作物生长发育过程的计算机模拟决策研究概述

种植业是农业的基础产业 ,作物生长发育过程的计算机模拟决策研究是种植智能化、数字化与精确化的桥梁与纽带。本文对作物计算机模型的定义、模型分类、产生和发展、应用及意义等进行了概述。作物模拟技术经历了初创、发展及完善与成熟阶段。作物模拟研究的作用主要有解释作物生长过程的机理、预测及调控指导 3个方面 ,其目的主要有定量关系、综合知识、检验假设、进行模拟、支持决策与教学及连接其它模型等 ,其意义主要表现在为人们提供了新的认知工具 ,使作物生产决策向动态、定量、目标与优化方向发展 ,实现智能化与精确化管理 ,推动农业信息化与可持续发展     

发展家庭美化休闲蔬菜的探讨

介绍了家庭美化休闲蔬菜的定义及其类型,阐述了家庭美化休闲蔬菜在城市的资源有效利用、城市居民整体生活质量的提升、都市儿童的科普教育、城市特色化建设等方面的作用与意义,并对发展家庭美化休闲蔬菜的技术对策进行了探讨。     

冬小麦结实率估算模型

为了定量分析冬小麦开花结实规律,本研究以‘济麦22’、‘泰农18’和‘鲁原502’为材料,于2013—2014 年冬小麦生长季内开展了品种与施氮试验。通过分析不同穗型冬小麦可育小花数、开花量及开花结实率之间的内在关系,以及单穗日开花量和日开花结实率与花后GDD之间的定量关系,构建了冬小麦结实率估算模型。经独立试验资料检验,冬小麦结实率(SR)实测值与模拟值的RMSE、da和R2分别为1.092%,0.934%和0.617。其中,r=0.785 (r0.05,7=0.666),达P＜0.05 显著水平。说明实测值与模拟值的吻合程度较好。所建模型可较好地模拟不同穗型品种冬小麦的开花结实率。     

施肥和花期渍水胁迫对油菜产量及其形成影响的模型研究

【目的】渍害是长江流域油菜生产中的主要农业气象灾害之一,本研究旨在定量分析不同氮肥水平油菜花期渍水胁迫对产量及产量构成的影响,为油菜生产中渍水胁迫的灾害评估与预测预警等提供科学依据。【方法】试验于2014-2016年在江苏省农业科学院院部试验农场进行,以宁油18和宁杂19为试验材料,在盆栽和池栽试验条件下模拟花期渍水,比较分析不同施肥条件下不同渍水时间对油菜产量形成的影响。其中,盆栽设置4个渍水持续时间（0、3、6、9 d）、2个施肥处理（包括无施肥（N0）和施肥组（N1）两个水平,N1施肥条件为：N 0.018 kg·m^-2、P₂O₅ 0.012 kg·m^-2、K₂O 0.018 kg·m^-2和硼砂0.0015 kg·m^-2）;池栽设置３个渍水持续时间（0、3、6 d）、2个施肥处理（同盆栽）。【结果】（1）在盆栽条件下,无施肥处理花期渍水3 d后,上述两品种单株产量和单株角果数显著减少,千粒重和角果粒数则大部分在渍水6 d甚至9 d才显著减少;施肥处理的上述两品种单株产量和单株角果数对渍水的响应存在明显差异,宁油18花期渍水3 d后单株产量显著下降,而宁杂19花期渍水6 d单株产量才开始显著下降。在池栽条件下,无施肥处理花期渍水6 d后宁油18单株产量显著减少,而宁杂19花期渍水3 d的后单株产量显著减少;施肥处理花期渍水6 d后上述两品种单株产量均显著减少。油菜籽粒产量、籽粒产量结构、收获指数均随花期渍水时间的增加而减少,其中单株角果数对花期渍水处理最敏感;（2）混合线性模型分析表明,花期渍水时间每增加1 d,收获指数下降0.008,单株角果数下降14.71,每角果粒数降低0.29,千粒重下降0.04 g,单株产量减少1.52 g/plant;从渍水时间与施肥的交互关系看,渍水3 d时,渍水与施肥的交互作用能显著提高产量3.17 g/plant,显著提高单株角果数39.16,能够缓解产量损失;当渍水6 d时,渍水与施肥交互作用有减少产量2.29 g/plant趋势,对产量结构也无显著影响;当渍水9 d时,渍水与施肥交互作用显著降低产量4.78 g/plant,加重产量损失。【结论】花期渍水胁迫明显减少油菜产量和产量结构,其中宁油18比宁杂19更敏感,盆栽比池栽更敏感,单株角果数比角粒数和千粒重更敏感。模型量化表明,短时间渍水胁迫下,施肥能够缓解渍水胁迫对产量、收获指数和角果数的负效应,随着渍水时间延长,施肥缓解渍水胁迫负效应的能力减弱,当渍水达到9 d时,无施肥和施肥处理下渍水对产量、收获指数和角果数的影响较一致;花期渍水时间每增加1 d,收获指数下降、单株角果数、每角果粒数、千粒重与单株产量均明显减少,在施肥条件下渍水3 d时,渍水对油菜的伤害程度较小,但渍水6 d和9 d时,施肥对渍水影响的缓解效果降低。在正常水分管理下,施肥能够显著提高产量及产量结构,但是随着渍水时间增加,施肥缓解渍水对产量的影响不断下降。     

