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灌溉施氮和种植密度对棉花叶面积指数与产量的影响

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农业机械学报 2021年第12期52卷 300-312页

作者：王全九王康苏李君张继红韦开西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

为构建便于实际应用的棉花叶面积指数和产量模型,综合考虑灌溉、施肥、种植密度及覆膜的影响,建立了基于相对有效积温的普适棉花相对叶面积指数的Logistic模型,并研究了棉花最大叶面积指数与全生育期灌水量、施氮量、种植密度及产量之... 详细信息

为构建便于实际应用的棉花叶面积指数和产量模型,综合考虑灌溉、施肥、种植密度及覆膜的影响,建立了基于相对有效积温的普适棉花相对叶面积指数的Logistic模型,并研究了棉花最大叶面积指数与全生育期灌水量、施氮量、种植密度及产量之间的关系。结果表明:覆膜棉花叶面积指数最大时的有效积温为1400℃左右,不覆膜棉花的叶面积指数最大时的有效积温为1600℃左右。棉花最大叶面积指数随耗水量、施氮量呈现出先增后减的变化趋势,而种植密度与最大叶面积指数之间表现出明显的正相关性。综合考虑灌水量、施氮量和种植密度的作用可以较为准确描述最大叶面积指数变化特征。棉花产量随着最大叶面积指数的变化呈现出明显的先增后减的变化趋势,当最大叶面积指数为4.93时籽棉产量最大达6066.2 kg/hm^(2)。相对化分析结果表明,覆膜与不覆膜棉花相对叶面积指数的变化趋势基本一致,相应的模型参数也基本相同,从而建立了全国范围内覆膜与不覆膜棉花统一的相对叶面积指数的Logistic模型。该研究为棉花科学种植和精细化管理提供了方法,也为其他作物在不同管理措施和地域时进行建模提供了参考。

关键词：灌溉施肥有效积温相对叶面积指数最大叶面积指数作物生长模型

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滴灌玉米叶面积指数归一化建模与特征分析

中国土壤与肥料 2020年第3期 189-195页

作者：李振洲贺正贾彪刘志付江鹏刘慧芳宁夏大学农学院宁夏银川750021

为探讨宁夏引黄灌区不同施氮量条件下滴灌玉米叶面积指数的动态变化特征,反映温度等气象因子对宁夏玉米形态结构和生长发育的影响,预测玉米生长过程与相对叶面积指数动态变化规律,本研究于2017~2018年在宁夏平吉堡和宁夏大学试验农场进... 详细信息

为探讨宁夏引黄灌区不同施氮量条件下滴灌玉米叶面积指数的动态变化特征,反映温度等气象因子对宁夏玉米形态结构和生长发育的影响,预测玉米生长过程与相对叶面积指数动态变化规律,本研究于2017~2018年在宁夏平吉堡和宁夏大学试验农场进行,以玉米天赐19为试验材料,采用水肥一体化管理技术,设6个氮肥水平,对玉米全生育期叶面积指数(LAI)和有效积温(GDD)进行累积并归一化处理,以相对有效积温为自变量和相对叶面积指数(RLAI)为因变量进行动态模拟,得出了5个准确度较高的模型,其中有理函数模型更符合宁夏滴灌玉米相对叶面积指数动态变化规律,模型检验结果表明,准确度均大于0.933**,精确度R2均大于0.915**;因此,此模型能较准确地对玉米群体RLAI进行动态预测;施氮量可调控玉米的LAI、平均叶面积指数(MLAI)及MLAI/LAImax,为滴灌玉米叶面积指数动态模拟精度提供技术途径。

关键词：玉米相对叶面积指数相对有效积温模型特征

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滴灌玉米叶面积指数归一化建模与特征分析

滴灌玉米叶面积指数归一化建模与特征分析

作物高产群体LAI动态模拟模型的建立与检验

2019年中国作物学会学术年会

作者：李振洲贺正贾彪刘志付江鹏刘慧芳宁夏大学农学院

【研究背景】叶片是作物进行光合作用的主要器官,叶面积指数(Leaf area index, LAI)是作物生长监测的重要指标。在作物生产中,理想的LAI是培养作物合理的群体结构和提高产量的基础。但传统测定法获取LAI预测作物的生长状况费时费力,破... 详细信息

