冬油菜适宜绿色面积指数动态设计的知识模型

在分析和提炼油菜栽培理论与技术研究资料的基础上，通过定量描述冬油菜绿色面积指数动态与品种类型、生态环境和生产技术水平之间的动态关系，运用系统工程与动态建模的方法，以基于生理发育时间的动态生长度日为主线，建立了系统化和广适性的冬油菜适宜绿色面积指数动态设计的知识模型，它包括群体叶面积指数动态和角果面积指数动态。利用不同生态点的常年逐日气象资料以及不同品种类型、不同产量目标资料对所建知识模型进行了实例分析，结果表明知识模型对不同条件下冬油菜适宜绿色面积指数的设计具有较好的可靠性和适用性。     

冬小麦生长适宜动态指标的知识模型

 在分析和提炼小麦栽培理论与技术最新研究资料的基础上 ,通过定量描述冬小麦生长发育动态与品种类型、生态环境和生产技术水平之间的动态关系 ,以基于生理发育时间的动态生长度日为主线 ,建立了系统化和广适性的冬小麦生长适宜动态指标的知识模型 ,可为不同环境条件和冬小麦品种栽培过程中的苗情诊断提供定量化的动态生长指标 ,包括主茎叶龄、叶面积指数、群体茎蘖数和干物质积累量等。利用不同地点的常年每日气象资料以及不同品种类型、不同产量目标和不同播期资料对所建知识模型进行了实例分析 ,表明知识模型对冬小麦生长适宜动态指标具有     

水稻群体生长指标动态的知识模型研究

 通过定量描述水稻群体基本苗以及主茎与分蘖数、叶面积指数和干物质积累动态与品种类型、生态环境因子和栽培措施之间的动态关系，以基于生理发育时间的积温来计算的发育进程为主线，建立了广适性的水稻适宜群体生长指标的知识模型，可为不同条件下水稻栽培过程中的生长调控与苗情诊断提供定量化的动态指标体系，包括群体主茎与分蘖动态、叶面积指数动态和干物质积累动态等。利用不同生态点的常年逐日气象资料以及不同品种类型对所建知识模型进行了实例分析。结果表明，本模型设计的大田基本苗与实际生产值RMSE平均为5.0，模型设计的群体生长动态指标与已有的高产栽培模式中实测结果平均相关系数达r=0.85**以上，故知识模型对不同条件下的水稻生长指标适宜动态具有较好的预测性。     

冬小麦适宜播期和播种量设计的动态知识模型研究

 运用知识工程和系统建模方法 ,在总结、归纳和提炼冬小麦生长发育与品种类型、生态环境和生产技术关系的基础上 ,建立具有时空适应性的冬小麦适宜播期、播种量设计动态知识模型 ,可用于精确定量不同环境和生产条件下冬小麦品种的适宜播期、基本苗和播种量。利用南京、郑州、泰安、保定、太原 5个不同生态点的常年、偏暖年和偏冷年每日气象资料以及各点不同土壤肥力和典型品种资料对播期设计模型进行了实例分析 ;并利用基本苗和播种量设计模型对泰安地区不同品种、不同土壤类型、不同土壤肥力、不同播期和不同产量水平下的基本苗和播种量进行了设计。结果表明 ,知识模型对播期和播种量设计均具有较好的决策性、解释性和适用性。     

水稻栽培适宜品种选择的知识模型

在阅读大量献资料及咨询农学专家的基础上，运用知识工程和系统建模方法，总结、归纳和提炼水稻品种选择与品种类型、生态环境和农作制度之间的动态关系，定量计算了水稻品种特征值与环境因子和生产需求之间的符合度，建立了适宜品种选择的量化知识模型。该模型可用于定量设计不同环境和生产条件下水稻种植的适宜品种。利用沈阳、南京、常德、昆明和广州5个代表性生态点的常年逐日气象资料、当地的生产条件以及24个不同品种资料，对品种选择知识模型进行了实例分析。结果表明模型预测结果与当地实际情况基本吻合。从而证明知识模型能有效地依据决策点的自然资源条件．对决策点适宜种植品种的选择具有较好的解释性和可靠性。     

油菜产量目标设计与品种选择的知识模型

运用知识工程和系统建模方法，在综合考虑决策点光温生产潜力、历史平均产量水平、土壤肥力、肥水管理水平和生产技术水平等诸多因子对增产系数影响的基础上，通过动态量化增产系数，建立了具有时空适应性的油菜产量目标设计知识模型；通过定量计算油菜品种特征值与环境因子和生产需求之间的符合度，建立了适宜品种选择的量化知识模型。利用南京、郑州和保定3个不同生态点的常年逐日气象资料以及不同品种类型资料对产量目标设计模型进行了实例分析；利用南京、仪征、如皋、郑州和保定5个不同生态点常年逐日气象资料以及13个不同品种资料对品种选择知识模型进行了实例分析。结果表明，所建知识模型具有较好的决策性和广适性。     

