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1.
为系统分析叶面积指数变化特征,构建便于实际应用的作物生长模型,在对现有叶面积指数模型参数变化特征分析的基础上,以相对有效积温为自变量,利用修正Logistic模型分析了冬小麦、夏玉米、水稻3种作物相对叶面积指数的增长特征,并确立了模型参数之间的关系。研究结果表明,参数a、b和c与相对有效积温特征值有关,随着c的增大,a逐渐增大、b逐渐减小,且其增大或减小速率均与相对有效积温有关;参数a、c与b之间也存在一定函数关系。基于参数之间的关系,对相对化修正Logistic模型进行了简化,建立了描述冬小麦、夏玉米和水稻3种作物的叶面积指数增长过程的单参数Logistic模型。利用实测资料对模型进行了评估,结果表明,该模型能够很好地模拟相对叶面积指数的增长变化过程。该简化模型参数少、形式简单、便于分析,因此易于应用,对建立其他作物的单参数相对叶面积指数模型具有一定的参考价值。 相似文献
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覆膜和灌水处理下土壤水分动态与玉米生长模拟研究 总被引：3，自引：0，他引：3
采用作物模型模拟作物生长过程和产量,是应对气候变化和人类活动的影响、实现农业节水增产的重要途径。覆膜和节水灌溉技术在我国西北旱区农田应用广泛,本研究基于覆膜增温对气积温的补偿效应以及覆膜和冠层截留对降雨入渗的影响对Aqua Crop模型进行了改进,使其适用于我国西北旱区覆膜制种玉米的模拟。利用2017年石羊河流域制种玉米的实测数据对改进模型进行了率定与验证,并模拟预测了未来气温升高和覆膜比变化情景下作物产量及水分利用效率(WUE)的变化规律。结果表明:改进的Aqua Crop模型能很好地模拟制种玉米生长发育阶段和冠层覆盖率,各处理冠层覆盖率的模拟值与实测值之间的R~2均不小于0.95,RMSE为3.9%~10.1%,NRMSE为4.9%~15.3%。而在1m土层贮水量的模拟上,各处理R~2在0.60~0.92之间,RMSE在9.5~17.1 mm之间,NRMSE处于4.4%~8.9%之间。改进的Aqua Crop模型在模拟不覆膜高水M0W1和M0W3处理的制种玉米干物质累积量、产量上模拟效果较差,其他处理的干物质累积量的R~2不小于0.98,RMSE为0.64~1.66 t/hm~2,NRMSE为9.9%~16.7%,产量的相对误差(RE)为-13.3%~4.5%,WUE则表现为除M0W1处理外,其他处理模拟效果较优,RE为-23.9%~18.1%。未来气温升高对作物产量及提高水分利用效率产生不利的影响。覆膜条件下,增温1.6℃和3.3℃分别比在实际温度下减产12.8%和20.7%,WUE降低3.0%和2.1%。不覆膜条件下减产率分别为13.9%和25.1%,WUE分别降低3.8%和7.6%。覆膜比例为50%时,可在保证产量的同时,提高水分利用效率,达到增产节水的效果。 相似文献
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以河南省商丘地区为研究区域,在田间实验的基础上,对WOFOST模型和SHAW模型进行本地化标定,利用WOFOST-SHAW模型模拟2016年冬小麦拔节期-成熟期冠层0~80 cm高度每小时气温的变化特征,并将其模拟结果与实测数据进行对比。结果表明,利用WOFOST-SHAW模型模拟的冬小麦冠层,除了80 cm高度,气温的模型效率均大于0.90,超过75%的模拟气温的绝对误差在-1.5~2.5℃之间,说明冠层气温的整体模拟精度较高。WOFOST-SHAW模型对冬小麦冠层各高度的日最低气温的模型效率平均值为0.86,日最低气温模拟值偏高0.53℃,说明冠层日最低气温的模拟值与实测值吻合度较高。同时冬小麦易受冻高度层模拟气温能准确地反映0℃以下的冠层日最低气温,因此,WOFOST-SHAW模型可以很好地模拟冠层气温,提升SHAW模型的适用性,可为冬小麦晚霜冻害的监测提供参考依据。 相似文献
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《中国农村水利水电》2018,(12)
为探索盐分和施氮量对作物光合特性及干物质累积的定量影响,以向日葵为研究对象,开展了不同盐分和施氮量处理的大田实验,分别使用高斯积分和群体光合积分公式量化了冠层每日总光合同化量,建立向日葵光合作用干物质累积模型,并对其模型精度进行了分析和评价。结果表明:(1)土壤盐分抑制了向日葵的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs),但增施氮肥能够在一定程度上缓解盐分对Pn和Gs的胁迫;(2)向日葵干物质累积量随土壤盐分的增加而减少,随施氮量的增加而增加,增施氮肥使轻、中、重度盐渍土壤的向日葵干物质累积量分别增长4.7%、12.6%和20.1%;(3)土壤盐分水平是作物生长的重要胁迫因素,基于光合作用的干物质模型模拟精度均随着土壤盐分的升高而降低;(4)群体光合积分模型(GIM)对盐渍农田向日葵干物质累积量的模拟精度高于高斯积分模型(PPIM)(RRMSEGIMRRMSEPPIM)。本研究所建立的光合作用干物质累积模型在一定条件下能够准确的预测盐渍农田向日葵干物质累积量,其中所建立的PPIM模型以及针对盐渍土壤提出的改进措施能够为盐渍土地区的作物生长模拟和水肥管理提供技术支持,有助于促进粮食增产和农业的可持续发展。 相似文献