【研究背景】叶片是作物进行光合作用的主要器官,叶面积指数(Leaf area index, LAI)是作物生长监测的重要指标。在作物生产中,理想的LAI是培养作物合理的群体结构和提高产量的基础。但传统测定法获取LAI预测作物的生长状况费时费力,破坏性强,推广应用受限。作物生长模拟模型是现代信息化手段获取作物生长发育状况的重要方法,利用叶面积估算模型是现在研究较为通用方法,可预测作物整个生长发育进程。农作物的叶面积动态易受光照和温度等条件影响,作物叶面积动态随有效积温的影响。有效积温作为作物生长的重要指标,用积温代替时间动态更具有代表性,更能反应玉米的生长状况。本研究在借鉴前人研究LAI模拟模型优点的基础上,应用"归一化"方法,以有效积温为自变量,玉米叶面积指数为因变量,建立不同氮素水平滴灌玉米LAI模型,分析平均叶面积指数(MLAI)与最大叶面积指数(LAImax)对玉米群体生长指标的影响,为宁夏滴灌玉米叶面积指数动态模拟精度提供技术途径。【材料与方法】2017年和2018年以宁夏玉米主栽品质(TC19)为试验材料,设置6个施氮水平N0(0 kg/hm)、N1(90 kg/hm)、N2(180 kg/hm)、N3(270 kg/hm)、N4(360 kg/hm)、N5(450 kg/hm)。玉米叶面积测算为叶长×叶宽×系数,展开叶系数为0.75,未完全展开叶系数为0.50。将整个生育期最大叶面积指数(LAImax)定为1,对生长期和LAI作归一化处理。【结果与分析】对玉米从苗期到成熟期的LAI和GDD进行归一化处理后,用Curve Expert 1.38软件对RLAI和RGDD模拟,得到有理方程方程模拟较好,相关系数达到0.982**。为进一步筛选玉米的RLAI随RGDD的动态模型变化结构,利用求极限值的方法对模型求拟合值。当x=0时,y=a,即为玉米出苗时RLAI值;当x=1时, y=(a+b)/(1+c+d),(a+b)/(1+c+d)即为成熟期的玉米的RLAI。方程只有一个峰值,且当x→∞时,y→0;即说明有理方程能够对玉米生长较合理地进行解释。故选择有理方程y=(a+bx)/(1+cx+dx)为不同N素处理玉米的生长过程。其模型参数a为出苗时的RLAI值,(a+b)/(1+c+d)为成熟时RLAI,方程模拟准确度高。如图1所示,由LAI动态模型模拟的方程为y=(-0.080+0.510x)/(1-2.191x+1.680x),由LAI动态模型模拟的2017年和2018年不同N素处理的玉米模拟值与实测值真实性较好,能够很好的反映这两年玉米的LAI动态变化,且相关系数高(r=0.982**)。LAI动态模型能很好的反应宁夏地区不同N素处理及不同年份栽培的玉米具有通用性。用试验2的玉米LAI测量值进行全生育期间的叶面积指数动态模拟,将得到的模拟值与实测值进行比较(图2)。分析图2得出,由RLAI模型模拟所得整个生育时期的模拟值与实测值比较接近真实,模拟结果的准确性(k)的变化范围在0.933～1.035之间,近似于1,越接近于1则准确度越高。模拟的精确度(R)在0.972～0.974之间。说明相对化动态模型的模拟准确度较高,模拟结果能很好地反映玉米群体LAI动态变化。【结论】对归一化处理后RLAI和RGDD来进行模拟,建立了LAI动态模型y=(a+bx)/(1+cx+dx),并对模型进行检验,结果表明此模型的准确度总体达到0.933以上,精确度在0.972-0.974之间,玉米LAI动态模型从玉米苗期就能准确地进行LAI动态预测。

