利用CERES模拟模型制定水稻栽培决策

CERES—水稻模型是由美国IBSNAT机构(国际农业技术转让基准站网络)协调密西根州立大学与夏威夷大学联合研制在国际上影响颇大的一种模拟模型.它采用了许多简明的函数和方程组来描述水稻生理生态过程和环境之间的数量关系.在DSSAT(农业技术转让的决策支持系统)大型软件的支持下,CERES—水稻模型不仅可以模拟天气、土壤、地形等不可控因子对水稻生长发育和产量形成的影响,而且还可以将栽培上众多的可控因子如品种、播期、肥料等纳入考虑.     

我国开发成功大型农作物栽培模拟模型

本刊讯:大型农作物栽培模拟模型棗水稻栽培模拟优化决策系统在江苏省开发成功并通过了江苏省科委的鉴定.     

水稻栽培模拟优化决策系统(RCSODS)在N胁迫条件下的应用

通过构建施N量模块与土壤供N量模块 ,对水稻模拟优化决策系统 (RCSODS)中的群体光合生产模型进行了N素因子订正 ,使之具有更强的普适性。检验结果表明 :订正后的群体光合生产模型能较好地模拟N胁迫条件下水稻的生长与产量形成。该模型与水稻高产栽培的优化指标相结合 ,使RCSODS在制定稻田施N决策和水稻种植的信息化管理方面更为适用     

水稻计算机模拟及应用 Ⅰ.水稻生长及产量形成模拟模型构建

根据作物生理、作物生态、农业气象等学科的基本原理,建立了逐时水稻冠层光合生产动态模拟模型,模型包含辐射、气温２个气象因子和密度、Ｎ肥、播种期３个栽培因子．模拟模型由５个子模型耦合而成,即发育子模型,光合生产和干物质积累子模型,固化物分配和叶面积动态子模型,产量形成子模型和辐射、气温模拟子模型．利用模型对水稻生长的动态过程进行仿真,将模拟值和实测值进行比较,两者拟合程度较好     

水稻计算机模拟及应用：Ⅰ.水稻生长及产量形成模拟模型构建

根据作物生理、作物生态、农业气象等学科的基本原理,建立了逐时水稻冠层光合生产动态模拟模型,模型包含辐射,气温２个气象因子和密度、Ｎ肥、播种期３个栽培因子。模拟模型由５个子模型耦合而成,即发育子模型,光合生产和干物质积累子模型,固化物分配和叶面积动态子模型,产量形成子模型和辐射,气温模拟子模型。利用模型对水稻生长的动态过程进行仿真,将模拟值和实测值进行比较,两者拟合程度较好。     

水稻苗情动态计算机模拟——Ⅳ.水稻苗情动态模拟与模拟栽培

水稻苗情动态模拟模型(RSSM)由主程序、气候数据库、子程序日期转换、日辐射及日长计算、高产低耗栽培技术决策、产量和产量结构预报组成.模型能逐日模拟发育进程、叶蘖生长、物质生产和产量形成.根据运行模型的模拟结果和当地近短期天气预报,结合水稻高产低耗栽培法,模型能提前14 d 预告大面积的水稻苗情动态,同时推荐相应的栽培技术对策加以调控.     

一种用于评价全球气候变化对中国南方水稻生产影响的效应模型--RCCMOD

将自主研制的水稻栽培计算机模拟优化决策系统(RCSODS)改造为适于全球气候变化影响评价的水稻效应模型(RCCMOD);利用中国南方9个有代表性样点的水稻区域试验资料与同期同地的天气资料,对RCCMOD进行可靠性检验;将RCCMOD分别在研究区域基准气候(Baseline)和3种基于大气环流模型(GCMs)的(2×CO2)气候变化情景下运行,并将模拟结果与同样条件下CERES Rice模型的模拟结果进行了比较,两者基本一致。     

四川盆地杂交水稻茎蘖动态及气象模拟模型

利用四川盆地杂交水稻地理分期播种试验资料和有关大田生产观测资料,较为详细地研究了四川盆地杂交水稻本田茎蘖动态特征、区域差异以及不同密、肥和气象条件对茎蘖动态的影响,分别建立了各因素的影响关系模型.在此基础上,依据具有时迟效应的Logistic模型,分别利用温度、日照时数的累积代替Logistic模型的时间变量对其进行改进,再结合栽培因子和气象影响模型构建综合模拟模型.其结果表明综合模拟模型较之单一的时迟效应的Logistic模拟模型具有更高的精度和更强的适应性,可广泛适用于四川盆地杂交水稻生产决策和本田茎蘖动态的调控中,促进杂交水稻的持续高产.为便于应用,还设计了一套杂交水稻茎蘖动态综合模拟预测系统--SCHRSDFS,在生产中应用,收到较显著的社会经济效益.     

