基于APSIM的旱地小麥籽粒蛋白質含量模型精度檢驗及應用
發(fā)布時間:2021-11-27 16:59
:籽粒蛋白質積累過程的準確模擬對黃土丘陵區(qū)旱地小麥優(yōu)質生產的有效調控有重要意義。利用甘肅省定西市安定區(qū)鳳翔鎮(zhèn)安家溝村2016—2017年大田試驗數據及定西市安定區(qū)1971—2017年氣象資料,建立基于APSIM(agricultural production systems simulator)的旱地小麥籽粒蛋白質含量模型,采用相關性分析方法檢驗,并定量分析了耕作方式(傳統耕作、傳統耕作+秸稈覆蓋、免耕及免耕+秸稈覆蓋)和播期(正常播期、早播、晚播)對小麥籽粒蛋白質含量的影響。結果表明:3個播期處理和4種耕作方式下,產量和籽粒蛋白質含量模擬值和觀測值之間的均方根誤差(RMSE)分別為66.4~121.9 kg·hm-2和0.2%~1.1%;歸一化均方根誤差(NRMSE)分別為1.23%~9.66%和1.31%~9.94%,模型模擬精度較高。播期對旱地小麥籽粒蛋白質含量的影響顯著,正常播期的蛋白質含量最高,晚播明顯降低了蛋白質含量。4種耕作方式的小麥產量與籽粒蛋白質含量均呈開口向下的二次曲線關系,隨著蛋白質含量的升高,產量呈先增加后減少的態(tài)勢,經過秸稈覆蓋的耕作方式(傳統耕作+秸稈覆蓋和...
【文章來源】:中國生態(tài)農業(yè)學報(中英文). 2020,28(01)北大核心CSCD
【文章頁數】:10 頁
【部分圖文】:
旱地小麥產量(a)和蛋白質含量(b)模擬值與實測值關系Fig.1Relationshipbetweensimulatedandobservedvaluesofdrylandwheatyield(a)andproteincontent
第1期聶志剛等:基于APSIM的旱地小麥籽粒蛋白質含量模型精度檢驗及應用93http://www.ecoagri.ac.cn圖2旱地小麥播期和播種方式對旱地小麥籽粒蛋白質的影響Fig.2Impactofsowingdateandtillagetreatmentongrainproteincontentofdrylandwheat圖3不同耕作方式下旱地小麥產量與籽粒蛋白質含量關系Fig.3Relationshipbetweenyieldandgrainproteincontentofdrylandwheatunderdifferenttillagetreatments12.4%、11.4%和12.3%,表明蛋白質含量達12%以上時,經過秱稈覆蓋的耕作方式(TS和NTS)比不覆蓋耕作方式(T和NT)產量減少的態(tài)勢較緩。2y132.07x2768.5x12676(20)2y63.669x1579.9x7917.9(21)2y186.36x4242.2x22371(22)2y37.239x919.61x3941.1(23)3討論采用可擴展標記語言(XML)對小麥生長模擬框架(APSIM-Wheat)中的多個旱地小麥生長過程有窮性數學子模型及相應參數進行構建,籽粒蛋白質含量模型即為APSIM-Wheat中子模型之一。XML格式文檔所具有的獨立標識功能,使得各子模型既具備統一的描述方法,又擁有獨立進行數據交換的能力,可實現APSIM-Wheat中小麥生長各子模型協調、系統的嵌套。本文以干物質和氮素的積累與分配作為籽粒蛋白質的主要來源,兼顧考慮干物質從營養(yǎng)器官向籽粒再遷秲的過程。當干物質需求得到滿足時,單株籽粒實際日干物質積累量與需求量相同;當干物質需求不滿足時,植株莖干物質發(fā)生再遷秲,盡可能滿足穗的需求,此時單株籽粒實際日干物質積累量為積累量與遷秲量之和。當土壤氮供應不足時,從莖和葉片中發(fā)生氮素再遷秲,再
第1期聶志剛等:基于APSIM的旱地小麥籽粒蛋白質含量模型精度檢驗及應用93http://www.ecoagri.ac.cn圖2旱地小麥播期和播種方式對旱地小麥籽粒蛋白質的影響Fig.2Impactofsowingdateandtillagetreatmentongrainproteincontentofdrylandwheat圖3不同耕作方式下旱地小麥產量與籽粒蛋白質含量關系Fig.3Relationshipbetweenyieldandgrainproteincontentofdrylandwheatunderdifferenttillagetreatments12.4%、11.4%和12.3%,表明蛋白質含量達12%以上時,經過秱稈覆蓋的耕作方式(TS和NTS)比不覆蓋耕作方式(T和NT)產量減少的態(tài)勢較緩。2y132.07x2768.5x12676(20)2y63.669x1579.9x7917.9(21)2y186.36x4242.2x22371(22)2y37.239x919.61x3941.1(23)3討論采用可擴展標記語言(XML)對小麥生長模擬框架(APSIM-Wheat)中的多個旱地小麥生長過程有窮性數學子模型及相應參數進行構建,籽粒蛋白質含量模型即為APSIM-Wheat中子模型之一。