加工番茄品种选择和播期确定动态知识模型设计与实现

基于文献资料和研究成果,利用生态学原理和多目标决策方法,通过定量计算加工番茄品种特征值与环境因子和生产需求之间的符合度,建立了加工番茄适宜品种选择的定量知识模型;在总结、归纳和提炼加工番茄生长发育特性与品种类型、生态环境的动态关系的基础上,运用知识工程和系统建模方法,提出了与品种、产量目标、种植方式等相适应的播期确定动态知识模型。利用石河子、张掖、巴彦淖尔和焉耆4个不同生态点的常年气象资料和不同品种资料对所建知识模型进行了实例分析。结果表明,所建知识模型具有较好的决策性和广泛适应性。     

玉米适宜品种选择和播期确定动态知识模型的设计与实现

 【目的】试图建立一种具有时空动态性的玉米适宜品种选择和播期确定知识模型。【方法】运用知识工程原理和数学建模技术, 通过定量计算玉米品种特征值与生态环境因子和生产需求之间的符合度，建立了玉米适宜品种选择动态知识模型。依据玉米生长发育进程与最佳季节同步原理，建立了玉米适宜播期确定知识模型。【结果】模型验证利用北京、济南、沈阳等不同生态点常年气象资料以及8个不同品种数据资料，对所建品种选择知识模型进行了实例分析；利用河北滦平、山东济南、辽宁沈阳3个不同地区的气象资料和农大108品种资料对播期模型进行了实例验证。【结论】该系统具有较好的决策性和普适性。     

新疆旱寒区不同施氮量、密度对冬油菜叶面积及干物质积累动态变化的影响

[目的]探索冬油菜在新疆早寒区密度与施氮量的最佳组合,完善高产配套技术.[方法]在油菜各生育期调查不同密度和氮肥施用条件下冬油菜的越冬率,并对不同密度和氮肥施用条件下冬油菜的干物质积累动态和叶面积指数、产量和经济性状等进行测定.[结果]不同密度与氮肥用量水平对冬油菜越冬率、叶面积指数、干物质积累动态及产量构成都有着一定影响,适宜的栽培密度和施氮水平下冬油菜越冬率、叶面积指数、干物质积累动态及产量构成与低密度、不施氮(CK)相比都有相应的增长.[结论]在新疆旱寒区冬油菜密度应控制在60×104株/hm2,施氮量控制在200 kg/hm2能获得相对最农艺性状和最高产量水平.     

玉米叶面积指数的普适增长模型

建立了1个模拟叶面积指数动态变化的扩充的Logistic模型,利用禹城、沈阳的玉米叶面积指数(LAI)实测资料进行了拟合,结果表明,此模式是模拟叶面积指数随地理位置、品种、播期、密度变化的统一模型,对叶面积指数与积温间关系的分析,综合了不同地理位置、不同品种、不同播期、不同密度的叶面积指数资料,得到1条相对叶面积指数变化曲线,可反映特定区域作物叶面积指数的动态变化,也可用于区域作物产量模拟和遥感估产的研究.     

小麦栽培管理动态知识模型的构建与检验

 将系统分析方法和数学建模技术应用于小麦管理知识表达体系，通过解析和提炼小麦生育及管理指标与环境因子及生产水平之间的基础性关系和定量化算法，创建了小麦管理动态知识模型WheatKnow；充分利用软构件的技术特点，在Visual C++和Visual Basic平台上研制了数字化和组件化小麦管理动态知识模型系统，实现了播前栽培方案的设计和产中适宜调控指标动态的预测2大功能。其中，播前栽培方案包括产量目标、适宜品种、播期、基本苗及播种量、肥料运筹和水分管理；产中调控指标包括适宜生育期、穗分化进程、生长指标、源库指标和营养指标动态。利用不同生态点、不同品种、不同土壤等资料及大田对比试验对所建知识模型进行实例分析和检验的结果表明，所提出的小麦管理动态知识模型总体上具有较好的广适性和决策性。本研究克服了传统作物栽培模式与专家系统地域性强和广适性弱的不足，从而为实现作物栽培管理的精确化和数字化奠定了基础。     