基于生物量的油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型

油菜越冬前的形态建成是油菜苗后期乃至整个生长中、后期的物质基础,叶片是该期最重要的营养器官。为了明确油菜植株的形态结构要素与器官生物量的关系,以3个甘蓝型油菜品种为材料,于2011—2013年分别设置品种和肥料试验、品种、肥料和密度试验、品种试验,越冬前测定油菜植株不同叶位叶片形态指标,分析油菜主茎叶片形态参数与叶片干物重的关系,构建了基于生物量的油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型。建模后以独立试验数据检验,除短柄长、叶切角和叶弦角、不施肥品种叶片干物重分配系数值(partitioning coefficient of leaf blade dry weight,CPLB)误差较大外,油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型观察值与模拟值一致性较好,所建模型可靠性较高,具有一定的解释性。     

苏北农田林网对小麦光合作用及产量的影响

为了进一步研究苏北地区闭合微型农田林网对小麦的胁地效应,并探寻该类型林网小麦的光合作用变化特征。选择江苏省宿迁市2个农田林网典型乡镇为试点,按不同方位林带和不同林缘距离设置试验样方,于灌浆前期,测定不同处理样方小麦功能叶片净光合速率(Pn)及其主要影响因素光合有效辐射(PAR)、叶温(Tl)、相对湿度(RH)和蒸腾速率(Tr)、气孔导度(C)、细胞间隙CO2浓度(Ci)等;并于成熟期拷种测量小麦产量及其结构,将上述各项测定结果与对照处理分别进行对比分析。结果显示:PAR、Tr和C是Pn的主要影响因素,而Tl和RH对Pn的影响甚微;小麦单位面积穗数和每穗粒数与Pn相关显著,前两者的降低是造成林缘区域小麦减产的主要原因。     

苏北农田林网对稻田小气候及水稻光合作用和产量的影响

选择江苏省宿迁市2个农田林网典型乡镇为样点,按不同方位林带和不同林缘距离,即1/6H(H为林带平均高度)、1/3H、1/2H和2H处(对照)设置试验样方,于水稻主要生育期,分别观测水稻群体分层的光照度、温度、相对湿度和CO2浓度,同时测定水稻叶片的SPAD值和净光合速率(Pn)等,并于水稻成熟期测定产量及产量结构.结果表明,随着与林缘距离减小,样方水稻的光合速率逐渐降低,而水稻群体内的温度、相对湿度和CO2浓度的变化不明显;水稻产量连续下降,其主要原因是单位面积穗数的大幅度降低;而不同林缘距离样方水稻的千粒重和结实率变化甚微.该研究结果可为苏北农田林网的合理规划和科学更新、促进农林双赢提供依据.     

“数字农业”与山东农业发展

“数字农业”是目前农业科技的新领域,发展的时间虽然较短,但已显现出强大的生命力和广阔的发展空间。目前一般认为“数字农业”主要是将电子和信息技术广泛应用于农业领域。例如:政府对农业的行政管理、农业的电子商务、农业科技决策支持系统、农业过程的数字模拟、能立即取得所需的数字数据,得到迅速的分析,并实现可视化的有关试验等。主要包含以下几个内容:一是数学模拟。要求对农业各个方面(包括种植业、畜牧业、水产业、林业)的各种过程(生物的、环境 的、经济的)全面实现数字化描述,也就是说,各种农业过程都要应用二进制的数字加以表达。二是电子网络信息服务。要求各种信息技术最广泛地应用于农民、农业和农村。三是计算机管理。要求在农业的各个部门(行政、科研、教育、生产、流通、服务等领域)实现数字化与计算机网络化管理。可以预期,“数字农业”的发展必将使农业实现更高的效率,农产品达到更高的质量,使农业更好地满足人们生活不断增长的需求。同时,又使农业环境得到更有效的保护,实现农业符合现代化要求的可持续发展。农业数字化,不仅提高了农业的研究质量与效率,而且由于将农业过程数字化,使农业科学从经验的水平提高到理论的水平。同时,还可以进行许多传统的     

小麦群体叶面积的动态模型

根据作物生理生态学原理,建立了小麦群体叶面积指数动态模型,用小麦品种８９５００４在南京叶区种植时的试验和当年气象资料对其进行检验,表明小麦群体叶面积动态模型是可行的。     

基于生物量的冬小麦越冬前植株地上部形态结构模型

越冬前植株地上部形态建成是冬小麦株型构建和可视化的重要基础。为定量分析冬小麦越冬前植株地上部形态结构参数与器官生物量的关系,以济麦22、泰农18和鲁原502为材料,于2013-2014和2014-2015年度开展了品种和施氮试验。利用2013-2014年度越冬前植株地上部形态结构参数和器官生物量等数据构建了冬小麦越冬前植株地上部形态结构模型。经2014-2015年度数据检验,除叶鞘长和叶弦长模型精度略低外,叶长、最大叶宽、叶切角和叶弦角模型精度均较高,所建模型可较好地模拟不同品种与各施氮水平冬小麦越冬前植株地上部形态结构。