棉花生长发育与产量潜力的模拟

根据1989年高产栽培试验结果,修改作物生产潜力模拟模型L1D的作物参数,用于棉花生长与潜在产量的模拟。结果表明,用该模型模拟1988与1989年棉花总干物重、总叶重及叶面积系数,模拟值与实测值接近且趋势一致;皮棉产量的模拟值与实际值也较吻合,能反映气候生产力的差异,证明L1D模型在棉花生长和潜在产量模拟中的有效性。     

COTGROW：棉花生长发育模拟模型

ＣＯＴＧＲＯＷ模型是应用作物模型的理论和方法，借鉴国外同类模型的经验，在多年田间试验研究的基础上，根据中国棉花生产管理的实际，研制完成的一个融棉花生长发育与产量形成及常规栽培管理为一体的动态模拟模型。该模型的核心部分由碳素平衡、发育与形态发生、水分平衡、氨六平衡、栽培措施和输入与输出等模块构成，可根据土壤和气候数据模拟播种期、密度、地膜覆盖、去早蕾、打顶、喷缩节安、喷乙烯利、灌溉和施肥等单个或组合措施条件下的棉花生长发育、产量和品质形成，还可模拟２ｍ上层内各上层的土壤水分状况、氮素状况及植株各部分的含氮量和最终棉株对氮、磷、钾的吸收量。利用模型模拟不同栽培措施对棉花产量的影响结果表明，各种措施的产量拟合指数都在０．８５以上；模拟安阳１９８５年至１９９４年不同气候条件下的产量也具有很好的一致性。但模型还需要在其他类型气候和土壤条件下进行检验。     

棉花形态发生和叶面积指数的模拟模型

棉花形态发生的模拟以每日生理热效应为主要驱动因子,同时考虑了地膜覆盖后地温升高对气积温的补偿作用。叶面积指数的模拟基于棉花LAI动态消长与物质流的库源关系,量化了棉花生育过程中源或库不足时的LAI增长过程。通过对模型参数的校正和核实,使模型适应于不同类型品种的形态发生和LAI动态模拟。结果表明,叶片数、株高、果枝和果节的模拟精度均差方根(RMSE)分别达到了0.7片、1.6cm、0.8个和3.3个;叶面积指数在不同品种和管理方式下的模拟精度RMSE达到了0.3,表现出较好的吻合度和适用性。     

基于生长类型的棉花不同果枝产量贡献率的模拟模型研究

在2004-2005年对湖南省华容县、安乡县、大通湖区和澧县的杂交抗虫棉生长状况进行大田调查的基础上,系统分析了不同生长发育类型棉花果枝产量构成的特点和产量贡献率,构建了基于不同生长发育类型的棉花果枝产量贡献率分布的指数递减曲线、右偏态、左偏态和正态单峰曲线,以及双峰曲线和波动曲线6个模拟模型。2006-2009年在四县以及湖南农业大学进行了模型校验的小区试验,根据多年多点小区试验数据对不同果枝产量贡献率分布的模拟模型进行了校正和检验,使得模型与生长类型匹配较好,各模型的模拟值与观测值的符合度良好,RMSE值较小,在0.3419～0.7092之间,模型具有较好的精准性和适应性。     

玉米产量形成模拟模型研究

根据“物质—能量转化—能量平衡”理论及作物生理生态学和农业气象学的基本原理,以田间试验数据和搜集相关区试资料为基础,借助计算机模拟技术和数学物理方法等手段,首先建立了玉米群体光合生产动态模拟模型,模型考虑了光合作用、呼吸作用、同化物向各器官的分配及干物质积累等主要生理过程,然后以此为基础,建立了玉米产量形成模拟模型。利用江苏省大面积栽培品种掖单13和苏玉9号的田问试验数据和区试资料对产量模型进行验证,结果表明,模型具有较好的模拟精度。     

油菜生长发育模拟模型研究

以2002—2005年中国长江中游地区田间试验为基础,结合相关文献资料,借鉴R/WCSODS思路,建立油菜生长发育模拟模型,包括油菜发育期、叶龄、干物质、叶面积及分枝数动态模型,并确定参数、检验与验证。例如,中双9号与中油杂2号在武汉和芜湖生育期观察值与模拟值平均绝对误差－0.9～－0.3 d,相关系数0.9996～0.9997,差值标准误2.2～2.3 d,最大绝对误差4 d。干物质与叶面积指数实测值与模拟值平均绝对误差分别为7.3 g·m^-2和－0.1043,差值标准误分别为59.13 g·m^-2和0.1506,相关系数分别为0.9916和0.9583,最大绝对误差分别为98.8 g·m^-2和－0.27。油菜发育期和叶龄模型以温、光为主要驱动因子,油菜生长发育全过程划分为播种至出苗、出苗至抽薹、抽薹至初花以及初花至成熟4个生育阶段,精度较高,适用性好,通用性强,更符合管理要求且易掌握;春化模型同时考虑冬性、半冬性及春性品种,更为全面;油菜群体动态模拟模型初步考虑了绿色茎与角果光合;讨论了油菜模拟优化决策系统的结构与功能。     

