黃土區(qū)夏玉米動態(tài)生長模擬模型研究.pdf

1、作物生長模擬模型是目前農業(yè)科學中最為活躍的一個領域。這一領域的研究為農業(yè)生產的信息化創(chuàng)造了條件，在指導農業(yè)生產、增加農作物產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)展中國家的玉米產量占世界玉米總產量的1/3左右，我國是最大的發(fā)展中國家，玉米種植面積僅次于美國。黃土區(qū)是我國北方主要旱作農業(yè)區(qū)域，因此針對黃土區(qū)夏玉米生長模擬的研究具有重大意義。 本文的研究工作是結合具有黃土區(qū)代表性的西北農林科技大學

2、灌溉試驗站進行的田間試驗工作開展的。在前人研究作物模型的基礎上，充分利用已經廣泛驗證的方程，構建了體現(xiàn)作物生長的生物化學和生物物理機制的夏玉米生長模型。該模型時間步長為1天，主要包括干物質的積累和蒸發(fā)蒸騰量模擬兩大模塊，其中，干物質積累子模塊考慮了生長發(fā)育、光合作用、呼吸消耗、同化物分配和后期干物質的轉移等過程；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數(shù)據(jù)

3、和氣象資料，對模型中所用的參數(shù)進行了提取和調整。在一定假定條件的基礎上，提出了計算夏玉米葉面積指數(shù)沿冠層深度方向變化的計算方法，依據(jù)試驗數(shù)據(jù)給出了經驗公式；并基于該年田間試驗數(shù)據(jù)對模型中所采用的干物質分配系數(shù)進行了調整。 利用實測的2004年主要氣象因子的日變化和2005年夏玉米生長過程中各器官干物質和田間逐日蒸發(fā)蒸騰量數(shù)據(jù)，對所構建的模型進行了檢驗。結果表明，2004年夏玉米田間主要氣象要素的日變化除全陰天有一定的誤差外，其他

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