日光温室西瓜生育期模拟模型的研究

以日光温室西瓜对温光条件的生理反应为基础,针对淮安地区日光温室西瓜栽培的实际生产条件,采用生理发育时间(Physiological Development Time,PDT)作为西瓜定量发育进程的尺度,构建了日光温室西瓜生育期的模拟模型,并利用不同播期和不同试验地点的西瓜试验数据对模型进行了检验。结果表明,该模型对西瓜从播种到达发芽期、幼苗期、伸蔓期、开花坐瓜期、果实膨大期、果实成熟期所需生理发育时间的模拟值与实际观测值间的模拟误差均小于3 d,各生育阶段模拟值与观测值的根均方差RMSE分别为1.00、1.58、1.00、1.58、2.24、1.58 d。     

基于生理发育时间的番茄果实发育期模型的建立

【目的】建立基于生理发育时间(Physiological development time,PDT)的番茄果实发育期模型,为番茄果实发育期的准确预测提供支持。【方法】以番茄品种‘金棚1号’为材料,选择3个农家土夯日光温室作为试验设施,将环境温度和光照对番茄果实发育期的影响进行量化,采用正弦三段线性函数建立番茄果实发育期模型,并与基于有效积温建立的发育期模型的模拟效果进行对比。【结果】模拟结果显示,建立的基于生理发育时间的番茄果实发育期模型能准确预测番茄果实的发育期,番茄第1至第5序果实完成生理期所需的生理发育时间依次分别为25,27,28,25,22d,其模拟值与观测值分别仅差2,3,1,2,1d,该模型的预测精度明显高于基于有效积温的发育模型。【结论】在模拟因子相同的条件下,基于生理发育时间的发育模型较基于有效积温的发育期模型能更准确地预测番茄果实的发育期。     

基于PDT的温室茄子发育模拟模型

本研究将温度对茄子发育速率影响效应的大小用相对热效应（RTE）来衡量,通过研究Beta函数的性质提出基于幂函数的模型来描述RTE与温度之间的关系。采用生理发育时间（Physiological Development＇Time,PDT）作为定量发育进程的尺度,建立了温室茄子发育模拟模型。利用模型对日光温室2年3茬茄子生长发育期资料进行检验的结果表明：模型能较好地预测各个发育期（发芽、苗期、开花坐果、结果和采收期）的出现时间和持续时间,各生育期模拟值与观测值的回归估计标准误差（RMSE）分别为1.00、1.73、0.82、1.41、2.38 d,显著优于基于有效积温模拟模型的预测精度（其生育期模拟的RMSE分别为2.38、7.14、1.73、5.07、8.25 d）。     

温室番茄发育模拟模型研究

 以番茄（Lycopersicon esculentum）的发育生理生态过程为基础，以作物生理发育时间为尺度，利用不同地点、播期、品种试验，建立了温室番茄发育模拟模型，并用南京和上海的试验数据对模型进行了检验。结果表明，模型能较好地预测各个发育阶段（发芽、苗期、开花、结果和采收）的出现时间和持续日数。模拟值与观测值的回归估计标准误差（RMSE）分别为0、1、1.87、2.69、3 d，明显高于以有效积温为尺度的模拟模型预测精度（RMSE分别为0、7.91、8.86、13.58、12.59 d）。     

滴灌春小麦生育期模拟模型研究

[目的]建立基于滴灌春小麦生理发育时间的生育期模拟模型,为滴灌春小麦的适时播种和精准管理奠定基础.[方法]设置不同品种和播期的田间试验,记录滴灌春小麦到达各个生育期的时间,结合特定作物生理发育时间恒定的原理,建立滴灌春小麦生育期模拟模型,并利用独立试验材料对所建模型进行检验.[结果]模型能较好的预测滴灌春小麦各个生育阶段的出现时间及持续时间,其中播种-出苗、出苗-拔节、拔节-抽穗、抽穗-成熟所需要的生理发育时间(PDT)分别为6.2、16.3、13.3、27.6 d,模拟值与观测值的RMSE值分别为1.0、0.9、1.2和1.1d.[结论]基于生理发育时间建立的滴灌春小麦生育期模拟模型比利用有效积温法建立的模拟模型具有更高的精度,且机理性和实用性更强,在年际间稳定性更好.     

