直播油菜生長模擬型的研究.pdf

1、本研究以長江流域雜交油菜代表性品種華油雜9號為主要試驗材料，結(jié)合其他油菜品種，分別構(gòu)建了油菜發(fā)育期、綠色面積指數(shù)、光合作用與干物質(zhì)積累、干物質(zhì)分配與產(chǎn)量動態(tài)模擬子模型，采用SQL數(shù)據(jù)庫與C#高級編程語言相結(jié)合的手段，實現(xiàn)各子模型算法及其有效耦合，最終構(gòu)建具有機理性和實用性的直播油菜生長模擬模型。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 1.采用作物相對恒定的生理發(fā)育時間(PDT)來模擬油菜的生育期進程，用Logistic曲線方程模擬苗期的

2、光周期效應(yīng)，方程中的參數(shù)具有一定的生物學意義，解釋性強，能更好地描述油菜對光周期的反應(yīng)規(guī)律，模型中引入了溫度敏感性(TS)、生理春化時間(PVT)、光周期敏感性(PSF)、角果期因子(PPF)四個品種遺傳參數(shù)，充分量化了溫度、春化效應(yīng)、光周期效應(yīng)和角果成熟速率對油菜生長發(fā)育的影響，實踐表明四個參數(shù)生理意義明確，能夠反映不同品種間的差異，即TS反映品種對溫度敏感程度，PVT反映品種完成春化所需時間長短，PSF反映品種對光周期的敏感程度，P

3、PF反映品種角果期角果成熟速率;各生育階段模擬值與觀測值的RMSE（根均方差）的結(jié)果是:對不同播期預(yù)測平均值為2.67天，對不同品種預(yù)測平均值為3.74天;本文提出了一種根據(jù)氣象資料來確定油菜適宜播種期范圍的方法，得出2011～2012年度華油雜9號的適宜播種期范圍為2011年9月10日至10月27日，田間試驗的結(jié)果是在該播期內(nèi)油菜實際產(chǎn)量較其他播期高，考慮到前茬作物收獲期的影響，直播油菜在適宜播種日期范圍內(nèi)適當晚播比較好。
　　

4、 2.葉面積指數(shù)的模擬采用比葉面積(SLA)法，根據(jù)油菜葉片生長規(guī)律和實測田間數(shù)據(jù)提出了全新的油菜SLA變化規(guī)律，用對數(shù)函數(shù)和余弦函數(shù)分段模擬SLA隨生育進程的動態(tài)變化，模擬值與實測值的決定系數(shù)R2=0.9260，表明該方法能夠準確模擬油菜比葉面積的動態(tài)變化。同時采用比角果面積(SPA)法模擬角果面積指數(shù)，共同構(gòu)建了油菜綠色面積指數(shù)模型，模型簡單易懂、參數(shù)少且確定較為簡單，準確有效的模擬了油菜LAI和PAI隨生理發(fā)育時間變化的規(guī)律。驗

5、證結(jié)果表明油菜不同播期LAI和PAI的模擬誤差RRMSE（相對根均方差）平均值分別為14.16％、10.46％。
　　 3.根據(jù)油菜獨特的冠層特點，分兩層（即:角果層和葉層）利用高斯積分法模擬冠層結(jié)構(gòu)及其光截獲規(guī)律，考慮了不同生育階段光合作用的主要功能葉存在著葉型間的差異，提出以油菜整個生長周期內(nèi)不同葉型交替過程中光合速率的差異來反映葉片光合速率隨生育進程的變化規(guī)律，同時計算生長呼吸和維持呼吸消耗量，進而構(gòu)建具有解釋性和機理性的

6、油菜光合作用和干物質(zhì)積累模型。模型驗證結(jié)果為不同播期總干物重的模擬誤差RRMSE平均值為6.05％。
　　 4.采用干物質(zhì)分配指數(shù)法模擬油菜干物質(zhì)分配動態(tài)變化過程，并通過油菜較為穩(wěn)定的粒殼比和角果干物重來計算油菜產(chǎn)量，從而構(gòu)建了油菜干物質(zhì)分配和產(chǎn)量模型。模型中提出了一套具有一定生理學意義的數(shù)學函數(shù)，分別模擬油菜各器官干物質(zhì)分配隨生長發(fā)育進程的動態(tài)變化規(guī)律，對根、綠色葉片、花和角果、花、莖柄干物質(zhì)分配指數(shù)模擬的決定系數(shù)R2依次為0