不同机采配置模式下的棉花生长发育和产量研究

在大田开展机采棉不同配置模式下的棉花生长发育特征分析和产量研究,分析不同模式下的棉花生长发育和产量情况,以为当地棉花生产选择适宜的机采配置模式提供参考依据。     

棉花生长发育模拟模型COTGROW的建立 Ⅱ 发育与形态发生

ＣＯＴＧＲＯＷ是一个可用于栽培管理的棉花生长发育模拟模型,它考虑了棉花的碳素平衡、发育与形态发生、水分平衡、氮素平衡、磷和钾的吸收及中国的常规栽培措施。本文对其中的棉花发育和形态发生部分进行了描述,并利用在河南安阳进行的田间试验进行了初步验证。结果表明,模型能较好地模拟株高、单株主茎节数和果枝数、叶面积指数等。     

冬小麦产量形成模拟模型研究

根据小麦生理生态学理论，建立了冬小麦产量形成及最终产量模拟模型（WYSM），作为小麦生长模型的子模型。模型较为全面地考虑了孕穗期水分、低温霜冻、高温及生长后期干热风对冬小麦粒数的影响，将灌浆期分成3个阶段，引入3个品种参数，考虑每个阶段最大灌浆速率，并利用温度、水分、籽粒体内N/C比等因子进行修正，考虑源库限制，最后采用产量构成因素方法建立小麦最终产量模型。利用北京地区和河南地区不同年份和不同品种的试验资料对模型进行了验证。结果表明，WYSM模型对小麦产量构成因子及最终产量的模拟效果很好，模拟值与实测值吻合度高，粒数、粒重、产量及灌浆过程模拟的相对均方差（NRMSE）为4.2%～10.9%，相对误差（RE）绝对值的平均值为2.9%～6.7%，决定系数R2为0.88～0.99，说明模型不仅具有较强的机理性而且具有较高的预测性和适用性。     

保水剂对土壤和棉花生长发育及产量的影响

通过盆栽和田间试验,主要研究保水剂对土壤和棉花生长发育的影响。结果表明:土壤中的保水剂含量在0.030%~0.100%内,土壤表面蒸发明显降低,pH值趋于酸化;保水剂的用量在30~45 kg/hm2,能够明显提高棉花的产量,增产幅度达10%以上,对纤维品质没有影响,株高增加3.8~10.2 cm,铃数增加5.7万~9.4万个/hm2,铃重增加0.1~0.19 g;并且以穴施最经济有效。     

棉花化学调控与产量关系的数学模型研究

适期和适量进行化学调控是棉花达到高产的关键措施之一。本文采用三因子D—饱和最优回归设计方法,研究了一熟春棉从蕾期至花铃盛期3次喷缩节安溶液对产量的影响,建立了缩节安使用时期和用量的优化模型。分析表明,在1990和1991两年不同气候年型条件下,根据模型初步筛选出每公顷皮棉1500公斤左右,株高生长在95cm以下,使用缩节安的最佳用量。1990年因中期雨水偏多,每公顷喷缩节安的综合取值为:蕾期3.0～14.4克,初花期24.9～39.0克,花铃盛期46.5～62.0克。1991年中、后期偏旱,故每公顷喷缩节安的综合取值为蕾期4.5～14.5克,初花期9.0～34.4克,花铃盛期24.5～54.6克。此模型能为获得较理想的棉花株型和群体结构以及最佳产量提供合理调控的定量依据。     

棉花产量结构模式的研究及其在育种上应用的意义

本文是应用多元回归分析方法,研究两个棉花有限总体的三个产量结构模式。分析结果表明,这三个模式是符合棉花本身实际情况的;在构成产量的诸因素中,以铃数所起的作用最大,其次为单铃重和衣份率;在高产育种工作中,应把选择重点放在铃数上,但由于铃数、铃重和衣份率之间存在着明显的负相关关系,故对铃数的选择必须有适当尺度,至     