日光温室黄瓜叶片和果实相关参数的模拟

为建立黄瓜叶面积和果实干鲜重的模拟模型,采用定株非破坏性观测和随机取样方法,系统观测了日光温室内黄瓜不同播期整个生育期的叶长、叶宽、叶面积及果长、果径、果实体积和干鲜重.运用几何解析方法,建立了与黄瓜叶片特征相适应的叶面积模拟模型,其结果对实测值有很好的拟合性;比叶重模拟结果表明,叶片比叶重随叶面积的增加趋于减小,在叶片充分展开后其值稳定在0.31 mg*cm2左右;以黄瓜果长、果径为参数建立的果实体积和鲜重模拟模型的结果与实际值相当一致,相关系数达R2=0.996;果实干物质含量的模拟结果受采收期果实含水量的影响较大.所建模型与待建的黄瓜光合作用模拟模型相联接,可实现对黄瓜群体结构和果实产量的预测,是日光温室黄瓜生长发育系统模型的子模型之一.     

冬大麦叶龄与单株叶面积模拟的研究

2005~2006年在扬州大学实验农场进行了发育特性明显差异的4个冬大麦品种不同播期的田间试验。通过对大麦出叶、叶龄和单株叶面积的系统观测,以生理发育时间为基础,构建了大麦叶龄和单株叶面积动态模型,并进行了检验。结果表明:不同品种和播期大麦叶热间距观测值与模拟值绝对误差为0.2~9.9℃d,根均方差(RMSE)为3.8~5.4℃d;叶龄预测绝对误差为0~1.9,RMSE为0.6~0.7;最终叶片数预测绝对误差为0.2~2.0,RMSE为0.7~1.0。不同品种在各生育时期单株叶面积观测值与模拟值绝对误差为0.72~9.09 cm2,RMSE为1.20~3.53 cm2。     

江苏淮安日光能温室光温指标在黄瓜生长发育中的应用

根据江苏淮安地区设施黄瓜栽培的生产实践,基于黄瓜生理发育时间构建黄瓜发育模拟模型。试验期间每天对黄瓜发育状况进行观测,并记录各个生育阶段的起始日期;通过监测设备采集光温数据,每5 min自动记录监测数据并存入数据库中;采用编程的方式读取光温数据并根据温度变化绘制曲线,逐日计算生理发育时间,对黄瓜设施生产进行预测和模拟。结果表明,从播种到发芽期、苗期、开花期,模型预测与实际观测的生育期天数误差较小,分别为-1、-2和-3 d,总体上可以较好地模拟预测黄瓜的生育期进程。该模型充分利用了设施农业精确的光温监测,改进了生育期模拟模型中的热效应积累算法,提高了黄瓜生理发育时间的计算精度,不仅可以用于预测、调控设施黄瓜生产中的生育期,而且可以为其生产环境的智能调控提供决策支持。     

日光温室杏果实发育规律研究

对日光温室与露地栽培的金太阳杏果实生长发育规律进行了观察与分析。结果表明,日光温室栽培可使杏果实发育的第一速生期、第二速生期延长,果实发育的缓慢生长期缩短,整个生育期较露地栽培延长了15d;日光温室内金太阳杏第一速生期的生长速率显著低于露地,第二速生期的累积生长量显著高于露地;较低的夜间温度是造成温室内杏果实第一速生期较长、生长较慢以及果实个体较大的原因;日光温室内金太阳杏果实的横径、纵径与鲜果质量之间存在明显的乘幂回归关系(r=0.98**,r=0.99**);日光温室内金太阳杏鲜果质量与发育时间之间的关系符合Log istic生长曲线(r=-0.99**)。     

日光温室番茄生产管理智能专家决策系统的研制

日光温室番茄栽培是实现番茄全季节高产栽培的主要形式。为了实现对日光温室番茄生产的智能化管理,并对生产和销售提供决策支持指导。基于Windows平台采用VC 6.0为设计语言及编程方法,选择Microsoft access构建日光温室温湿度周年通用环境数据库,开发了日光温室番茄生产管理专家决策系统。根据对番茄生理发育时间的计算确定,结合不同月份温室的环境参数条件拟合了番茄主要生长发育期及果实成熟期,实现了根据番茄采收期观测确定播期和根据播期预测产期,还可借助日光温室周年环境温湿度数据预测预防病害发生,为温室番茄生产的精确化、智能化管理打下基础,通过将专家研究资料与计算机的结合为温室番茄全季节高产高效栽培技术的推广打下了基础。