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采用作物模型模拟作物生长过程和产量,是应对气候变化和人类活动的影响、实现农业节水增产的重要途径。覆膜和节水灌溉技术在我国西北旱区农田应用广泛,本研究基于覆膜增温对气积温的补偿效应以及覆膜和冠层截留对降雨入渗的影响对Aqua Crop模型进行了改进,使其适用于我国西北旱区覆膜制种玉米的模拟。利用2017年石羊河流域制种玉米的实测数据对改进模型进行了率定与验证,并模拟预测了未来气温升高和覆膜比变化情景下作物产量及水分利用效率(WUE)的变化规律。结果表明:改进的Aqua Crop模型能很好地模拟制种玉米生长发育阶段和冠层覆盖率,各处理冠层覆盖率的模拟值与实测值之间的R~2均大于0.95,RMSE为3.9%～10.1%,NRMSE为4.9%～15.3%。而在1m土层贮水量的模拟上,各处理R~2在0.60～0.92之间,RMSE在9.5～17.1mm之间,NRMSE处于4.4%～8.9%之间。改进的Aqua Crop模型在模拟不覆膜高水M0W1和M0W3处理的制种玉米干物质累积量、产量上模拟效果较差,其他处理的干物质累积量的R~2大于0.98,RMSE为0.64～1.66t/hm~2,NRMSE为9.9%～16.7%,产量的相对误差(RE)为-13.3%～4.5%,WUE则表现为除M0W1处理外,其他处理模拟效果较好,RE为-23.9%～18.1%。未来气温升高对作物产量及提高水分利用效率产生不利的影响。覆膜条件下,增温1.6℃和3.3℃分别比在实际温度下减产12.8%和20.7%,WUE降低3.0%和2.1%。不覆膜条件下减产率分别为13.9%和25.1%,WUE分别降低3.8%和7.6%。覆膜比例为50%时,可在保证产量的同时,提高水分利用效率,达到增产节水的效果。 相似文献
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浅层地下水对玉米根区水分及根系吸水影响的数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
《灌溉排水学报》2015,(11)
运用实测数据校准并验证模型,采用Hydrus-1D模型模拟了无灌溉、无浅层地下水以及浅层地下水波动对玉米根区水分动态及根系吸水的影响。结果表明,校准后的Hydrus-1D模型能够较为准确地模拟土壤非饱和区水分动态;浅层地下水可以将土壤剖面水分维持在较稳定的范围内。当无浅层地下水时,观测节点水分波动较大,尤其是40~100cm的砂土层水分在灌溉后迅速降低。浅层地下水在影响根区水分的同时影响着根系吸水,CK、无地下水、无灌溉下玉米生长季累积根系吸水量分别为58.2、53.9、57.4cm。累积根系吸水量随地下水埋深的降低而呈先增加后降低趋势,且均高于CK。累积根系吸水量随着地下水埋深的升高而总体呈逐渐降低趋势,当地下水埋深增加40cm时,累积根系吸水量仅为50.7cm,相对于2013年降低了13%。适宜的地下水位对于维持根区水分和促进根系吸水具有重要作用。 相似文献
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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
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作物产量与干物质累积过程密切相关,灌水时机和灌水量大小会影响干物质累积进而影响作物产量。利用在民勤绿洲进行玉米灌溉田间试验,研究了不同灌水量和灌水时间对河西绿洲玉米干物质积累动态及产量的影响,建立了干物质累积量的Logistic模型,并进行了玉米产量及构成要素的相关性分析。结果表明:玉米地上部分干物质积累量随生育期的推进呈现出“慢-快-慢”的增长趋势,“大喇叭口期-抽穗期”是干物质快速增长期,平均增长为5.12~7.58g/d,注意这一时期的适时灌水,对玉米的生长具有促进作用;膜下滴灌因地膜增温效应,显著提高玉米的生长速率。膜下滴灌玉米干物质积累在播种后65d左右进入旺长期,旺长期持续时间26d左右,最大旺长期在播种后78d。产量及构成要素相关性分析表明,膜下滴灌玉米产量与穗粗、穗粒数、出籽率呈显著正相关,通过提高玉米穗粗、穗粒数,可提高玉米产量。 相似文献
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为解析宁夏滴灌玉米冠层图像参数与果穗形态参数间的内在联系,提出了一种采用作物冠层图像特征参数拟合玉米果穗生长发育动态的数学方法,建立玉米灌浆期果穗发育动态估算模型,实现了基于作物冠层数字图像处理技术的玉米果穗形态无损监测。用手机相机获取不同氮素处理下滴灌玉米灌浆期的冠层图像,提取玉米灌浆期冠层图像特征参数,测定玉米穗长、穗粗和穗体积等形态参数;运用R语言进行相关性分析,其中归一化冠层覆盖系数(Cc)与玉米果穗形态参数相关性高,运用Origin软件建立Cc与果穗形态参数间的估测模型,通过R2、RMSE和nRMSE评价估测模型的精度。结果表明,Cc与玉米穗长、穗粗、穗体积等形态参数均满足指数函数关系,其中Cc与穗长的预测精度最高,决定系数R2达到0. 714,与穗粗的预测精度次之,R2为0. 601,与穗体积的R2为0. 575。由模型检验与评价结果可知,Cc与玉米果穗形态各参数间精度较高,其中R2均不小于0. 523,穗体积RMSE的值均不大于68. 986 cm3,nRMSE均不大于33. 621%。这表明基于冠层图像归一化覆盖系数的玉米果穗生长发育动态的估算具有一定的实用性,可为果穗形态参数估算和大面积玉米无损监测提供参考。 相似文献
