作物模型在我国玉米生产中的应用与研究

重点分析了作物模型在我国玉米生产中的模拟与应用,包括玉米生长模型在我国不同地区对玉米生长发育及产量的模拟以及适用性分析;外界条件对玉米生长发育影响的模拟;指导并优化田间管理措施。基于我国玉米生长模型的研究现状分析,建议今后的研究中应提高作物模型的适用性,根据我国玉米生产管理现状进一步完善模型,以使作物模型得到更加广泛的应用。     

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     

作物生长模型（CropGrow）研究进展

农业信息技术是基于信息技术与农业科学的交叉融合而形成的新兴技术,催生了数字农业和智慧农业的快速发展。作物生长模型作为其核心内容之一,可以动态模拟作物生长发育过程及其与气候因子、土壤特性和管理技术之间的关系,从而有效克服传统农业生产管理研究中较强的时空局限性,为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。本文重点介绍笔者团队在作物生长模型的构建与应用方面形成的总体技术方法、最新研究进展及未来发展思考。通过20多年系统深入的探索和实践,本团队以小麦、水稻等作物为主要对象,以"生理机制解析-模型算法构建-生产力动态预测-效应定量评估-模拟平台研发"为主线,综合运用系统分析、动态建模、虚拟现实、情景模拟及决策支持等方法,开展了作物生长模型CropGrow的构建与应用研究。首先,利用系统分析方法与动态建模技术,构建了机理性与预测性兼备的综合性作物生长模型(CropGrow),包括阶段发育与物候期、器官发生与建成、光合生产与物质积累、同化物分配与产量品质形成、养分动态、水分平衡以及作物三维形态建成与虚拟显示等子模型,可数字化、可视化表征不同条件下作物生长发育与生产力形成过程;然后,结合...     

棉花生长发育模型及其在我国的研究和应用进展

棉花是一种重要的经济作物,棉花优质高产高效生产对于我国具有战略意义。棉花生长发育模拟模型从棉花的内部生理过程、外部形态结构及其与生长环境的动态交互出发,实现作物生长发育和产量品质形成过程的动态描述和精确模拟,为棉田生产管理措施的优化决策提供了极大的帮助和便利。本文在综合介绍棉花生理生态过程模型、棉花形态结构模型和棉花功能-结构模型的技术原理、组成结构和功能特点的基础上,深入探讨了棉花生长发育模拟模型在国内外研究进展,对棉花生长发育模型在我国棉花生长发育和产量形成、灌溉优化、施肥决策、病虫害管理及棉花生产区域系统评估方面的应用现状进行了系统介绍。根据我国棉花生产的实际情况,结合我国农业信息化发展方向,从模型的本地化研究、尺度提升及其推广示范方面为我国棉花生长发育模拟模型研究、发展和应用提出了建议,以期进一步推动我国棉花产业的现代化发展。     

玉米数字模拟器研究

以玉米为对象，对作物-环境-技术关系展开了数字化模拟研究。运用系统分析方法和动态模拟技术，构建了基于玉米生长发育过程的玉米产量与品质形成模拟器系统；应用组件化程序设计思想，采用标准化接口和模块化封装技术，研究了玉米生长、管理、调控与设计数字化模拟器系统；应用可视化技术实现了玉米动态模拟的可视化输出；从而实实现了玉米生产系统预测、管理、调控、设计的数字化和科学化。     

