基于循环迭代算法的水稻发育期模型参数调试方法研究

参数调试是作物生长模型应用的首要问题.以CERES-Rice模型的发育期模块为基础,建立基于循环迭代算法的模型参数自动调试方法,结合栽培试验资料,对参数适宜取值范围和步长进行讨论,分析分阶段调试和全程调试的结果差异.结果表明:累积生长度日的适宜步长为1个GDD,感光因子和临界日长的适宜步长分别为0.01和0.20.分阶段调试和全程调试对参数取值结果有一定影响,造成误差的原因在于全程调试过程中用模拟发育期代替了实际发育期.尽管分阶段调试得到的参数下的模拟发育期误差较全程调试得到的参数下的模拟误差大,但分阶段调试得到的参数更能体现作物品种的发育特性.     

基于知识模型的作物适应性评价专家系统设计

系统引入了知识模型概念,建立了以知识模型为特征的知识系统,将知识工程、数据库有机结合,采用正向与反向相结合的推理控制策略,建立了基于知识模型的作物适应性评价专家系统,实现了作物适应性评价的计算机辅助决策,具有较强的跟踪解释能力。用本系统对江苏省地区小麦适应性还进行了实例分析。     

作物生长模型的研究进展

作物模型是指通过数学方程把植物生长过程在计算机上表达出来，其可以帮助科学家概化和联系复杂的作物生长现象、理解耕作系统的过程、预测产量、预报气候变化对作物的影响，以及优化、利用、管理土地和水资源，是农业研究的强有力工具。但在实际模拟应用中作物模型仍存在一些不足，如作物模型参数获取与校准难、受气候变化影响严重、模型结构和模型输入存在较大的不确定性等。该文简要地对作物模型的发展历程进行了综述，总结了作物模型研究方面的不足，并对作物模型未来的发展方向进行了展望，为今后的模型研究和应用提供参考。     

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...     

我国不同参考作物蒸散经验模型适用性分析及参数修正

为提高不同参考作物蒸散经验模型在全国范围内的精度和适用性,并简化计算方法,依据1961—2020年全国585个气象站点的逐日地面观测资料(统计数据未包含港、澳、台地区,下同),选用平均相对百分误差、标准差等量化指标,采用最大似然和最短距离法,从月尺度和年尺度上对以Penman-Monteith模型为标准的Hargreaves-Samani(HS)模型、Makkink(MK)法、Priestley-Taylor(PT)模型、Hargreaves(Har)模型、Mc Cloud(MC)模型进行比较分析和系数修正。结果表明:1)修正前除MC模型外月尺度平均相对百分误差平均值均低于20%,PT模型和MC模型年尺度平均相对百分误差平均值均高于25%,精度最低;2)修正后5种模型的月尺度和年尺度平均相对百分误差平均值均低于8%,计算精度明显提升,其中PT模型的修正效果最好,月尺度和年尺度的平均相对百分误差平均值均低于3.7%,与修正前相比均降低了80%以上;3)利用最短距离法进行聚类分析后发现,区域修正后Har模型和MK模型的修正效果最好,年蒸散量相对百分误差平均值分别为8%和5.1%。修正后的不同参考作物蒸散经验模型在全国范围内具有更高的适用性。     

水稻节水灌溉生长条件下农田水盐动态运移模型

将农田水分、盐分运移与作物动态生长这一大系统分解、组合,分别建立了饱和—非饱和土壤水分运动、土壤盐分运动及农作物生长3个子模型,分析了3个子模型之间的动态耦合关系,并给出了相应的求解方法,结合实例进行分析,结果表明实测资料与计算结果吻合较好,为节水灌溉和防治盐渍化提供了新的决策途径。     

两种生物量模型的比较

CAR模型和VAR模型是生物量模型研究与应用中最常用的形式．用再抽样的方法，从模型参数的稳定性、模型的预估能力分析、比较了两类模型，结果得出：CAR模型不仅参数估计值稳定,而且预估能力强。     

不同气象数据源在水稻模型中的应用比较分析

基于采用统计分布分析方法,将由天气发生器weather generator生成的模拟数据与实际观测数据、月平均数据进行统计比较,并分别应用于作物模型中,以检验模拟数据在作物模型中的应用。统计分布分析包括相对系数分析和K-S非参数检验法。结果表明三种不同数据源应用于作物模型,模拟数据得到的平均预测产量均高于实际数据得到的预测产量,weather generator对日照时数要素的模拟有待进一步改进。     

水稻植株生长模型的研究

研究了早稻茎数消长和叶龄增长,以及叶面积增长和抽穗率的变化,分析了叶龄与积温,氮肥水平及茎数之间的关系,以及不同类型品种间分蘖力的差异,分别组建了叶龄与积温,茎数的数学模型,不同施氮量与茎数消长的数学模型,以及叶面积增长和始穗率数学模型。结果表明,早稻常规品种的茎数消长主要与叶龄增长的关系密切,同时受品种的分蘖力潜能,总叶片数以及不同施氮量的影响,叶龄增长主要与积温有关,而与施氮量关系不明显。     

插秧稻品种比较试验

从品种的生长发育、产量构成因素、产量等方面对宁夏平罗县种植的6个水稻品种进行比较试验,筛选出适合当地气候、土壤、插秧栽培的3个品种,并且对入选品种进行了评价。     

两种培养基下3种藻类的生长情况比较

[目的]比较两种培养基下铜绿微囊藻、蛋白核小球藻和四尾栅藻的生长情况。[方法]选用两种培养基(M11和水生四号)对藻铜绿微囊藻、蛋白核小球藻和四尾栅藻进行培养,观察并计算培养期间的藻密度和比增长率。[结果]在温度26℃、光强3 000 lux、光暗比12 h∶12 h条件下,使用M11培养基培养3种藻所得最大藻细胞浓度均大于水生四号培养基的。铜绿微囊藻的μmax和μave在水生四号培养基中更大,蛋白核小球藻和四尾栅藻的μmax和μave均在M11培养基更大。[结论]总体来讲,M11培养基比水生四号培养基更适合这3种藻的实验室培养。     