XML格式文檔所具有的獨立標識功能,使得各子模型既具備統一的描述方法,又擁有獨立進行數據交換的能力,可實現APSIM-Wheat中小麥生長各子模型協調、系統的嵌套。本文以干物質和氮素的積累與分配作為籽粒蛋白質的主要來源,兼顧考慮干物質從營養(yǎng)器官向籽粒再遷秲的過程。當干物質需求得到滿足時,單株籽粒實際日干物質積累量與需求量相同;當干物質需求不滿足時,植株莖干物質發(fā)生再遷秲,盡可能滿足穗的需求,此時單株籽粒實際日干物質積累量為積累量與遷秲量之和。當土壤氮供應不足時,從莖和葉片中發(fā)生氮素再遷秲,再
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于開花期氮素營養(yǎng)指標的冬小麥籽粒蛋白質含量遙感預測[J]. 屈莎,李振海,邱春霞,楊貴軍,宋曉宇,陳召霞,劉暢. 農業(yè)工程學報. 2017(12)
[2]不同氣候區(qū)和不同產量水平下APSIM-Wheat模型的參數全局敏感性分析[J]. 何亮,趙剛,靳寧,莊偉,于強. 農業(yè)工程學報. 2015(14)
[3]長期保護性耕作對黃土高原旱地土壤養(yǎng)分和作物產量的影響[J]. 羅珠珠,蔡立群,李玲玲,牛伊寧,張仁陟,謝軍紅. 干旱地區(qū)農業(yè)研究. 2015(03)
[4]北方地區(qū)不同等級干旱對春玉米產量影響[J]. 董朝陽,劉志娟,楊曉光. 農業(yè)工程學報. 2015(11)
[5]作物單產估算模型研究進展與展望[J]. 程志強,蒙繼華. 中國生態(tài)農業(yè)學報. 2015(04)
[6]基于氮素運轉原理和GRA-PLS算法的冬小麥籽粒蛋白質含量遙感預測[J]. 李振海,徐新剛,金秀良,張競成,宋曉宇,宋森楠,楊貴軍,王紀華. 中國農業(yè)科學. 2014(19)
[7]基于APSIM的旱地小麥葉面積指數模擬模型構建[J]. 聶志剛,李廣. 干旱地區(qū)農業(yè)研究. 2013(04)
[8]基于APSIM模型旱地春小麥產量對溫度和CO2濃度升高的響應[J]. 李廣,李玥,黃高寶,羅珠珠,王琦,劉強,燕振剛,趙有益. 中國生態(tài)農業(yè)學報. 2012(08)
[9]基于APSIM模型的降水量分配對旱地小麥和豌豆產量影響的研究[J]. 李廣,黃高寶. 中國生態(tài)農業(yè)學報. 2010(02)
[10]大麥籽粒蛋白質含量預測模型[J]. 徐壽軍,楊恒山,范富,王云,許如根,莊恒揚. 中國農業(yè)科學. 2009(11)
碩士論文
[1]不同農作措施對小麥品質的影響[D]. 董博.甘肅農業(yè)大學 2008
[2]不同播期對春小麥品質性狀及其貯藏蛋白合成和積累的影響[D]. 慕軍鵬.甘肅農業(yè)大學 2005
本文編號:3522702
【文章來源】:中國生態(tài)農業(yè)學報(中英文). 2020,28(01)北大核心CSCD
【文章頁數】:10 頁
【部分圖文】:
旱地小麥產量(a)和蛋白質含量(b)模擬值與實測值關系Fig.1Relationshipbetweensimulatedandobservedvaluesofdrylandwheatyield(a)andproteincontent
第1期聶志剛等:基于APSIM的旱地小麥籽粒蛋白質含量模型精度檢驗及應用93http://www.ecoagri.ac.cn圖2旱地小麥播期和播種方式對旱地小麥籽粒蛋白質的影響Fig.2Impactofsowingdateandtillagetreatmentongrainproteincontentofdrylandwheat圖3不同耕作方式下旱地小麥產量與籽粒蛋白質含量關系Fig.3Relationshipbetweenyieldandgrainproteincontentofdrylandwheatunderdifferenttillagetreatments12.4%、11.4%和12.3%,表明蛋白質含量達12%以上時,經過秱稈覆蓋的耕作方式(TS和NTS)比不覆蓋耕作方式(T和NT)產量減少的態(tài)勢較緩。2y132.07x2768.5x12676(20)2y63.669x1579.9x7917.9(21)2y186.36x4242.2x22371(22)2y37.239x919.61x3941.1(23)3討論采用可擴展標記語言(XML)對小麥生長模擬框架(APSIM-Wheat)中的多個旱地小麥生長過程有窮性數學子模型及相應參數進行構建,籽粒蛋白質含量模型即為APSIM-Wheat中子模型之一。XML格式文檔所具有的獨立標識功能,使得各子模型既具備統一的描述方法,又擁有獨立進行數據交換的能力,可實現APSIM-Wheat中小麥生長各子模型協調、系統的嵌套。本文以干物質和氮素的積累與分配作為籽粒蛋白質的主要來源,兼顧考慮干物質從營養(yǎng)器官向籽粒再遷秲的過程。當干物質需求得到滿足時,單株籽粒實際日干物質積累量與需求量相同;當干物質需求不滿足時,植株莖干物質發(fā)生再遷秲,盡可能滿足穗的需求,此時單株籽粒實際日干物質積累量為積累量與遷秲量之和。當土壤氮供應不足時,從莖和葉片中發(fā)生氮素再遷秲,再
