基于作物模型的计算机模拟软件研究

基于作物模型的计算机模拟软件是数字农业中实现农业信息化的重要基础。该文系统介绍了作物模型及作物模拟的概念,作物生长模拟技术的产生和发展,并对模拟软件的研发过程中涉及的关键技术进行阐述,指出模拟软件在农业生产和科研中的应用。     

作物信息技术及其在棉花生产中的应用与展望

阐述了作物信息技术的内涵以及作物生长模拟模型、农业专家系统和作物生产决策系统的应用及发展概况 ,并阐述了作物信息技术在棉花生产中的应用状况和发展前景。     

作物生长发育模拟模型研究

对作物生长过程进行模拟有二个目的:一是要了解作物生长的状态及产量;二是要了解作物生长发育与产量形成对环境变化和栽培措施的反应,以便作出有利于高产、优质、高效益的管理决策。 一、作物生长发育模拟的发展过程和现状 60年代以来,随着计算机技术和光合作用测定技术的发展,作物生长模拟也得到了发展,国际上出现了许多作物生长模型。     

基于遥感反演作物冠层温度的作物生长模拟和预报

利用作物冠气温差可以计算作物生长水分胁迫系数.用遥感信息估算作物冠层温度并且利用气象站的气温资料,通过冠气温差计算作物水分胁迫系数,并引入作物生长模拟模型,就实现动态和连续的作物监测及预报作物产量.本文对建立遥感-作物模拟复合模型的基本原理进行了探讨,并提出建立遥感-作物模拟复合模型所涉及的计算方法,但整体研究方法还有待进一步的验证.     

一个作物发育动态理论模型

在分析作物发育特性及作物发育与环境及措施因子关系的基础上，建立了一个作物发育动态的理论模型（ＣＰＴＭ），该模型为乘积形式的旨数模型。模型具有较好的解释能力，并适于生育进程的计算机模拟。应用于小麦的发育动态建模，模拟值与实测值非常接近，模拟性能良好。通过确定可控因子函数ｆＥＣ、影响效应值ＥＥｉ和参数ｋ与ｅｉ，作物发育的理论模型原则上适应于所有作物。     

作物模拟研究的进展

作物生长模拟是一门新兴的研究领域,有助于理解、预测和调控作物生长发育及其对环境的反应.在综合评述了作物模拟研究的特点和现状的基础上,指出了现有模型的优点及其存在的不足,并对作物模拟的方向和前景进行了展望.     

论作物生长模拟研究中的几个辩证关系

优良的作物生长模型 ,不仅要正确反映作物与环境的关系 ,而且要精确模拟作物生长发育中诸多矛盾运动。而正确处理有关作物科学研究成果继承与创新的关系 ,深入开展作物生长模拟的支持研究 ,充分认识经验模型与机理模型的辩证关系 ,也是建立优良模型的重要前提 ,并且在一定程度上决定着作物生长模拟的发展方向。     

基于L-studio平台的作物模拟及可视化

介绍了作物生长模拟的研究动向,论述了L-system、L-stud io及其表达机制,利用计算机在L-stud io平台上对单株作物进行了模拟实现和可视化,使得作物图像的效果更加逼真。     

作物生长模拟模型研究进展

作物生长模拟模型是对作物生长发育过程及其与环境条件、栽培管理技术的动态关系进行的定量描述和预测,模型的研究有利于农业科学成就的综合集成,同时也是作物种植管理决策现代化的基础.为此,较系统阐述了作物生长模拟模型的定义、发展、特点及建模原理.分析了目前国内外取得的成果及存在的问题.在此基础上指出作物生长模拟模型研究应趋于微...     

