黃土區(qū)夏玉米動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模擬模型研究.pdf

1、作物生長(zhǎng)模擬模型是目前農(nóng)業(yè)科學(xué)中最為活躍的一個(gè)領(lǐng)域。這一領(lǐng)域的研究為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化創(chuàng)造了條件，在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、增加農(nóng)作物產(chǎn)量方面有著重要的意義。玉米是目前世界上分布最廣泛、最主要的種植作物之一。發(fā)展中國(guó)家的玉米產(chǎn)量占世界玉米總產(chǎn)量的1/3左右，我國(guó)是最大的發(fā)展中國(guó)家，玉米種植面積僅次于美國(guó)。黃土區(qū)是我國(guó)北方主要旱作農(nóng)業(yè)區(qū)域，因此針對(duì)黃土區(qū)夏玉米生長(zhǎng)模擬的研究具有重大意義。 本文的研究工作是結(jié)合具有黃土區(qū)代表性的西北農(nóng)林科技大學(xué)

2、灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行的田間試驗(yàn)工作開(kāi)展的。在前人研究作物模型的基礎(chǔ)上，充分利用已經(jīng)廣泛驗(yàn)證的方程，構(gòu)建了體現(xiàn)作物生長(zhǎng)的生物化學(xué)和生物物理機(jī)制的夏玉米生長(zhǎng)模型。該模型時(shí)間步長(zhǎng)為1天，主要包括干物質(zhì)的積累和蒸發(fā)蒸騰量模擬兩大模塊，其中，干物質(zhì)積累子模塊考慮了生長(zhǎng)發(fā)育、光合作用、呼吸消耗、同化物分配和后期干物質(zhì)的轉(zhuǎn)移等過(guò)程；蒸發(fā)蒸騰量的模擬則采用FAO推薦的雙作物系數(shù)法，考慮了基礎(chǔ)作物系數(shù)和土壤蒸發(fā)系數(shù)。 依據(jù)2004年夏玉米的田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3、和氣象資料，對(duì)模型中所用的參數(shù)進(jìn)行了提取和調(diào)整。在一定假定條件的基礎(chǔ)上，提出了計(jì)算夏玉米葉面積指數(shù)沿冠層深度方向變化的計(jì)算方法，依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)給出了經(jīng)驗(yàn)公式；并基于該年田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型中所采用的干物質(zhì)分配系數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。 利用實(shí)測(cè)的2004年主要?dú)庀笠蜃拥娜兆兓?005年夏玉米生長(zhǎng)過(guò)程中各器官干物質(zhì)和田間逐日蒸發(fā)蒸騰量數(shù)據(jù)，對(duì)所構(gòu)建的模型進(jìn)行了檢驗(yàn)。結(jié)果表明，2004年夏玉米田間主要?dú)庀笠氐娜兆兓幪煊幸欢ǖ恼`差外，其他

4、情況下則比較準(zhǔn)確；干物質(zhì)積累過(guò)程中莖、葉、果實(shí)的模擬結(jié)果精度較高；玉米播后逐日的蒸發(fā)蒸騰量模擬值和實(shí)測(cè)值變化趨勢(shì)較吻合，累積的蒸發(fā)蒸騰量模擬值和實(shí)測(cè)值相關(guān)系數(shù)為0.9905，整個(gè)生育期內(nèi)的相對(duì)偏差為-0.7％，表明該模型具有足夠的精度。 本文以2005年夏玉米生長(zhǎng)過(guò)程的輸入和輸出數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)值，分析了模型中干物質(zhì)積累子模塊和蒸發(fā)蒸騰子模塊的敏感性和穩(wěn)定性。結(jié)果表明，模型比較穩(wěn)定，并且具有一定的敏感性，因此，模型構(gòu)建是合理的，選取和