基于DSSAT模型東北寒區(qū)溫室番茄生長(zhǎng)的模擬評(píng)價(jià)與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 00:19
為了探討DSSAT模型在遼寧地區(qū)溫室番茄生長(zhǎng)管理中的應(yīng)用,本文依據(jù)遼寧地區(qū)的溫室番茄田間試驗(yàn)資料,在4個(gè)灌水處理(50%θf、60%θf、70%θf和80%θf為灌水下限,θf為田間持水率)條件下,利用CROPGRO-Tomato模型和2018年溫室番茄實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立了2018年不同灌水條件下溫室番茄作物模型,并分析了模型的精度;利用Simlab軟件并采用軟件中的Morris法和EFAST法分析了CROPGRO-Tomato模型的5個(gè)輸出變量(番茄的開(kāi)花期、成熟期、產(chǎn)量、地上干物質(zhì)量和最大葉面積指數(shù))對(duì)13個(gè)作物品種參數(shù)(EM.FL為出苗到第一朵花出現(xiàn)的光熱時(shí)間、FL.SH為第一花序開(kāi)花到第一花序坐果的光熱時(shí)間等)和19個(gè)土壤參數(shù)(SDUL為各層土壤田間持水率、SLDR為排水比率等)的敏感性程度,并比較了兩種方法的分析結(jié)果,同時(shí)使用EFAST法對(duì)模型輸出結(jié)果進(jìn)行不確定性分析。并根據(jù)已建立的作物模型分析了灌水調(diào)控和溫室溫度對(duì)溫室番茄模擬產(chǎn)量預(yù)測(cè)的影響,為溫室番茄生產(chǎn)和管理提供理論基...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)43號(hào)溫室大棚Figure2-1No.43greenhouseofShenyangAgriculturalUniversity
第二章材料與方法14圖2-2試驗(yàn)小區(qū)布置Figure2-2Experimentalplotarrangement2.1.3田間數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目與測(cè)定方法(1)氣象數(shù)據(jù)田間氣象數(shù)據(jù)采用無(wú)線熵情監(jiān)控儀器(型號(hào):CaipoBase,生產(chǎn)廠家:北京科百宏業(yè)科技有限公司,產(chǎn)地:奧地利)進(jìn)行收集,收集氣象數(shù)據(jù)包含逐日最高最低溫度,相對(duì)濕度,太陽(yáng)輻射量等數(shù)據(jù)。(2)土壤含水率水分測(cè)定采用TDR測(cè)定10cm-70cm土層深度的土壤含水量,測(cè)定之前對(duì)新布置的TDR測(cè)管附近的區(qū)域取土,采用烘干法對(duì)TDR測(cè)管進(jìn)行校核。每個(gè)小區(qū)布設(shè)兩根測(cè)管,從番茄定植至作物收獲期間,每天使用TDR測(cè)定土壤水分,若出現(xiàn)測(cè)管平均含水量的平均值低于設(shè)計(jì)下限,則采用公式2-1進(jìn)行灌水計(jì)算:()ulllm=Hps(2-1)式中:ul為土壤含水量上限值(upperlimit)為100%田間持水率,體積含水率cm3cm-3;ll為實(shí)測(cè)土壤含水量平均值(lowerlimit),體積含水率cm3cm-3;s為試驗(yàn)小區(qū)面積,m2;H為溫室番茄計(jì)劃濕潤(rùn)層深度,m(苗期取0.1m,開(kāi)花結(jié)果期取0.2m,結(jié)果期到采收期取0.4m);P為滴灌濕潤(rùn)比,本文取0.6(微灌工程技術(shù)規(guī)范SL103-95);m為灌水定額,mm。(3)生育期番茄的發(fā)育通常劃分為發(fā)芽期、苗期、開(kāi)花坐果期、結(jié)果期和采收期5個(gè)階段,如表所示(以50%植株進(jìn)入某一時(shí)期便認(rèn)定該小區(qū)進(jìn)入此時(shí)期。)。自定植日起,試驗(yàn)期間每日
20個(gè)土壤層來(lái)代表土壤剖面。土壤表面蒸發(fā)、根系吸收以及土壤水分下滲會(huì)導(dǎo)致該土層含水率下降,而降雨、積雪、灌溉以及從其他土層運(yùn)移過(guò)來(lái)的土壤水分均會(huì)導(dǎo)致該土層含水率的上升。當(dāng)一個(gè)土層的含水量已經(jīng)超過(guò)其排水上限時(shí),模型采用翻斗式(tippingbucket)的方法來(lái)計(jì)算土壤排水量(Ritchie,J.Tetal,1998.)。每天的土壤水分入滲的計(jì)算是通過(guò)用降雨量減去表面徑流量來(lái)得到的,模型根據(jù)土壤質(zhì)地、地塊坡度以及耕作制度,采用SCS徑流曲線法(SoilConservationsService(SCS)1972.)分別計(jì)算通過(guò)降雨轉(zhuǎn)化的下滲量以及地表徑流量。圖2-3DSSAT土壤水分運(yùn)動(dòng)過(guò)程模擬示意圖Figure2-3DiagramofsimulationofsoilwatermovementprocesswithDSSAT2.2.2.2DSSAT模型產(chǎn)量計(jì)算原理該模型由數(shù)據(jù)模塊、仿真模塊、分析模塊和工具模塊組成。以土壤水分和產(chǎn)量為研究對(duì)象,介紹了作物產(chǎn)量的計(jì)算方法(SMGengetal,2017):dW/dt=W*–SL–SS-SR(2-3)W*=E*(Pg–Rm)(2-4)Pg=Kp*PGMAX(PAR)*fL*f0*fN*fT(2-5)Rm=LEAF×0.03+STEM×0.015+ROOT×0.01+SO×0.01(2-6)式中:t為時(shí)間;SL、SS、SR分別為衰老的葉片、莖、根;E為能量轉(zhuǎn)移;Pg為光合作用總量;Rm為維持呼吸作用,由SUCROS模型計(jì)算得出;Kp為土壤肥力的適應(yīng)