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以新疆吐鲁番市甜瓜种植户的调研数据为样本,基于Logistic模型,对增加产量良种技术、病虫害防控技术和省工机械技术的需求及其影响因素进行分析。结果表明:户主民族、文化程度、家庭收入、种植品种、播种方式、参加技术培训情况、参加合作社情况和技术信息获取途径是影响农户技术需求的主要因素。 相似文献
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吉林省农户采用玉米机械化收获的影响因素分析 总被引：4，自引：0，他引：4
基于对吉林省186个农户的调查数据,应用Logistic模型从户主特征、农户生产经营特征、作业效果感知和政策与环境特征等4个方面对农户采用玉米机械化收获的影响因素进行实证分析.研究表明:户主性别、技术培训经历、种植规模、非农收入比重、作业效果感知、参与合作社、政策扶持以及示范推广等对农户玉米机械化收获行为选择有显著的正向影响,而受到严重自然灾害的作用为显著负向.加大农民技术培训力度、加快土地整合和流转速度、促进农村劳动力转移、加强政府的政策扶持力度、强化农村防灾抗灾能力等措施可以促进更多的农户采用机械化方式收获玉米. 相似文献
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为阐明不同水氮管理模式下玉米叶片衰老过程对玉米中氮素转移的影响,进行了大田试验,通过设置3个灌溉水平（150、300、450m3/hm2）和4个施氮水平（0、180、220、260kg/hm2）,探究不同水氮组合下玉米叶片衰老启动时间、叶片衰老速率、最大绿叶衰减速率出现时间及叶片衰老过程对叶片氮转移效率和籽粒灌浆过程的影响。结果表明：各处理叶片衰老启动时间均发生在吐丝后10d左右,其受灌水和施氮影响较小;在灌水充足条件下,增加施氮量可以降低叶片衰老速率,延长最大绿叶衰减速率出现时间;施氮量相同时,随灌水量增加吐丝期叶片氮素积累量呈先增加、后减小的趋势;在一定范围内,叶片氮转移效率随最大绿叶衰减速率出现时间的增加而提高,最高可提升25.78个百分点;籽粒灌浆速率呈先慢后快、最后趋于平缓的变化规律,且在吐丝后30～40d达到最大,延缓叶片衰老速率有助于提高百粒质量;当灌水量为300m3/hm2、施氮量为260kg/hm2时,最大绿叶衰减速率出现时间为吐丝后48.90d,叶片氮转移效率最高,百粒质量最大,是最佳灌水、施氮组合。 相似文献
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The factors influencing the decision of smallholder farmers to adopt new farming technologies were studied with reference to rubber–tea intercropping in Sri Lanka. Rubber–tea intercropping has been recommended previously to rubber farmers as a means to improve productivity and income during the early pre-tapping phase of rubber growth. Although crop trials have shown that the two crops are agronomically compatible and potentially produce a combined economic yield superior to the yield of a sole crop grown on the same area of land, there is little evidence of widespread adoption of this practice among smallholder farmers in Sri Lanka. The aim of the study was to determine the major factors that influence the decision to undertake rubber–tea intercropping and to construct a predictive model that describes the likelihood of adoption of intercropping by traditional smallholder