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.     

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。     

上海自控温室黄瓜干物质生产和分配模拟模型研究

通过收集、比较国际多种不同园艺作物的生长模拟模型,整合现有资料,结合黄瓜的生长发育特性,初步建立起上海自控温室黄瓜的干物质生产和分配模拟模型,包括光合、呼吸、干物质生产和分配等基础子模型。本文介绍了该模型的基本构件和建立依据,分析了模型的生理意义,设计并采集试验资料,对干物质生产和分配的模拟结果进行了验证,并讨论了进一步完善模型的若干问题。     

作物精确栽培；栽培方案设计；生长指标诊断；生产力预测Development and Implementation of Crop Precision Cultivation Technology

 随着现代作物栽培学与新兴学科领域的交叉与融合,作物栽培管理正从传统的模式化和规范化,向着定量化和智能化的方向迈进。作物精确栽培技术即是将系统科学和信息技术应用于作物栽培学,并对作物栽培学所涉及的对象和过程进行数字化设计、信息化感知、动态化模拟,从而实现作物栽培管理的定量化与精确化。通过多年的探索和实践,基本构建了具有中国特色的作物精确栽培技术体系,重点在作物栽培方案的定量设计、作物生长指标的光谱监测、作物生产力的模拟预测三个方面取得了显著的研究进展,并在试验示范中实现了基于生产因子的作物栽培管理方案优化设计、基于光谱信息的作物生长指标监测诊断、基于生长过程的作物产量品质预测预报。作物精确栽培技术的未来发展将需要深入推进作物栽培学与模拟技术、传感技术、决策技术等的交叉融合,完善适用于单点到区域不同尺度的作物栽培方案精确设计、作物生长状况精确诊断、作物生产力精确预测等关键技术,加强作物精确栽培技术软件系统和硬件产品的开发应用与示范推广,从而促进现代作物栽培管理不断向着智慧化方向迈进。作物精确栽培技术的进一步完善将有助于提升农业生产的管理水平和综合效益,加快农业信息化与现代化的发展进程。     

新疆棉花生产区域评估系统研究

 棉花生产区域模拟评估系统由数据库、模拟模型、空间分析与表达等部分组成 ,以棉花生长模拟模型为核心。模拟模型为光能利用模型 ,考虑光合生产、干物质分配、叶面积动态、产量形成等 ,并考虑天气、土壤、品种、管理措施的影响。模型模拟的干物质生长动态、叶面积动态与实际较接近 ,模拟莎车田间试验皮棉产量的平均拟合指数为 0 .93。模拟 1991～ 1996年区域代表地点的皮棉单产和区域平均单产的偏斜率分别为 - 0 .3%和- 2 .4 % ,说明模型可在气候变异对新疆棉花生产影响的评估中应用     

中国棉花科技进展现状及展望

本文在种质资源、遗传育种、栽培技术、资源利用、计算机模拟模型等五方面,对我国棉花科技进展现状做了较为详细的分析,以期瞄准目标、找出差距,促进我国棉花可持续发展。     

浙江省旱粮鲜食化技术创新与发展对策

旱粮是浙江省稳定粮食生产、保障粮食安全新的增长点和突破口。鲜食化是浙江近几年旱粮生产的主要趋势,在生产实践中通过推广优良品种、集成促早避暑延后等高效栽培技术和组装轻型栽培技术等措施进行技术创新,显现出生产季节多样、一年多茬栽培以及商品性好、效益较高等特点。提出着力培育生产主体、加强示范基地建设和出台生产扶持政策等浙江省旱粮鲜食化发展的有效对策。     

马铃薯单垄双行高墒高产栽培试验

探索马铃薯单垄双行、高墒、高产综合栽培技术，重点对此项技术中的氮、磷、钾用量和种植密度进行研究，建立氮、磷、钾、密度与产量的二次回归模型，模型优化后，经微机模拟得出三种肥料的最佳用量，最高产量用量及合理的种植密度。     

勉县水稻油菜生产一体化栽培技术

水稻油菜生产一体化栽培技术是把原来分别按照水稻、油菜考虑的生产措施、资源投入等纳入一体,进行统筹考虑和周年安排,对两种作物生产的气象、水、肥、资金、劳力等资源进行协调和合理调控,对两种作物的优质高产稳产品种、精简化栽培技术、秸秆处理等进行集成融合,形成整体化生产技术体系,实现全年两种作物增产增收,资源节约、循环利用,提高整体效益,增加农民收入的目的。     

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.     

