基于生理參數(shù)的水稻植株形態(tài)模型研究.pdf

1、虛擬作物作為農(nóng)業(yè)科學(xué)與計算機信息技術(shù)相互滲透的新成果，是作物生長模擬模型更高層次的發(fā)展。虛擬作物研究使得作物生長過程更加直觀和形象化，因此人們對作物的判斷和認識會更加準確和全面。本研究通過連續(xù)觀測不同類型水稻品種的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，構(gòu)建了基于生理參數(shù)的水稻植株形態(tài)結(jié)構(gòu)模型，從而為實現(xiàn)作物虛擬生長奠定基礎(chǔ)。
　　在2012和2013年浙江省富陽市黃田畈中國水稻研究所試驗基地田間試驗的基礎(chǔ)上，通過連續(xù)觀測和破壞性取樣獲取了不同類型水稻

2、植株葉片形態(tài)指標相關(guān)數(shù)據(jù)，綜合分析了四個供試材料水稻葉片形態(tài)指標隨生育過程及生態(tài)環(huán)境的變化規(guī)律，并構(gòu)建了水稻葉片生長過程的形態(tài)結(jié)構(gòu)模型。結(jié)果表明:水稻葉片寬度與葉位的關(guān)系可用二次函數(shù)表達;水稻主莖劍葉和其他葉的葉長與葉寬關(guān)系均可用冪函數(shù)表達:水稻比葉重與葉位的關(guān)系可用二次函數(shù)表達。最后結(jié)合比葉重，構(gòu)建了水稻葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)模型，并利用獲取的獨立田間試驗資料對模型作了初步的檢驗。結(jié)果表明，所建立的模型對不同類型水稻品種的主莖不同葉位葉片的葉長

3、、葉寬均具有較好的預(yù)測性，模擬值與觀察值的根均方差(RMSE)分別為2.31cm和0.09cm。
　　抽穗期水稻頂部三張葉片的光合能力直接影響作物的結(jié)實率與千粒重，因此頂部3張葉片的研究具有非常重要的實踐作用。通過連續(xù)性觀察不同類型水稻品種頂部三張葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)動態(tài)變化，本研究探討了頂部三張葉片對每穗總粒數(shù)、葉片葉綠素含量及植株生物量的重要影響。本研究綜合分析了水稻葉片葉綠素含量隨生育進程的動態(tài)變化，進而構(gòu)建了葉綠素動態(tài)變化模型，

4、水稻葉綠素含量(SPAD)與生長度日(GDD)的關(guān)系可用二次函數(shù)表達。最后用獨立的田間試驗數(shù)據(jù)資料對葉綠素模型作了初步的檢驗。結(jié)果表明，本模型具有較好的預(yù)測性，倒一葉、倒二葉以及倒三葉葉片的葉綠素含量的模擬值與觀察值的根均方差(RMSE)分別為1.00503、0.7396和0.6845。
　　此外，在連續(xù)觀察不同類型水稻品種節(jié)間和葉鞘伸長過程的基礎(chǔ)上，建立了水稻主莖節(jié)間和葉鞘生長過程的模擬模型。水稻節(jié)間相對長度與伸長節(jié)間序數(shù)的關(guān)系