[發明專利]一種基于指數線性方程的設施作物干物質生產模擬方法

有效

• 申請號: 201210383023.6
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102893817A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 楊再強;李永秀;江曉東;朱永生
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: A01G7/00
• 分類號: A01G7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明公開了一種基于指數線性方程的設施作物干物質生產模擬方法，屬于農業信息處理的技術領域。

背景技術

20世紀90年代以來，設施農業以超時令、反季節蔬菜栽培為主迅猛發展，設施農業面積從1981年的10.8萬畝發展到2010年的4500多萬畝，29年間增長了440多倍，同時設施農業的發展也為城市反季節蔬菜供應提出供了最基本的堅實保障。干物質生產是設施作物產量和品質形成的物質基礎，在結實前生產和分配到葉片的干物質形成光合葉面積而影響植株的營養生長，而結實后分配到果實中的干物質直接參與作物產量和品質的形成，因此設施作物干物質生長模擬是生產部門十分關注的技術難題。

目前模擬干物質生長有三種方法，一是利用有效積溫方法，即利用地上干物質與作物有效積溫的關系，建立干物質模擬模型。二是光合作用驅動的干物質生產模型，該模型分別描述單葉光合作用速率、冠層光合作用速率，再通過高斯積分得到每時干物質生產量，再利用干物質分配模型計算得到地上部分生物產量。第三種方法就是輻熱積法，就是利用干物質生產與輻熱積關系建立關系模型。三種方法均有一定缺陷，有效積溫法沒有考慮高溫對作物生長的滯后效應，光合作用干物質模型由于要測定光合參數，計算比較復雜。輻熱積法的光溫指標是輻熱積，沒有把溫度效應和光照效應分別考慮，出現在光強在光補償點下，而且溫度值高時，計算輻熱積值高，實際干物質生長量低的情況，模擬誤差大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了一種基于指數線性方程的設施作物干物質生產模擬方法。

本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案：

一種基于指數線性方程的設施作物干物質生產模擬方法，包括如下步驟：

步驟1，采集設施環境的氣溫數據、光合有效輻射的數據，計算設施作物每天的溫光效應；

步驟2，根據步驟1所述的設施作物每天的溫光效應，計算出從定植到冠層封行期間累積的溫光效應（PTERa）、設施作物冠層封行后到收獲前累積的溫光效應（PTERb）；

步驟3，試驗測量設施作物植株地上部分干重值，計算得到設施作物在線性成長階段地上部分干重絕對最大生長速率（Cm）、設施作物在指數階段地上部分干重相對最大生長速率（Rm）；

步驟4，構建設施作物干物質生產模型，用指數線性函數擬合設施作物干物質生長速率與定值后累積的溫光效應的關系，設施作物定植后第i天植株地上部分干重DWSi為：

DWSi=(Cm/Rm)×ln(1+exp(Rm×（PTERa–PTER_b)))。

所述一種基于指數線性方程的設施作物干物質生產模擬方法，步驟1中設施作物每天的溫光效應計算方法如下：

步驟a，利用氣象環境數據采集儀器測量設施環境每小時的氣溫、光合有效輻射值；

步驟b，累加計算設施環境光合有效輻射值日積分值，根據設施植物生長速率與光合有效輻射值日積分值的關系計算設施作物的每天相對光效應；

步驟c，根據設施作物生長速率與設施環境溫度的關系計算設施作物的每天相對溫度效應；

步驟d，步驟b所述設施作物的每天相對光效應與步驟c所述的每天相對溫度效應相乘得到設施作物每天的溫光效應。

本發明采用上述技術方案，具有以下有益效果：利用本發明建立的干物質生產模型能夠預測定植后任意一天作物地上部分干物質生產量，且模型參數較少。通過測量每日平均氣溫和光合有效輻射即可預測設施作物地上干物質產量。

附圖說明

圖1為基于指數線性方程的設施作物干物質生產模擬方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發明的技術方案進行詳細說明：

基于指數線性方程的設施作物干物質生產模擬方法如圖1所示，包括如下步驟：

步驟1，采集設施環境的氣溫數據、光合有效輻射的數據，計算設施作物每天的溫光效應，具體包括如下步驟：

步驟a，利用氣象環境數據采集儀器測量設施環境每小時的氣溫Tj、光合有效輻射值PAR(j)；

步驟b，累加計算設施環境光合有效輻射值日積分值R：