2种中国探空资料的对比分析

对目前业务和科研上使用的高空天气报资料和新近完成的高空气象月报表数字化资料进行了资料完整性和数据质量状况的对比分析，对由资料完整性差异造成的探空曲线变化情况进行了比较，并对2种资料的优劣状况给予了评价。     

两种植物生长调节物质处理对水稻多胚苗频率的影响

 选用3份水稻多胚材料(PM13,PJ-1和PM14)进行2,4-D,6-BA浸种和喷穗试验.结果表明,用这两种植物佳长调节物质浸种和喷穗对水稻多胚苗频率有不同程度的影响:a.以5ppm2,4-D和10ppm,20ppm6-BA浸种的提高了多胚苗频率,但对不同材料(基因型)的影响程度有差异;b.用5ppm6-BA和5ppm2,4-D+20ppm6-BA,20ppm2,4-D+20ppm6-BA,10ppm2,4-D+20ppm6-BA喷穗效果好,提高程度均达到极显着水准,此外,5ppm-BA和5ppm2,4-D+20ppm6-BA处理的不定胚频率提高也达极显着水准.植物生长调节物质喷穗还诱导出孤雌生殖,证实了多胚现象与无融合生殖之间有显着的相关.     

作物生长模型同化SAR数据模拟作物生物量时域变化特征(英文)

生物量是监测作物长势的一个重要指标,可以反映作物的生长状况,和作物产量有密切关系。遥感获取生物量的方法之一是通过基于矢量辐射传输方程的微波冠层散射模型反演,但多数模型反演方法并未考虑作物生物量在不同阶段的变化特征。运用数据同化方法,将 SAR 数据提取的生物量信息和作物生长模型结合,描述作物生物量与时间变化的关系,提高生物量估测精度。通过分析生物量和 SAR 数据提取的后向散射系数的时域变化关系建立反演模型估算生物量。在构建代价函数的基础上,采用共轭梯度法对生长模型参数进行优化,使模型估算的生物量和SAR 数据反演的生物量差值最小。结果表明,引入 SAR 数据修正后的作物生长模型模拟生物量和实测值的时间分布基本吻合,且比未引入 SAR数据的结果精度有明显提高。因此采用 SAR 数据提取的作物实时生长信息可以修正作物生长模型关键参数以提高模拟生物量的精度。     

Effects of Four Pesticides on Grain Growth Parameters of Rice

Effect of four commonly used pesticides, triadlmefon, jingganmycin, triazoplos and imidacloprid, on grain growth parameters was examined using a growth equation in the present paper. Two hundreds of spikes, not damaged by pests were simultaneously marked per plot during the heading stage of rice. Rice plants were sprayed at 1 d after marking.Thereafter, 20 spikes were sampled at 4 d intervals and dried in an oven. Then, 10 superior and inferior grains were picked from each spike, and brown rice was weighed after shelling, respectively. First, second and third order derivates were deduced from the following grain growth formula:W=K/1+ea-bt , where W was the weight of 100 grains brown rice at time t; K was maximum of grain growth; a and b were parameters of the formula. The parameters were calculated as following:R0=Kbea/ (1 + ea)2 ,△ t=t2-t1,GT=bk/4(t2-t1)=Vmax(t2-t1),Vmax=bk/4Where R0, △t, GT and Vmax were initial growth power, active growth stage, accumulative weight of dried content during △ t and maximum growth rate, respectively. The result showed that GT and K of superior grain following 22.5 and 45 ga.i. ha-1 of imidacloprid sprays were significantly reduced, and △t was significantly decreased for 112.5 and 225ga.i. ha-1 jingganmycin treatments. In addition, the high dose of imidacloprid significantly reduced the weight of 1 000 rice grains by 9.77%. However, there was no significant difference for the weight of 1 000 grains between the high dose of jingganmycin and thecontrol, indicating that effective duration of jingganmycin on grain filling was shorterthan that of imidacloprid.     

4种农药对水稻籽粒生长模型参数的影响

 研究了稻田常用的4种农药对水稻籽粒充实的影响。于水稻破口期一次性标记200个稻穗。后每隔4d每小区取回20个稻穗烘干。每稻穗分别摘取10粒强势粒和弱势粒,去壳称重,计算百粒米重。根据籽粒生长模型,计算起始生长势R0,旺盛生长期△t,旺盛生长期内干物质累积生长量GT,最大生长速率Vmax及饱和生长量K。结果表明,强弱势粒的所有上述参数均受到农药处理不同程度的影响。其中吡虫啉2个剂量(有效成分22.5gha-1、45gha-1)处理GT、K值与对照相比分别下降10.68%、0.59%和8.79%、8.66%。高     

2种果园生草和2种有机肥土壤养分含量对比

以2种生草方式土壤和2种施用有机肥方式土壤为试材,测定4种土壤的pH、有机质、养分、主要盐分离子、阳离子交换量、交换性钙、交换性镁等指标含量。结果表明,施用牛粪(20～40 cm)含有营养物质最多;自然生草土壤pH最高,种毛叶苕子在提高土层养分方面比自然生草具有优势;牛粪比菇渣更适合作为基肥施用,种毛叶苕子对养分的提高效果优于自然生草。