四川盆地杂交水稻茎蘖动态及气象模拟模型

利用四川盆地杂交水稻地理分期播种试验资料和有关大田生产观测资料,较为详细地研究了四川盆地杂交水稻本田茎蘖动态特征、区域差异以及不同密、肥和气象条件对茎蘖动态的影响,分别建立了各因素的影响关系模型。在此基础上,依据具有时迟效应的Logistie模型,分别利用温度、日照时数的累积代替Logistic模型的时间变量对其进行改进,再结合栽培因子和气象影响模型构建综合模拟模型。其结果表明综合模拟模型较之单一的时迟效应的Logistic模拟模型具有更高的精度和更强的适应性,可广泛适用于四川盆地杂交水稻生产决策和本田茎蘖动态的调控中,促进杂交水稻的持续高产。为便于应用,还设计了一套杂交水稻茎蘖动态综合模拟预测系统——SCHRSDFS,在生产中应用,收到较显著的社会经济效益。     

水稻叶龄模型在形态建成模拟中的应用

阐述了叶龄模型在水稻形态建成模拟中的应用,结果表明,用叶龄模型预测水稻播种至抽穗期的生育进程,与观察值吻合较好,根据叶龄与根,蘖,穗等器官的同伸关系,用叶龄模型预测各器官的发育进程,可用以编制水稻生长日历,预测当年水稻生长发育进程和器官形成进程,为高产栽培的调控决策提供指导。     

水稻栽培模拟优化专家决策咨询系统的研究

文章对水稻栽培专家决策咨询系统进行了分析与研究,阐述了系统知识库和推理机的设计,提出了一种基于专家系统(ES)和GIS的水稻优质高产栽培计算机模拟优化决策咨询系统,并通过了测试与试验验证,取得了较好的效果。     

国际水稻害虫模拟研讨会

由国际水稻研究所(IRRI)、荷兰农业生物研究中心(CABO)和泰国恭敬大学(KKU)联合组织的国际水稻害虫模拟研讨会于1989年5月1—5日在泰国恭敬大学召开。与会代表28名,主要来自亚洲和有关的国际组织,其中中国代表2名。会议的主要议题是报告各与会国近年来应用系统分析与模拟模型研究水稻害虫种群动态及其危害损失的新进展、新成果、如何改进和应用水稻害虫管理系统模拟模型,探讨如何组织协作攻     

孕穗至成熟期水稻冠层温度和土温水温的模拟

冠层温度以及土温、水温会对作物生长发育产生一定影响,在作物的各项生理中起到重要作用。为了建立水稻5 cm土温(简称土温)和水温以及30、60、90 cm冠层温度模拟模型,于2019年水稻生长季在南京信息工程大学展开水稻大田分播期试验,选用环境温度、风速以及株高、叶面积指数等水稻表型参数,区分晴天、多云、雨天不同天气条件,利用线性回归模型、反向传播(BP)神经网络模型、支持向量机(SVM)模型等方法对稻田各层温度进行模拟。结果显示,线性回归模型和BP神经网络模型对各层温度模拟的误差较大。SVM模型对各层温度模拟的最为准确,晴天90 cm冠层温度模拟的误差最大,绝对误差为1.29℃,多云天气土温模拟误差最小,绝对误差为0.09℃。SVM模型在不同天气条件下对各层温度模拟的误差都较小,模型适用性较好。     

水稻叶片几何参数的模拟分析

【目的】在生长模型输出的基础上，构建预测水稻叶片几何参数的动态模型，以便更准确地实现水稻的虚拟生长。【方法】在试验观测的基础上，分析了不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片叶长之间以及叶长与叶宽之间的定量关系，进一步耦合水稻叶龄、叶面积和茎蘖数模拟模型，进行水稻叶片几何参数变化的动态模型构建。【结果】不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片的叶长比随分蘖叶序呈二次曲线变化，叶长与叶宽的关系可用幂指数函数描述。运用独立实测资料对模型进行的初步检验显示，本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同叶位叶片的几何参数。【结论】本研究构建的水稻叶片几何参数分析模型较好地体现了器官几何参数受生态环境、品种类型和栽培措施影响的形态生理规律，为水稻虚拟生长提供了可靠和普适的叶片几何特征确定方法。     