作物生长模拟模型的开发应用进展

论述了作物生长模拟模型的开发研究进展和模型的应用情况，并对作物生长模拟模型今后的研究提出了自己的见解。     

作物基因组学与作物科学革命

作物科学的发展对于世界粮食的增产起着重要的作用。本文回顾了第一次绿色革命的历史。通过比较中国与国际上矮化育种时间、矮源的来源以及同期主要绿色革命国家产量的提高幅度,证明中国应该是第一次绿色革命的策源地与发起国之一。包括“中国绿色革命”、杂交水稻等成果在内的中国作物科学研究成果对中国及世界作物生产作出了突出的贡献。当前中国的作物生产面临着严峻的挑战。第一次绿色革命之后的数十年间,中国小麦等主要粮食作物遗传改良年增长仅为0.7%-0.9%,远低于1.7%的需求;肥水利用效率仅为发达国家的1/3;机械化程度虽有较大的提高,但与发达国家相比仍有较大差距;农产品品质不能满足人们的需求,食品安全存在较大问题。鉴于上述情况,目前迫切需要开展一场以“更高产、更高效、更优质、更环保”为主要目标的新的绿色革命。尽管传统的作物科学对作物生产作出了巨大的贡献,但事实证明,仅靠传统的作物科学难以完成新的绿色革命重任。作物基因组学是当前生物科学领域发展最为迅速的一门新兴学科。当前大多数作物基因组测序已经完成,标志着作物科学已经进入基因组时代,为基于基因组学的作物科学研究奠定了基础。基因组学的发展正在促进作物科学在以下4个方面取得重要进展：（1）促进作物种质资源核心种质构建、重要农艺性状基因的克隆与种质资源的开发与利用,推动种质资源变异组学科的形成;（2）促进作物育种理论与育种方法的重大突破,推动育种基因组学的形成与发展;（3）推动环境条件与栽培措施影响基因表达调控的影响机制研究,一批受环境因素调控的基因将被发现,促进栽培学研究向栽培基因组学的方向发展;（4）迅速提高特色作物的研究水平,缩小作物间研究差距。当前是作物科学发展史上前所未有的高速发展时期,种质资源变异组学、育种基因组学与栽培基因组学的发展将引起作物科学的革命,并将由此引发新的绿色革命。文中分析了中国当前在研究队伍的组织、研究题目与研究材料的选择与研究成果的转化等方面存在的问题,并提出了解决方法及发展方向。     

作物模型发展探讨

 为进一步深化与促进作物模型发展,并融入国际潮流,论文以系统学思想为指导,采用系统分析、分类、比较及认识论挖掘等方法,通过作物模型概念、分类、作用及其与数字种植业的关系分析,阐述了作物模型的作用,综述了国内外作物模型研究与应用新动态,比较了国际上作物生长模型四大研究组（DSSAT,School of de Wit,APSRU及中国）和功能-结构植物模型三大研究组（L-Studio,GREENLAB及中国）间作物模型的差异,分析了存在问题,提出了进一步发展的对策和建议。目前,虽然作物模型在数字种植业中的应用较少,但随着中国农业的发展,特别是城乡结构的变化,未来它将具有广阔的应用和发展前景。     

陕西关中地区大豆作物系数试验研究

作物系数-参考作物蒸发蒸腾量法是作物需水量计算最普遍采用的方法。作物系数作为该方法的重要参数,它的确定已成为作物需水量研究的关键问题。依据2005-2007年3年田间试验资料,利用Penman-Monteith公式计算了关中地区大豆全生育期间参考作物蒸散量,并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,由此计算了大豆各生育阶段的作物系数,并分析了大豆作物系数变化规律。结果表明:关中地区大豆全生育期间参考作物蒸散量平均为498.4 mm;大豆作物系数全生育期平均为0.89,在开花~结荚阶段最大,平均为1.26,其次为结荚~成熟阶段,平均为1.04,播种~幼苗阶段最小,为0.29;在关中气候背景下,大豆作物系数与>10℃积温具有较好的二次多项式关系。     

作物定位轮作体系长期试验研究--土壤微生物在作物可生育期间的数量变化(Ⅰ)

1994～ 2 0 0 2年在东北农业大学校内农学试验田进行了作物定位轮作的长期试验研究 ,分别就不同作物轮作体系的土壤微生物、土壤优质真菌及土壤肥力的演变做了研究和分析 ,现将 1997年大豆、玉米、小麦可生育期间对其土壤微生物环境影响结果加以总结。结果表明 ,土壤细菌和放线菌数量均前期较低 ,生育盛期和成熟期较高 ,土壤真菌数量以前期最高 ,生育中后期数量有所减少 ;三种作物相比 ,大豆对微生物的繁衍有较好的促进作用     

棕壤土类作物施用钾肥研究

在棕壤土类上作物施用钾肥，能增加产量、能改善品质，平均每千克K2O增产小麦8．4kg，玉米82kg，鲜地瓜57.5kg，花生荚果7．8kg，苹果13．7kg，葡萄8．8kg，大白菜124．5kg，萝卜108．3kg，黄瓜46．7kg，西红柿45．4kg，均有极佳的经济效益。     