冀中南地区冬油菜与夏播作物轮作可行性研究

近年来在冀中南地区,随着限水压采区域的扩大,人们开始寻找替代冬小麦的越冬作物。而冀中南地区冬油菜种植面积扩大,成为替代冬小麦的首选作物。选择鹿泉、南宫、肥乡为试点,分别利用甘蓝型和白菜型冬油菜品种各3个,在露地条件下进行试验。首先,利用越冬率和产量,对不同类型冬油菜在冀中南地区种植的可行性进行分析,发现白菜型冬油菜品种的抗寒性优于甘蓝型,种植冬油菜时首选白菜型冬油菜品种。然后,利用灌水量、经济效益和生态效益,通过比较冬油菜与冬小麦的种植效益对冬油菜替代冬小麦的可行性进行分析,发现冬油菜较冬小麦节水,经济效益和生态效益均较好,可以替代冬小麦。最后,利用生育期拟合度对冬油菜(白菜型)与10种夏播作物(7种不同类型的玉米,大豆、谷子和超早熟棉)轮作模式的可行性进行分析,并进行了田间验证试验,结果显示,冬油菜除不宜与超早熟棉轮作外,与其他试验作物均可进行轮作,其中与早熟玉米、糯玉米和谷子轮作较好。研究结果为冀中南地区农业种植结构调整提供了一条可行之路。     

基于气候适宜度指数的茎瘤芥产量动态预报方法

为做好重庆重要特色经济作物茎瘤芥的产量预报,本研究耦合光、温、水与茎瘤芥产量形成的供需关系,以预报日前不同生育期气象资料作为参考数据集,基于气候适宜度指数与气象产量指数,建立茎瘤芥产量动态预报模型。结果表明：茎瘤芥幼苗—瘤茎膨大期气候适宜指数与气象产量指数相关性优于仅考虑瘤茎膨大期的分析结果。采取幼苗—瘤茎膨大期以及仅瘤茎膨大期两类参考数据集建立茎瘤芥瘤茎产量丰歉动态预报模型,幼苗—瘤茎膨大期作为参考数据集的计算模型表现更佳,不同起报时间瘤茎产量预报准确率平均值92.0%;归一化均方根误差平均值0.196;丰歉趋势准确率平均值68.2%。说明幼苗期气象条件对茎瘤芥瘤茎产量形成有一定贡献,考虑幼苗期气象要素的气候适宜指数能够更好地解释气象条件对茎瘤芥产量形成的影响。利用2017—2019年气象数据和产量数据对产量丰歉预报模型进行检验,各年度产量预报准确率基本在90%以上。基于气候适宜度指数的茎瘤芥产量动态预报方法能够以较高准确性和稳定性对茎瘤芥产量进行预测。     

华中区域直播冬油菜临界氮浓度稀释曲线的建立与应用

【目的】明确华中区域直播冬油菜的氮素稀释曲线模型及其适用性,探讨以氮素营养指数评价油菜氮素营养状况的可行性。【方法】通过2015—2016和2016—2017两个年度设置的不同氮肥用量（2015—2016年度氮肥用量为0、60、120、180和240 kg N·hm ^-2,2016—2017年度氮肥用量为0、60、120、180、240、300和360 kg N·hm ^-2）的田间试验,研究不同氮肥用量下从苗期到花期油菜各生育时期地上部生物量和植株氮素含量变化,建立直播冬油菜地上部临界氮素浓度稀释曲线模型。并利用该模型和植株氮素含量计算氮素营养指数,明确氮肥用量对油菜植株各个时期氮素营养指数的影响,探究油菜产量和氮素营养指数的关系,确定各时期适宜的氮素营养指数。 【结果】氮肥施用显著增加油菜地上部生物量和氮素含量,不同氮肥处理间差异显著。直播冬油菜地上部临界氮素浓度和地上部生物量符合幂指数的关系（Ncnc=3.49DM ^-0.26）。该模型可以将独立的两个试验的氮限制和非氮限制组数据区分开,模型拟合的氮素浓度和植株实际氮素浓度线性相关,RMSE和n-RMSE分别为0.37和13%,模型具有较好的稳定性。在试验氮肥用量范围内,各点不同时期氮素营养指数随氮肥用量的增加而增加,且氮素营养指数对氮肥用量的响应与产量相似。氮肥施用显著增加油菜产量,尽管不同试验点直播冬油菜产量对氮肥用量的响应存在差异,但各点相对产量和不同时期的氮素营养指数均呈一元二次曲线关系,各生育时期氮素营养指数可以准确地反映油菜氮素营养状况。直播冬油菜相对产量为1时,越冬期、薹期和花期的氮素营养指数分别为1.35、1.26和1.03。 【结论】油菜氮素稀释曲线模型Ncnc=3.49DM ^-0.26和氮营养指数能够评价华中区域直播冬油菜氮素营养状况,用于植株氮素诊断。     