昆明水稻生育期气候因子定量评价

农作物的生长发育受温度、降水和日照等气候要素的综合影响,结合昆明水稻生理生态特征,建立了温度和日照对水稻生长发育的适宜度模型,进而分析气象条件的适宜程度.结果表明,多年平均气候条件下,水稻总体气候条件一般,抽穗开花期温度偏低和水稻中后期日照不足是水稻产量形成的限制因子;2013年水稻在整个生育期中综合气象条件为中等水平.作物气候适宜度模型能客观反映气象条件对作物生长发育的适宜程度,可为提高气象服务质量提供了依据.     

两系亚种间杂交稻两优培九产量形成的生理特性

在高产栽培条件下,以汕优63为对照,研究两系亚种间杂交稻两优培九产量形成的生理特性.结果表明:(1)两优培九群体物质积累能力明显较强,尤其是抽穗至成熟期的群体干物质增量比汕优63高30.27%;群体叶面积指数大、叶质厚、功能期长、消光系数低、净同化率高是其物质高积累的综合生理基础.(2)两优培九源库比不低,单位库容可利用的同化物也不少,但群体干物质向经济器官的分配率较低,结实率、产量库充实率和收获指数明显下降,影响增产效果;其主要内在原因可能是,颖花或籽粒生理活性低,接纳灌浆物质的能力不强,致使大量同化物滞留于茎鞘和叶中,不能有效地向经济产量转化,这在育种和栽培中应加以重视.(3)两优培九结实期对源的削弱反应更强烈,这是亚种间杂交稻环境敏感性的一种生理表现,在大面积推广应用中,要加强技术指导以确保安全和稳定生产.     

Growth characteristics and grain yield of machine-transplanted medium indica hybrid rice with high daily yield

High-yield rice varieties with a suitable growth duration are required for mechanical transplanting in multiple cropping systems. Daily yield is an appropriate criterion for the selection of machine-transplanted rice varieties. The aim of this study was to investigate the growth characteristics and grain production in machine-transplanted medium indica hybrid rice with a high daily yield. We conducted a field experiment on 20 medium indica hybrid rice varieties in 2017 and 2018. Grain yield decreased significantly with growth duration between jointing and heading, but it increased with dry matter accumulation, growth rate between jointing and heading, dry matter partitioning to the stem plus sheath at heading, daily yield, and number of spikelets per panicle. Compared with the medium and low daily yield variety types, the high daily yield variety type increased shoot biomass by improving crop growth rate and dry matter accumulation amount between jointing and heading and after heading. The high daily yield variety type decreased the growth duration pre-heading and the proportions of dry matter partitioned to the leaf lamina at heading and maturity, but it also increased the post-heading accumulated dry matter in the grain and the remobilization of dry matter stored in the vegetative organs. Furthermore, the high daily yield variety type significantly increased the occurrence rate of tillers, which is beneficial for the formation of a larger panicle size and an increase in the grain-filling rate. These changes contributed to a 6.51–23.16% relative increase in grain yield of the high daily yield variety type. In conclusion, the selection of high daily yield indica hybrid rice varieties with shorter pre-heading growth duration, greater tiller occurrence rate and spikelet numbers per panicle, higher post-jointing growth rates and stem plus sheath dry matter accumulation at heading is suitable for machine-transplanted rice.     