作物生长模型（CropGrow）研究进展

农业信息技术是基于信息技术与农业科学的交叉融合而形成的新兴技术,催生了数字农业和智慧农业的快速发展。作物生长模型作为其核心内容之一,可以动态模拟作物生长发育过程及其与气候因子、土壤特性和管理技术之间的关系,从而有效克服传统农业生产管理研究中较强的时空局限性,为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。本文重点介绍笔者团队在作物生长模型的构建与应用方面形成的总体技术方法、最新研究进展及未来发展思考。通过20多年系统深入的探索和实践,本团队以小麦、水稻等作物为主要对象,以"生理机制解析-模型算法构建-生产力动态预测-效应定量评估-模拟平台研发"为主线,综合运用系统分析、动态建模、虚拟现实、情景模拟及决策支持等方法,开展了作物生长模型CropGrow的构建与应用研究。首先,利用系统分析方法与动态建模技术,构建了机理性与预测性兼备的综合性作物生长模型(CropGrow),包括阶段发育与物候期、器官发生与建成、光合生产与物质积累、同化物分配与产量品质形成、养分动态、水分平衡以及作物三维形态建成与虚拟显示等子模型,可数字化、可视化表征不同条件下作物生长发育与生产力形成过程;然后,结合地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,构建了基于模型、GIS和RS有效耦合的区域作物生产力预测技术;进一步量化了气候变化、品种更新、土壤改良、措施优化对区域作物生产力形成的影响,拓展了适宜方案生成、理想品种设计、气候效应评估、耕地利用评价以及农业政策制定等应用技术;最后,运用构件化程序设计思想,基于作物生产数据库、作物模型构件库等,集成开发了基于模型的数字化、可视化作物生长模拟系统与决策支持平台,实现了数据管理、参数优化、生长模拟、遥感耦合、区域预测、方案设计、效应评估、安全预警、产品发布等综合功能。未来作物模拟研究将在完善基础数据库的基础上,进一步提升预测能力、量化基因效应、拓展智能决策、耦合多功能模型等,为粮食生产的预测预警、情景效应的量化评估、生产管理的智能决策、作物品种的优化设计等提供数字化支撑,对于保障国家粮食安全和推进数字农业发展具有重要意义。     

土壤水分运动与作物生长过程耦合机理模型初探

根据冬小麦生长发育与土壤水分条件关系的机理研究,建立了田间条件下的土壤水分运动与作物生产耦合机理模型。该模型包括土壤水分运动子模型和作物生长发育子模型,分别模拟了棵间蒸发、根系吸水、生育期、光合、呼吸、同化物分配、根系生长、叶面积增长、产量形成等过程。用1995-10～1996-06的田间试验资料对模型进行验证,结果表明该模型能较好地模拟土壤水分运动与作物生长发育过程的耦合关系。     

大田作物化控技术研究进展与应用前景

“作物化控”系作物生长发育的化学调控的简称。由于科学家致力于植物激素理论研究和应用研究,使得应用植物生长物质有效地调控作物生长发育诸多的进程成为可能,并由此形成了许多效益显著的作物化控技术。作者预计21世纪的作物生产仍然首举遗传育种技术、生物工程技术,其后,作物化控技术仍然会发挥一定的生产力作用。     

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。     

植物可视化研究进展

近40年来，以作物群体阶段发育和干物质积累为对象的作物生长模拟研究得到了长足发展，各种模型及基于模型的作物辅助决策系统在农业生产中也已得到初步应用。但以个体或群体形态结构为研究对象的植株可视化却是近几年才发展起来的，目前已成为作物模拟研究新的领域。可视化研究是植物结构模拟技术和虚拟现实技术在作物生长模拟中的应用。随着信息农业的发展，作物生长过程可视化必将进一步深入。本文简要介绍植物可视化研究的国内外研究进展和今后的发展趋势。     

微喷水肥一体化技术条件下夏玉米生长耗水规律及水分生产率研究

本文在夏玉米生产上,运用微喷灌水肥一体化节水技术,采取田间试验和数学模拟相结合的方法,研究夏玉米生长发育动态、生长期耗水规律,探索作物产量与耗水量之间的关系,为提高水分生产效率,以及优化夏玉米的灌溉制度提供科学依据.通过试验数据分析,夏玉米生长指标实测值与模拟值,土壤含水率及作物耗水量的模拟值与实测值之间有较高的相关性...     