第1期聶志剛等:基于APSIM的旱地小麥籽粒蛋白質含量模型精度檢驗及應用93http://www.ecoagri.ac.cn圖2旱地小麥播期和播種方式對旱地小麥籽粒蛋白質的影響Fig.2Impactofsowingdateandtillagetreatmentongrainproteincontentofdrylandwheat圖3不同耕作方式下旱地小麥產量與籽粒蛋白質含量關系Fig.3Relationshipbetweenyieldandgrainproteincontentofdrylandwheatunderdifferenttillagetreatments12.4%、11.4%和12.3%,表明蛋白質含量達12%以上時,經過秱稈覆蓋的耕作方式(TS和NTS)比不覆蓋耕作方式(T和NT)產量減少的態(tài)勢較緩。2y132.07x2768.5x12676(20)2y63.669x1579.9x7917.9(21)2y186.36x4242.2x22371(22)2y37.239x919.61x3941.1(23)3討論采用可擴展標記語言(XML)對小麥生長模擬框架(APSIM-Wheat)中的多個旱地小麥生長過程有窮性數學子模型及相應參數進行構建,籽粒蛋白質含量模型即為APSIM-Wheat中子模型之一。XML格式文檔所具有的獨立標識功能,使得各子模型既具備統一的描述方法,又擁有獨立進行數據交換的能力,可實現APSIM-Wheat中小麥生長各子模型協調、系統的嵌套。本文以干物質和氮素的積累與分配作為籽粒蛋白質的主要來源,兼顧考慮干物質從營養(yǎng)器官向籽粒再遷秲的過程。當干物質需求得到滿足時,單株籽粒實際日干物質積累量與需求量相同;當干物質需求不滿足時,植株莖干物質發(fā)生再遷秲,盡可能滿足穗的需求,此時單株籽粒實際日干物質積累量為積累量與遷秲量之和。當土壤氮供應不足時,從莖和葉片中發(fā)生氮素再遷秲,再
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于開花期氮素營養(yǎng)指標的冬小麥籽粒蛋白質含量遙感預測[J]. 屈莎,李振海,邱春霞,楊貴軍,宋曉宇,陳召霞,劉暢. 農業(yè)工程學報. 2017(12)
[2]不同氣候區(qū)和不同產量水平下APSIM-Wheat模型的參數全局敏感性分析[J]. 何亮,趙剛,靳寧,莊偉,于強. 農業(yè)工程學報. 2015(14)
[3]長期保護性耕作對黃土高原旱地土壤養(yǎng)分和作物產量的影響[J]. 羅珠珠,蔡立群,李玲玲,牛伊寧,張仁陟,謝軍紅. 干旱地區(qū)農業(yè)研究. 2015(03)
[4]北方地區(qū)不同等級干旱對春玉米產量影響[J]. 董朝陽,劉志娟,楊曉光. 農業(yè)工程學報. 2015(11)
[5]作物單產估算模型研究進展與展望[J]. 程志強,蒙繼華. 中國生態(tài)農業(yè)學報. 2015(04)
[6]基于氮素運轉原理和GRA-PLS算法的冬小麥籽粒蛋白質含量遙感預測[J]. 李振海,徐新剛,金秀良,張競成,宋曉宇,宋森楠,楊貴軍,王紀華. 中國農業(yè)科學. 2014(19)
[7]基于APSIM的旱地小麥葉面積指數模擬模型構建[J]. 聶志剛,李廣. 干旱地區(qū)農業(yè)研究. 2013(04)
[8]基于APSIM模型旱地春小麥產量對溫度和CO2濃度升高的響應[J]. 李廣,李玥,黃高寶,羅珠珠,王琦,劉強,燕振剛,趙有益. 中國生態(tài)農業(yè)學報. 2012(08)
[9]基于APSIM模型的降水量分配對旱地小麥和豌豆產量影響的研究[J]. 李廣,黃高寶. 中國生態(tài)農業(yè)學報. 2010(02)
[10]大麥籽粒蛋白質含量預測模型[J]. 徐壽軍,楊恒山,范富,王云,許如根,莊恒揚. 中國農業(yè)科學. 2009(11)
碩士論文
[1]不同農作措施對小麥品質的影響[D]. 董博.甘肅農業(yè)大學 2008
[2]不同播期對春小麥品質性狀及其貯藏蛋白合成和積累的影響[D]. 慕軍鵬.甘肅農業(yè)大學 2005
本文編號:3522702
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