新疆加工番茄单株产量的预测方法研究

从植物生理学入手,以新疆某加工番茄种植地的种植环境和气候条件为背景,通过广泛收集生产管理资料,结合田间试验,分析各影响因素与作物生长发育过程和产量之间的关系,应用数学建模技术和控制算法构造加工番茄干物质积累与产量形成模型,并通过细化影响因素的作用来提高模型的精准性,实现加工番茄的单株产量预测。     

水稻干物质生产与气侯条件关系的探讨

本试验选择目前推广的有代表性的水稻品种或杂交组合,在长沙地区进行分期播种,比较分析了不同播期气候条件对各类品种的干物质生产和产量形成的影响,以及各品种对于气候条件的利用能力与反应敏感性等,旨在为生产上合理利用这些品种和区域性生态条件提供一定的理论依据。     

基于本体的作物系统模拟框架构建研究

 【目的】研究作物系统模拟框架（CSSF）可以为构建作物生长模型及设计可重用的作物系统模拟软件提供基础框架。【方法】将本体技术应用于作物模拟模型领域,以作物生长的基础生理生态过程为主线,基于仿真本体和作物模拟本体,综合分析与提炼稻麦棉油等作物的建模流程、生长模拟模型算法及模型参数中的共性概念及概念之间的相互关系,构建了CSSF。【结果】CSSF包括作物建模外部知识框架（CMOKF）和作物模型内部知识框架（CMIKF）,其中CMOKF提炼了作物系统受时间、空间和自然环境共同驱动的共享特征,CMIKF描述了生育期、生物量积累、干物质分配与产量形成、器官建成、作物-土壤水分动态和养分平衡等作物模型组分与模型算法的共性特征。【结论】CSSF实现了作物建模概念、流程、结构和方法的知识级共享,对设计可重用的作物模型软件体系结构具有指导作用。     

不同种植方式下温度升高对水稻产量及同化物转运的影响

【目的】气候变暖对水稻生产系统的影响备受关注,研究不同种植方式下,水稻产量及其形成对气候变化的响应规律,为水稻种植区划、栽培措施和品种调整提供依据。【方法】 2017—2018年以南粳9108和南粳46为供试品种,模拟机插秧移栽和机械化直播2种种植方式,以常温（NT）为对照,于始穗期进行中度升温（平均增加2℃,MT）和极端高温胁迫（平均增加5℃,HT）,研究不同种植方式下温度升高对不同水稻品种的产量及其构成、同化物转运、光合生产特性的影响。【结果】在中度升温和极端高温胁迫下,南粳9108和南粳46产量降幅均为移栽<直播,长生育期品种南粳46产量降幅较小。穗干物重增长速率表现为NT>MT>HT,水稻茎叶向穗的干物质转运量、转运率均随着温度升高而递减,且南粳9108下降趋势大于南粳46。穗后21 d至成熟期,剑叶SPAD值总体随着温度的升高而增加,差异达极显著水平;剑叶净光合速率穗后14—21 d均以极端高温胁迫处理下最小,而到穗后35 d以极端高温胁迫处理下最大。剑叶气孔导度、蒸腾速率均呈NT>MT>HT趋势,生育后期差异更显著。通径分析表明,产量各构成因子对产量的影响程度为结实率>千粒重>穗数>每穗粒数,温度处理对产量各构成因子的影响都表现为负效应,且以结实率影响最大（-0.819）。相关分析表明,不同种植方式下受中度升温、极端高温胁迫后,成熟期干物质总重量、茎叶干物质转运量与产量构成因子（穗数除外）,一、二次枝梗籽粒结实率都呈极显著正相关。【结论】始穗期2—5℃升温均显著降低粳稻结实率,从而导致水稻产量降低。从光合物质特性究其原因是由于温度升高降低了干物质向穗的转运率和穗干物质积累速率,从而导致生育后期水稻剑叶SPAD值增加,延长叶片持绿时间,抑制“源”向“库”转移。从气候变暖应对措施来看,选择采用移栽种植方式和长生育期品种易于表现出对极端高温胁迫逆境较好的抗性。     

滇中盆地和金沙江谷地高产水稻的产量形成特点

研究表明，滇中盆地和金沙江谷地高产水稻（10．5－15t.hm^-2)的产量形成特点为：（1）产量结构上具有单位面积穗数多和每穗粒数多的优势，在大数体条件下仍保持高的结实率和大穗优势；（2）水稻的生育期长和高原独特的光温条件有利于植株的稳健生长和产量器官的协调发展；（3）光合速率高，干物质积累量大，库源关系协调，这些特点的形成与高原独特的气候生态条件和栽培管理密切相关。