作物耐湿涝性研究进展

湿涝害是作物生产过程中主要的非生物逆境之一,它决定了作物分布,限制了作物的生长发育和产量.作物遭受湿涝害时,其根系和地上部会做出不同的响应.分别从分子、生理生化和形态结构上适应湿涝害,确保作物的生长发育.从土壤湿涝害如何使根尖死亡、根系和地上部如何适应湿涝害以及作物耐湿涝的遗传研究等方面,综述了作物的耐湿涝性研究进展,并提出和讨论了有关该领域有待进一步开展的研究工作.     

《蚕豆栽培技术》教学改革的一点尝试

作物栽培学是一门应用技术科学。它研究作物生长发育规律及其与外界环境条件的关系,以及探讨作物高产、优质、高效率、低成本生产的理论和措施。研究的对象是活的有机体,作物的生长发育规律,环境条件变化的规律,以及作物生长发育和环境条件变化关系的规律都是客观存在的。因而,学习要掌握基础知识,理解基本原理。同时它也是一门实践性     

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。     

美国的COMAX-GOSSYM棉花生产管理模拟模型

农业研究中应用的模型可分为经验统计模型(静态)和系统动态模型二大类。动态模型不仅能模拟作物生长发育的动态过程,而且还能正确、全面地反映农业生产对象与环境条件的关系。现已取得突破性进展的就是在农作物生产管理方面影响较大的棉花管理模拟模型(COMAX-GOSSYM)。目前,震动全美植棉业的大事就是推广应用COMAX-GOSSYM棉花专家管理电子模拟系统。     

RCSODS—水稻栽培计算机模拟优化决策系统

本文介绍了 RCSODS 的研制背景和建模思想,阐明其原理、功能以及在水稻生产中的应用。一、RCSODS 的研制背景国际作物模拟研究的进展与存在问题作物生长过程的计算机模拟(以下简称作物模拟)是国际上近20年来迅速崛起的一项     

作物生长模拟模型的研究与应用

作物生长发育模型与模拟是近40年来国际学术界的一个新的生长点,目前已发展为当今最为活跃的农业前沿性研究领域之一,是数字农业的重要基础和关键技术。上世纪90年代以来,作物模拟继续朝着应用多元化方向发展,作物生长模型的机理性和预测性不断得到改进和提高。现作物模型已成功地应用于农业生产及资源环境的管理中,从而在社会经济发展中将会起着日益重要的作用。文章系统介绍了作物生长模型发展的4个主要阶段,指出了各阶段生长模型的研究进展,并对模型的建立过程及涉及的关键技术进行阐述,指出生长模型在农业生产和科研中的应用。     

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...     

中国农业科学院科技文献信息中心产品介绍(一)

1　多媒体小麦管理系统《多媒体小麦管理系统》是一个基于作物—环境模拟模型的应用系统。它能针对作物—环境系统中的光、热、水、气、土及作物资源利用与产量形成问题 ,进行计算机模拟实验 ,用以观测和预测系统状态、辅助作物科学实验和生产管理决策。它能用于小麦生长发育动态监测 ;生产力分析、评估 ;土壤水分和氮素的分析、评价 ;水、氮管理模拟 ;灌溉、施肥方案推荐 ;品种遗传特性评测。并且具有小麦管理知识多媒体浏览功能。本系统是根据“引进、消化、吸收、创新”的技术路线研制开发的。它由基础模型、天气模型、管理模型、模拟预…     

光照强度对作物库源关系及成花影响的研究进展

光照强度是影响作物源库器官生长发育的重要环境因子之一。栽培生产上可以通过遮荫与补光的方式调节光照强度。本文从源器官光合作用、同化产物的运输与分配、库器官的生长发育以及光照强度适应性等方面的研究概况进行了综述,提出了光照强度调节源库关系对作物成花影响的研究方向,为今后作物控光栽培技术的科研工作与实际生产应用提供参考。