水定额处理之间差异很小。因此对所研究土壤来说 ,建议采用灌水定额 2 0～3 0 mm,灌水周期 3～ 5 d的灌溉制度。这种情况下 ,玉米生育期需水量为 466mm (生育期有效降雨 1 0 1 .1mm)。对滴灌玉米作物系数的计算方法进行比较后发现 ,双作物系数法可以较好地描述灌水或降雨后地表蒸发对作物腾发的影响 ;在作物生育中期 ,分段单值平均法、双作物系数法的计算结果与实测值吻合良好。 相似文献
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间作种植形成了异质冠层空间结构,但因此导致的作物生长、表型和光截获的行间差异目前还少有定量化。为解析条带间作生产力的行间差异,本研究基于田间观测数据构建植物功能-结构模型（Functional-Structural Plant Model,FSPM）,量化间作系统中光截获的行间差异。于2017—2018年开展了玉米和大豆单作、2行玉米和2行大豆的2:2 MS间作以及3行玉米和6行大豆的3:6 MS间作田间试验。基于植物生长平台GroIMP开发了玉米-大豆间作的FSPM,模型较好地模拟了叶面积指数（Leaf Area Index,LAI）、株高和光截获系数动态三个指标,均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分别为0.24～0.70 m2/m2、0.06～0.17 m和0.06～0.10。田间试验结果表明,间作种植显著增加了玉米节间直径。受玉米遮阴影响,大豆节间变长、变细,且随大豆条带变窄差异越明显。模型模拟的2:2 MS间作玉米光截获比单作玉米高35.6%,3:6 MS边行玉米和内行玉米的光截获分别比单作玉米高27.8%和20.3%。2:2 MS与3:6 MS边行大豆的光截获比单作大豆分别少36.0%和28.8%;3:6 MS大豆内I行和内II行比单作大豆的光截获分别少4.1%和1.8%。基于三维FSPM,未来可进行不同生长环境下间作种植模式等的布局优化,以达到最佳系统光截获优势。 相似文献
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《Agricultural Systems》2002,73(2):173-203
An eco-physiological model was used to improve understanding of interplant competition based on physiological, morphological and phenological processes. The model was parameterised based on characteristics of the plants in monocultures and its performance was evaluated for the crop mixtures using experimental data from different growing seasons. A light interception routine accounting for row-geometry was compared to a routine assuming a homogeneous horizontal leaf area distribution. The models simulated the light distribution among the species equally well. The production of the two crops in the mixture was accurately simulated using parameter values based on monoculture growth characteristics. Morphological characteristics of the species such as the relative growth rate of leaf area during early growth and specific leaf area largely determined the competitive strength of the species. Dry matter production of the species, particularly if grown in mixture, was highly sensitive to maximum plant height and radiation use efficiency. Celery was found to be a stronger competitor than leek and clear responses of quality characteristics to plant density in monoculture and mixtures were observed. The model was used to determine ranges of plant densities that enable the intercropping system to meet current quality standards of the component crops. 相似文献
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淮河流域是我国农作物主要种植区,为了深入认识淮河流域干旱现状及其特征、探究干旱发生规律,减少干旱对农作物造成的不利影响。以淮河流域为研究区域,选取土壤相对湿度作为干旱评价指标,以2010-2019年MODIS数据为数据源,计算出表观热惯量指数(ATI)和植被供水指数(VSWI),根据地表植被覆盖度的不同,筛选出合适的ATI和VSWI指数,然后分别与实测土壤相对湿度数据分别进行回归建模,得到拟合方程,最后,通过反演得到的土壤相对湿度数据来阐述淮河流域干旱的时空分布特征。结果表明:①干旱一年四季都会发生,干旱笼罩面积大小关系为:冬季>秋季>春季>夏季;②淮河流域冬小麦生长季较夏玉米生长季发生干旱的范围广;③从空间上来看,淮河流域东部、东北部、西南部的干旱范围较广,干旱的覆盖范围大小具体有:西南部和东北部>西北部和东南部,东北部>东南部,西南部>西北部。 相似文献
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河西绿洲灌区主要作物需水量及作物系数试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用Penman-Monteith公式计算了甘肃张掖绿洲主要作物各生育期参考作物蒸散量,利用农田水量平衡方程及土壤水分胁迫系数计算了作物实际蒸发蒸腾量,并计算比较了充分灌溉和非充分灌溉条件下不同生育期作物需水特征,确定了非充分灌溉条件下主要作物的作物系数。结果表明,非充分灌溉条件下,主要作物各生育期需水规律和充分灌溉具有一致变化趋势。非充分灌溉条件下,小麦、玉米、马铃薯全生育期作物系数平均值分别为0.81、0.7和0.73。在全生育期当中,随生育期的延续,主要作物叶面蒸腾比例逐渐增大,棵间蒸发逐渐减少。 相似文献
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基于深度相机的玉米株型参数提取方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种基于骨架提取的改进算法,可实现在大田环境下,使用PMD深度相机快速、无损测量玉米株型参数。首先利用深度图像RGB伪彩色和深度距离信息,提取深度图像的骨架,排除复杂背景干扰,得到单株玉米的二值骨架图像;然后利用基于角点检测的改进归类算法提取骨架图像特征点;最后建立骨架图像中特征点与深度图像的对应关系,利用空间几何数学方法,结合特征点计算出玉米的3种株型参数,即株高、茎粗、叶倾角。农田实验对比分析表明,所提方法的株高测量结果与人工测量结果的相关系数 r 为0.986,最大相对误差小于2 cm,农田作物育种抗逆性分析还表明玉米株型参数与抗倒伏性具有显著相关性。 相似文献
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根系带水质量模型参数灵敏度分析与标定的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用收集的河南省新乡试验站田间试验数据对根系带水质量模型(ROOt Zone Water Quality Model,RZWQM)输入参数进行灵敏度分析和标定.结果表明,通过参数的灵敏度分析结果对RZWQM进行调参,节省参数校核时间,提高精度.参数标定后模拟值与实测值的对比显示,土壤含水量的模拟均方根差和平均相对误差分... 相似文献
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The root zone water quality model (RZWQM) was developed primarily for water quality research with a generic plant growth module primarily serving as a sink for plant nitrogen and water uptake. In this study, we coupled the CERES-Maize Version 3.5 crop growth model with RZWQM to provide RZWQM users with the option for selecting a more comprehensive plant growth model. In the hybrid model, RZWQM supplied CERES with daily soil water and nitrogen contents, soil temperature, and potential evapotranspiration, in addition to daily weather data. CERES-Maize supplied RZWQM with daily water and nitrogen uptake, and other plant growth variables (e.g., root distribution and leaf area index). The RZWQM-CERES hybrid model was evaluated with two well-documented experimental datasets distributed with DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer) Version 3.5, which had various nitrogen and irrigation treatments. Simulation results were compared to the original DSSAT-CERES-Maize model. Both models used the same plant cultivar coefficients and the same soil parameters as distributed with DSSAT Version 3.5. The hybrid model provided similar maize prediction in terms of yield, biomass and leaf area index, as the DSSAT-CERES model when the same soil and crop parameters were used. No overall differences were found between the two models based on the paired t test, suggesting successful coupling of the two models. The hybrid model offers RZWQM users access to a rigorous new plant growth model and provides CERES-Maize users with a tool to address soil and water quality issues under different cropping systems. 相似文献