水稻模拟模型研究与发展趋势

介绍了水稻模拟模型的主要功能与特征,综述了主要水稻模拟模型及其特点,分析了现有模拟模型的发展趋势,提出了水稻模拟模型研究存在的不足,并展望了今后的研究方向及应用前景。     

基于三维动态生长模型的水稻根系模拟

以水稻‘淦鑫688’‘两优培九’‘金优463’‘陆两优996’为试材,利用根箱栽培试验研究水稻不同生长时期根系的形态结构和分布与生理生态因子之间的相互关系;统计分析水稻根系的形态参数,量化其生物学意义和结构特征,基于水稻根系拓扑结构,提出了一种融合发根时间、发根位置、生长速率和生长方向的水稻根系三维动态生长模型。对模型模拟值与观测值进行相关性分析,纳什效率系数为0.811~0.899,均方根误差为0.121~0.135,平均偏差为0.125~0.137,表明模型的准确度较高。以水稻根系三维动态生长模型作为算法基础,利用Visual C++开发工具和OpenGL开放图形库构建了实现水稻根系三维生长可视化仿真系统。对水稻根系的不定根、一级枝根、二级枝根和三级枝根的拟合度和误差进行分析,结果显示,其平均模拟拟合度分别可达到89.36%、90.12%、90.86%和91.75%。     

基于DSSAT模型的中国水稻产量时空模拟研究

以DSSAT模型相关理论为基础,将DSSAT的作物生长模拟能力与GIS技术优势相结合,以在计算机上实现模拟水稻作物的生长以及产量,提升传统的单站点模拟能力,解决升尺度问题,模拟中国在不同历史时期(1980要2007年)的水稻产量。结果表明:DSSAT模型具有很好的水稻生长模拟效果,水稻开花期、成熟期、产量的模拟结果均较为理想,观测值与调试值、校准值相关系数R2均大于0.56,观测值与试验值具有很强的正相关性,为下一步研究中国水稻产量的时空分布格局奠定基础。     

水稻生长日历模拟模型与调控运行决策系统研究简报

水稻生长日历模拟模型(RICAM)由“多息回归模型库”、“生长发育”和“物质生产能力”3个子模型组成,大体上能反映品种的库源关系。模拟参数变化对生长发育的影响.以及预测品种的产量潜力.以此模型为基础,已研制成适用性和可操作性较强的水稻生产调控运行决策系统,为我国现有条件下的基层农业推广单位设计水稻生产调控决策系统提供了应用基础理论和技术,并为今后水稻生产形成规模经济后,发展为高级的决策支持系统提供了初步基础.     

水稻茎蘖动态的模拟研究

依据文献资料和田间试验 ,建立了基于生理生态过程的水稻茎蘖增长与消亡的模拟模型。用指数函数描述潜在茎蘖数增长量与叶龄之间的关系。采用品种分蘖特性、有效分蘖叶位数、群体叶面积指数 (LAI)以及植株含氮量等影响因子对潜在茎蘖增长量进行调节 ,从而得到实际生长条件下茎蘖数增长动态模型。拔节至抽穗期间 ,分蘖的衰亡量决定于分蘖的生理年龄和同化物供应状况。利用有广泛生态条件和栽培条件变异的试验资料对模型检验的结果显示 ,模型能较好地模拟茎蘖数增长和衰亡动态。     

基于辐热积的温室微灌基质栽培生菜生长模拟

为探明不同栽培方式对生菜生长的影响,采用滴灌、微喷灌2种灌溉方式和醋糟与草炭复配而成的4种栽培基质,根据生菜对温度和有效光合辐射的响应,以光温因子-辐热积(TEP)为驱动变量,建立不同灌溉方式和不同基质配方条件下的温室基质栽培生菜营养生长模拟模型,模型包括单株生菜叶面积模型、干物质累积模型和单株生菜产量模型。结果显示,不同灌溉方式下可用同一个模拟模型,相同灌溉方式下,不同基质栽培生菜特征值差异不显著(P0.05),可用同一组模型参数来表示。运用重复试验对所建模型进行验证,滴灌和微喷灌条件下各基质处理的生菜叶面积、干物质和产量预测值与实际值之间的决定系数(R2)均大于0.94,RMSE最大分别为71.6cm2、0.32 g、10.67 g,表明所建立的生菜营养生长模拟模型具有较高的预测精度,可为温室基质栽培生菜产量预测提供理论依据。