棉花品种选择和播期确定的动态知识模型

基于献资料和研究成果，利用生态学原理和多目标决策方法，建立了棉花种植制度和品种选择的定量知识模型，进一步提出了与品种、产量目标、种植方式等相适应的播期确定动态知识模型。利用南京、安阳、石河子和太原等生态点的不同品种和产量目标资料对所建知识模型进行了检验。结果表明，知识模型对品种选择和播期设计具有较好的决策性和适用性。     

棉花干物质分配和产量形成的动态模拟

 在系统分析不同基因型和管理措施下棉花干物质分配指数动态规律的基础上,构建了基于分配指数的各器官干物质分配动态的模拟模型。在蕾铃干物重方面,采用了分配指数、潜在发育和缓冲库理论相结合的方法,较充分估计了蕾铃脱落、铃壳重等对产量形成的影响。建立了分配指数与生理发育时间的函数关系,不同基因型和管理措施不影响其动态变化模式,但早熟品种和不整枝条件下,各器官干物重分配指数明显不同于中熟类型品种和常规管理。模型还考虑了水分对地下部干物重分配的调节作用,以及<15℃低温对产量形成和铃壳干物质向纤维转移的影响。模型验证表明     

玉米叶面积指数的普适增长模型

建立了1个模拟叶面积指数动态变化的扩充的Logistic模型,利用禹城、沈阳的玉米叶面积指数(LAI)实测资料进行了拟合,结果表明,此模式是模拟叶面积指数随地理位置、品种、播期、密度变化的统一模型．对叶面积指数与积温间关系的分析,综合了不同地理位置、不同品种、不同播期、不同密度的叶面积指数资料,得到1条相对叶面积指数变化曲线,可反映特定区域作物叶面积指数的动态变化,也可用于区域作物产量模拟和遥感估产的研究。     

不同冬季灌溉条件下冬油菜产量、经济性状及经济效益的分析研究

[目的]研究不同冬季灌溉条件下新疆冬油菜越冬率、各生育期叶片数、叶面积指数、干物质积累以及根冠比,以分析不同冬灌条件下,对冬油菜越冬率、生育特性、产量及经济性状的影响,为冬油菜栽培技术提供科学依据.[方法]调查不同冬季灌溉条件下冬油菜的越冬率,并对不同冬灌条件下冬油菜的鲜干重、各生育期叶片数、叶面积指数、根冠比、产量和经济性状进行测定.[结果]不同冬季灌溉对冬油菜越冬率、各生育期叶片数、叶面积指数、干物质积累、根冠比、产量和经济性状有着一定影响.正常冬季灌溉量、1/2冬季灌溉量、1/3冬季灌溉量、1/4冬季灌溉量、不冬灌5个处理中,1/2冬季灌溉量处理单株干物质重、叶面积指数、根冠比相对较高,正常冬灌处理越冬率、叶片数相对较高,而不冬灌处理(CK)各项指标都最低.[结论]适宜的冬季灌溉量能保证冬油菜越冬率提高,对后期冬油菜的一些生育特性及最终的产量和经济性状的奠定基础.新疆地区冬油菜适宜冬季灌溉量在450～900 m3/hm2.     

种植制度知识模型系统的设计与实现

以优化利用农业自然资源为出发点,着重运用系统分析原理和数学建模技术来研究种植制度设计的知识表达体系,在系统收集和分析种植制度设计方面的文献资料以及专家知识和经验的基础上,通过定量解析种植制度指标与生态环境、品种类型、社会经济条件之间的动态关系,创建了种植制度设计知识模型;充分利用软构件的技术特点,在Visual C++平台上设计并实现了数字化和组件化的种植制度知识模型系统,实现了适宜作物选择、作物搭配、作物布局设计和系统维护等功能.本研究克服了传统种植制度专家系统地域性强和广适性弱的不足,为实现种植制度设计的定量化和数字化奠定了基础.     

种植制度知识模型系统的设计与实现

以优化利用农业自然资源为出发点，着重运用系统分析原理和数学建模技术来研究种植制度设计的知识表达体系，在系统收集和分析种植制度设计方面的献资料以及专家知识和经验的基础上，通过定量解析种植制度指标与生态环境、品种类型、社会经济条件之间的动态关系，创建了种植制度设计知识模型；充分利用软构件的技术特点，在Visual C 平台上设计并实现了数字化和组件化的种植制度知识模型系统，实现了适宜作物选择、作物搭配、作物布局设计和系统维护等功能。本研究克服了传统种植制度专家系统地域性强和广适性弱的不足，为实现种植制度设计的定量化和数字化奠定了基础。