棉花产量结构模型的研究

经过1987和1988两年在河南安阳和江苏扬州二个点的田间试验研究,分别建立了棉花纤维产量构成因素公顷铃数、单铃重和衣分对产量影响的数学模型,以及播期、追施氮肥、密度、喷缩节安、去早蕾、留果枝数等栽培措施对产量构成各因素影响的数学模型。分析指出,产量构成因素的重要地位随地区不同而变化,主要栽培措施是依据一定地区和一定年份而言的。在安阳地区,铃重是影响产量最重要的因素,而去早蕾、密度和追施氮肥又是影响铃重的主要栽培措施,这三项措施的重要性顺序随着年份不同而不一样;在扬州地区,公顷铃数是贡献于产量的最重要因素,而密度又是影响公顷铃数的关键栽培措施,留果枝数和追施氮肥的地位则因年份不同而分别居第二、第三位。这为棉花生产因地因时制宜,抓主要矛盾提供了科学依据。     

棉花凝集素在种子形成过程中的消长规律

利用血凝技术对不同抗性棉种及不同发育阶段棉籽血凝活性测定表明:棉花种子血凝活性的强弱与品种抗枯萎病性强弱呈正相关;抗病棉株花粉的血凝活性比感病品种强,抗、感品种未受精的胚珠的血凝活性无明显差异;棉种形成过程中,30天前抗、感品种的血凝活性无明显差异;30天后抗病棉种血凝活性增强,感病品种减弱;棉花凝集素贮存在种子子叶和胚中。     

不同熟性棉花品种的器官发育规律研究

对中熟品种中棉12,中早熟品种中棉17、早熟品种中棉16分别在露地上进行春播、晚春播、夏播试验,研究其生长发育规律。结果表明,与中熟品种相比,早熟品种的株高生长、主茎叶节发生、果枝伸展、蕾铃发育的相对速率都较快,因而按播种后相同热量单位比较,叶片所占的比例较小,蕾铃所占比例较大,相同单株干重下亦都有类似趋势。但早熟品种的单株生物量和经济产量均相对较小。结果还表明,早熟品种的生长发育速率较高,如适当增加其播种密度,可一定程度上弥补因生长季热量限制与植株小之不足所造成的损失,从而仍获得较高的皮棉产量和霜前花率。文中还建立了一些关系方程,对不同熟性品种生育习性进行了数量分析。     

不同株型对棉种产量和品质影响的研究

棉花良种产质量的形成除生态气候条件外与株型的关系十分密切。当前联产承包、讲究综合效益的情况下,中等密度逐渐取代过密过稀群体,中壮株型(高度适中、植株健壮、根系强盛)逐渐取代高大株型和矮小株型,经济施肥和适促适控逐渐取代大肥大水和多促多控,为大多数良种繁殖地区所接受,并充分显示良好的经济效果。本文就不同株型对棉种产量和品质的影响进行连续2年的研究,旨在探讨一定密度条件下不同株型农艺、经济性状的比较及其相关,最佳株型产量的合理结构,各生育阶段的发展动态,株型塑造的最佳选择等,为良种繁殖和优化株型提供科学依据。     

棉花产量与苗情、气候关系研究

根据湖南省多年多点的棉花苗情定点观察与气象观测资料,采用相关及多种回归分析方法,研究棉花产量与苗情性状及气候条件相互间的内在联系和定量关系,找出影响棉花生长发育及产量形成的主导因素,并根据所建立的回归方程进行苗情预测预报,从而提出有效的促控指标,为指挥棉花生产,作出宏观决策提供科学依据。     

棉花高产优质高效益规范化栽培模式研究与应用

本项研究于1985～1989年在河南省6个试点进行。试验采用多因素旋转回归设计,根据全省各试点测得数据,经统计建模及模拟仿真,决选出棉花优质高产综合栽培措施优化方案,找出了高产棉田不同生育期的最佳结构指标、最佳产量结构及最佳成铃时、空分布。两年多点联合反馈试验,最高每亩皮棉产量97.68kg,增产幅度9.4～26.9％;经三年的生产示范,产生直接经济效益1.092亿元,社会效益2.6亿元。     

棉花高产优质高效益综合农艺措施数学模型的研究

本文采用旋转设计所作的三因素试验测得的参数,建立了子棉产量、皮棉产量、霜前花、纯收益等函数模型.通过计算机模拟,筛选出兼顾高产、优质、高效益的综合农艺措施为;每亩3.2—3.9千株,施纯氮11.3—12.6公斤,14.5—15.5个果枝打顶,并对试验因子的主效应及交互效应进行了剖析.