作物间套种中的化感作用研究进展

综述了国内外有关植物间的化感作用和作物间套种中的化感作用的研究成果,提出了有待进一步研究的问题。     

应用时域反射仪测定作物需水量和作物系数

介绍了应用时域反射仪（ＴＤＲ）测定作物需水量（ＥＴｃ）的原理和方法。根据冬小麦生育期内实测的ＥＴｃ以及用气象资料计算的参考作物蒸散量（ＥＴｃ）,求得了冬小麦的作物系数（Ｋｃ）,最后还用水面蒸发量（Ｅｐａｎ）的产测ＥＴｃ计算了需水系数,并给出了Ｋｃ－ｔ,α－ｔ在关系图,探讨了用α值估算作物需水量的可能性。     

Modeling leaf color dynamics of winter wheat in relation to growth stages and nitrogen rates

The objective of this work was to develop a model for simulating the leaf color dynamics of winter wheat in relation to crop growth stages and leaf positions under different nitrogen (N) rates. RGB (red, green and blue) data of each main stem leaf were collected throughout two crop growing seasons for two winter wheat cultivars under different N rates. A color model for simulating the leaf color dynamics of winter wheat was developed using the collected RGB values. The results indicated that leaf color changes went through three distinct stages, including early development stage (ES), early maturity stage (MS) and early senescence stage (SS), with respective color characteristics of light green, dark green and yellow for the three stages. In the ES stage, the R and G colors gradually decreased from their initial values to steady values, but the B value generally remained unchanged. RGB values remained steady in the MS, but all three gradually increased to steady values in the SS. Different linear functions were used to simulate the dynamics of RGB values in time and space. A cultivar parameter of leaf color matrix (M_RGB) and a nitrogen impact factor (FN) were added to the color model to quantify their respective effects. The model was validated with an independent experimental dataset. RMSEs (root mean square errors) between the observed and simulated RGB values ranged between 7.0 and 10.0, and relative RMSEs (RRMSEs) ranged between 7 and 9%. In addition, the model was used to render wheat leaves in three-dimensional space (3D). The 3D visualizations of leaves were in good agreement with the observed leaf color dynamics in winter wheat. The developed color model could provide a solid foundation for simulating dynamic crop growth and development in space and time.     

中国各省大田作物加工副产物资源量评估

作物加工副产物是秸秆资源的组成部分。本研究明确了加工副产物的概念、其系数取值和计算方法,评估了2007—2009年中国各省市自治区大田作物加工副产物的资源量。各省稻壳系数的取值范围为0.16～0.20,平均值为0.18;玉米芯系数取值范围是0.12～0.22,平均值为0.16;花生壳系数的取值范围为0.25～0.30,平均值为0.27;棉籽壳系数为0.47;甘蔗渣系数为0.16;甜菜渣系数为0.05。全国每年共产稻壳3 438.20万t,在30个省市区的分布量为0.05万t（北京）～451.94万t（湖南）。玉米芯年产量为2 571.67万t,分布范围为0.30万t（西藏）～293.77万t（黑龙江）。此外,花生壳年产量为378.19万t、棉籽壳为549.37万t、甘蔗渣1 881.01万t、甜菜渣43.59万t。稻壳的折标准煤转化系数是0.49,折标准煤量为1 684.72万t;玉米芯是0.60,折标煤1 543.00万t;花生壳0.59,折标煤233.13万t;棉籽壳0.60,折标煤329.62万t;甘蔗渣0.60,折标煤1 128.61万t;甜菜渣0.57,折标煤24.85万t。全国加工副产物每年总产量达到8 862.03万t,折标煤共4 933.93万t。     

川南地区杂交高粱泸糯8号1种2收高产栽培技术研究

在川南地区进行杂交稻栽培模式试验研究,发现泸糯8号在川南地区于3月上旬播种,苗期在30～35d、叶龄不超过5叶时及时移栽,密度90 000～99 990株/hm2,头季高粱可获得较高产量。在头季高粱收获当天立即用快刀砍秆,留桩高度3～5cm、保留近地第1节位,促进休眠腋芽及时萌发为健壮再生苗,可使再生季高粱获得较高产量,从而实现在一年中"栽种1次收获2季"高粱。