rubber growers. A rapid rural appraisal (RRA) was undertaken based on semi-structured interviews of 90 smallholder farmers in the main rubber growing low wet zone of Sri Lanka. Among a number of factors shown to significantly influence the decision to intercrop tea with rubber, three were shown to operate independently, namely level of income, source of income (i.e. solely from own farm or from farm plus additional off-farm enterprises), and availability of land considered suitable for tea cultivation. A statistical model developed through correlation and logistic analysis, which predicts the likelihood of a smallholder adopting intercropping based on these factors, is presented and discussed. The most likely combination of circumstances (82% probability) under which rubber–tea intercropping is practiced is shown to be where the farmer’s income is greater than Rs. 10,000 per month, where the farmer’s income is based solely on own farm enterprises, and where more than 80% of the farmer’s land area was judged to be suitable for tea cultivation. Conversely, 30% of smallholder farmers that chose not to intercrop did possess land suitable for tea cultivation. Qualitative responses to the RRA indicated that limitation of technical knowledge was the main problem subsequently faced by rubber farmers who had adopted rubber–tea intercropping. Results indicate that there is need for both income support through farm subsidies and further agricultural extension services, if rubber–tea intercropping is to be adopted more widely in Sri Lanka. The wider usefulness of the developed logistic model in determining the likelihood of adoption of intercropping by smallholder farmers is discussed. 相似文献
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为探究灌排模式、施氮水平对水稻株高、茎蘖生长动态的影响,以稻田水位作为调控指标,通过测坑控水试验,采用Logistic曲线以及DMOR数学模型定量分析不同施氮水平下分蘖期先旱后涝（FHL）、拔节孕穗期先旱后涝（BHL）以及控制灌排（CID）3种处理对株高、茎蘖生长动态的影响。结果表明：灌排模式主要通过改变水稻株高、茎蘖的生长时间以及生长速率来影响株高、茎蘖生长,最大株高由大到小表现为CID处理、FHL处理、BHL处理,最大茎蘖数由大到小表现为CID处理、BHL处理、FHL处理。施氮主要是通过提高水稻株高、茎蘖的生长速率来促进株高、茎蘖生长;最大株高随着施氮量的增加而增加,CID和FHL两种处理下,最大株高由施氮150kg/hm2的98.9、97.8cm增加到施氮300kg/hm2的102.4、101.2cm,继续施氮没有显著提高;CID处理和BHL处理下,最大茎蘖数随着施氮量的增加而增加;FHL处理下,低氮处理和高氮处理的最大茎蘖数显著小于中氮处理。灌排模式与施氮水平的交互作用对株高、茎蘖数动态过程均有极显著影响,增施氮肥在一定程度上可以缓解因水分胁迫所引起的株高、茎蘖数的下降,但是高氮会加重水分胁迫,不利于株高、茎蘖的生长。 相似文献