本文編號(hào):3245956
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)43號(hào)溫室大棚Figure2-1No.43greenhouseofShenyangAgriculturalUniversity
第二章材料與方法14圖2-2試驗(yàn)小區(qū)布置Figure2-2Experimentalplotarrangement2.1.3田間數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目與測(cè)定方法(1)氣象數(shù)據(jù)田間氣象數(shù)據(jù)采用無(wú)線熵情監(jiān)控儀器(型號(hào):CaipoBase,生產(chǎn)廠家:北京科百宏業(yè)科技有限公司,產(chǎn)地:奧地利)進(jìn)行收集,收集氣象數(shù)據(jù)包含逐日最高最低溫度,相對(duì)濕度,太陽(yáng)輻射量等數(shù)據(jù)。(2)土壤含水率水分測(cè)定采用TDR測(cè)定10cm-70cm土層深度的土壤含水量,測(cè)定之前對(duì)新布置的TDR測(cè)管附近的區(qū)域取土,采用烘干法對(duì)TDR測(cè)管進(jìn)行校核。每個(gè)小區(qū)布設(shè)兩根測(cè)管,從番茄定植至作物收獲期間,每天使用TDR測(cè)定土壤水分,若出現(xiàn)測(cè)管平均含水量的平均值低于設(shè)計(jì)下限,則采用公式2-1進(jìn)行灌水計(jì)算:()ulllm=Hps(2-1)式中:ul為土壤含水量上限值(upperlimit)為100%田間持水率,體積含水率cm3cm-3;ll為實(shí)測(cè)土壤含水量平均值(lowerlimit),體積含水率cm3cm-3;s為試驗(yàn)小區(qū)面積,m2;H為溫室番茄計(jì)劃濕潤(rùn)層深度,m(苗期取0.1m,開(kāi)花結(jié)果期取0.2m,結(jié)果期到采收期取0.4m);P為滴灌濕潤(rùn)比,本文取0.6(微灌工程技術(shù)規(guī)范SL103-95);m為灌水定額,mm。(3)生育期番茄的發(fā)育通常劃分為發(fā)芽期、苗期、開(kāi)花坐果期、結(jié)果期和采收期5個(gè)階段,如表所示(以50%植株進(jìn)入某一時(shí)期便認(rèn)定該小區(qū)進(jìn)入此時(shí)期。)。自定植日起,試驗(yàn)期間每日
20個(gè)土壤層來(lái)代表土壤剖面。土壤表面蒸發(fā)、根系吸收以及土壤水分下滲會(huì)導(dǎo)致該土層含水率下降,而降雨、積雪、灌溉以及從其他土層運(yùn)移過(guò)來(lái)的土壤水分均會(huì)導(dǎo)致該土層含水率的上升。當(dāng)一個(gè)土層的含水量已經(jīng)超過(guò)其排水上限時(shí),模型采用翻斗式(tippingbucket)的方法來(lái)計(jì)算土壤排水量(Ritchie,J.Tetal,1998.)。每天的土壤水分入滲的計(jì)算是通過(guò)用降雨量減去表面徑流量來(lái)得到的,模型根據(jù)土壤質(zhì)地、地塊坡度以及耕作制度,采用SCS徑流曲線法(SoilConservationsService(SCS)1972.)分別計(jì)算通過(guò)降雨轉(zhuǎn)化的下滲量以及地表徑流量。圖2-3DSSAT土壤水分運(yùn)動(dòng)過(guò)程模擬示意圖Figure2-3DiagramofsimulationofsoilwatermovementprocesswithDSSAT2.2.2.2DSSAT模型產(chǎn)量計(jì)算原理該模型由數(shù)據(jù)模塊、仿真模塊、分析模塊和工具模塊組成。以土壤水分和產(chǎn)量為研究對(duì)象,介紹了作物產(chǎn)量的計(jì)算方法(SMGengetal,2017):dW/dt=W*–SL–SS-SR(2-3)W*=E*(Pg–Rm)(2-4)Pg=Kp*PGMAX(PAR)*fL*f0*fN*fT(2-5)Rm=LEAF×0.03+STEM×0.015+ROOT×0.01+SO×0.01(2-6)式中:t為時(shí)間;SL、SS、SR分別為衰老的葉片、莖、根;E為能量轉(zhuǎn)移;Pg為光合作用總量;Rm為維持呼吸作用,由SUCROS模型計(jì)算得出;Kp為土壤肥力的適應(yīng)
本文編號(hào):3245956
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