关键词：玉米相对叶面积指数相对有效积温模型特征分析

来源： cnki会议评论

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作物学报 2007年第4期33卷 612-619页

作者：张宾赵明董志强李建国陈传永孙锐中国农业大学农学与生物技术学院北京100094 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

针对目前已有群体叶面积指数(LAI)模拟模型形式多样、参数较多以及应用性不强等问题,对春玉米、水稻和冬小麦的LAI及出苗至成熟天数进行归一化处理,分别将最大LAI和出苗至成熟天数定为1,以相对LAI(0～1)和相对时间(0～1)为参数进行LAI... 详细信息

针对目前已有群体叶面积指数(LAI)模拟模型形式多样、参数较多以及应用性不强等问题,对春玉米、水稻和冬小麦的LAI及出苗至成熟天数进行归一化处理,分别将最大LAI和出苗至成熟天数定为1,以相对LAI(0～1)和相对时间(0～1)为参数进行LAI动态模拟,筛选、建立了一个适用于这3种作物的相对化LAI动态模拟模型y=(a+bx)/(1+cx+dx2)。其中,春玉米y=(0.0134+0.3234x)/(1-2.774x+2.4178x2),r=0.9859**;水稻y=(0.0777+0.0205x)/(1-2.73744x+2.0484x2),r=0.9865**;冬小麦y=(0.0131+0.0035x)/(1-2.4515x+1.5273x2),r=0.9719**。利用该模型,自拔节期起就能够较准确地进行LAI的动态预测,其在春玉米、水稻和冬小麦上的准确度(以k表示)分别为1.050、1.0357和1.1168,精确度(以R2表示)分别为0.8728、0.9270和0.9254。3种作物整个生育期内模型的模拟值与测量值的精确度均在0.98以上,准确度达0.86以上,表明相对化LAI动态模型能够准确地反映作物群体动态变化。模型不仅可以计算出作物生育期间的平均LAI、总光合势,还能计算任一时刻的LAI以及任一时段的光合势;结合田间调查,还可得到作物生长期间的平均净同化率和平均作物生长率等产量相关的重要生理参数。根据作物群体中各光合生理参数与产量的关系,提出了3种作物进一步增产的可能途径。

关键词：高产作物相对叶面积指数模型

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西葫芦LAI动态模拟模型的初步建立与检验

山西农业科学 2011年第7期39卷 667-670页

作者：毛丽萍任君山西省农业科学院蔬菜研究所山西太原030032 山西省农业科学院作物科学研究所山西太原030032

对春提早、秋延后和越冬茬西葫芦的叶面积指数(LAI)及生育期的有效积温进行归一化处理,分别将最大的LAI和出苗至开花的有效积温定为1,以相对LA(I0～1)和相对有效积温(0～1)为参数,进行LAI动态模拟,筛选、建立了一个适用于这3个茬口西葫... 详细信息

对春提早、秋延后和越冬茬西葫芦的叶面积指数(LAI)及生育期的有效积温进行归一化处理,分别将最大的LAI和出苗至开花的有效积温定为1,以相对LA(I0～1)和相对有效积温(0～1)为参数,进行LAI动态模拟,筛选、建立了一个适用于这3个茬口西葫芦的相对LAI动态模拟模型:y=(a+bx)(/1+cx+dx2)。其中,春提早为y=(-0.040 0+0.087 5x)/(1-1.473 8x+0.588 2x2)(r=0.992 2**,n=50);秋延后为y=(0.035 5+0.060 0x)(/1-1.390 5x+0.543 1x2)(r=0.991 9**,n=22);越冬茬为y=(-0.046 4+0.146 4x)(/1-1.377 9x+0.559 0x2)(r=0.988 7**,n=70)。准确度(以k表示)分别为0.999 6,1.000 7和1.000 5,精确度(以R2表示)分别为0.983 9,0.982 3和0.976 9。西葫芦LAI动态模型从三叶一心期就能够比较准确地进行西葫芦LAI动态预测。

关键词：西葫芦相对叶面积指数模拟模型