基于机器学习的滴灌玉米光合响应特征
发布时间:2022-04-26 19:33
【目的】提出一种优化模型精度的机器学习网格搜索方法,解决滴灌玉米光合响应曲线模型参数确定难、精度低等问题,为滴灌玉米光合生理机制及光合响应特征提供新思路。【方法】2017年和2018年以宁夏玉米主栽品种(TC19)为试验材料,设置6个施钾水平(0(K0)、90 kg·hm-2(K1)、180 kg·hm-2(K2)、270 kg·hm-2(K3)、360 kg·hm-2(K4)、450 kg·hm-2(K5)),使用Li-6400XT光合仪测定不同钾肥水平下玉米吐丝期光响应曲线。运用机器学习网格搜索法和非线性回归分析法对基于直角双曲线修正模型的光响应曲线进行拟合。选取决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)及平均绝对误差(MAE)对模型精度进行评价。【结果】在玉米吐丝期,叶片光合参数Pn、Tr和Gs随施钾量的增加呈先增大后减小的趋势。拟合评价结果表明,在K0和K1处理下机器学习方法计算效果优于传统方法,R2均大于0.991,RMSE均小于1.487,MAE均小于1.350。在K...
【文章页数】:12 页
【文章目录】:
0 引言
1 材料与方法
1.1 试验地概况
1.2 试验设计
1.3 测试项目与方法
1.4 作物光合响应模型
1.5 机器学习网格搜索法对修正模型的拟合
1.6 数据处理与模型检验
2 结果
2.1 不同钾肥处理下玉米吐丝期光响应曲线动态变化特征
2.2 施钾对滴灌玉米吐丝期光合生理特性的影响
2.3 玉米吐丝期水分利用效率与呼吸效率对钾肥的响应
2.4 网格搜索法和非线性回归分析法对修正模型拟合度比较
2.5 基于网格搜索的机器学习法对滴灌玉米吐丝期光响应曲线参数计算
3 讨论
4 结论
【参考文献】:
期刊论文
[1]低钾胁迫对玉米苗期光合特性和光系统Ⅱ性能的影响[J]. 杜琪,王宁,赵新华,沙德剑,张艳正,赵凯能,党现什,于海秋. 核农学报. 2019(03)
[2]河套灌区膜下滴灌高频施肥促进玉米生长及产量研究[J]. 李哲,屈忠义,任中生,杨少东,续喆,贾咏林,胡敏. 节水灌溉. 2018(10)
[3]基于随机森林法的棉花叶片叶绿素含量估算[J]. 依尔夏提·阿不来提,买买提·沙吾提,白灯莎·买买提艾力,安申群,马春玥. 作物学报. 2019(01)
[4]宁夏扬黄灌区玉米滴灌水肥一体化灌溉施肥制度试验研究[J]. 刘学军,翟汝伟,李真朴,刘平,王文. 中国农村水利水电. 2018(09)
[5]不同灌溉定额下春小麦光合光响应特征研究[J]. 马莉,王全九. 农业机械学报. 2018(06)
[6]干热河谷紫色土区不同复合肥施肥量对玉米苗期光响应特性的影响[J]. 赵丽,贺玉晓,魏雅丽,刘刚才. 干旱地区农业研究. 2018(01)
[7]C4植物玉米的光合-光响应曲线模拟研究[J]. 李义博,宋贺,周莉,许振柱,周广胜. 植物生态学报. 2017(12)
[8]叶片光能利用效率和水分利用效率对光响应的模型构建[J]. 叶子飘,张海利,黄宗安,杨小龙,康华靖. 植物生理学报. 2017(06)
[9]生育前期淹水对夏玉米冠层结构和光合特性的影响[J]. 任佰朝,张吉旺,董树亭,赵斌,刘鹏. 中国农业科学. 2017(11)
[10]近似贝叶斯法在光合模型参数估计中的应用[J]. 曾继业,谭正洪,三枝信子. 植物生态学报. 2017(03)
本文编号:3648606
【文章页数】:12 页
【文章目录】:
0 引言
1 材料与方法
1.1 试验地概况
1.2 试验设计
1.3 测试项目与方法
1.4 作物光合响应模型
1.5 机器学习网格搜索法对修正模型的拟合
1.6 数据处理与模型检验
2 结果
2.1 不同钾肥处理下玉米吐丝期光响应曲线动态变化特征
2.2 施钾对滴灌玉米吐丝期光合生理特性的影响
2.3 玉米吐丝期水分利用效率与呼吸效率对钾肥的响应
2.4 网格搜索法和非线性回归分析法对修正模型拟合度比较
2.5 基于网格搜索的机器学习法对滴灌玉米吐丝期光响应曲线参数计算
3 讨论
4 结论
【参考文献】:
期刊论文
[1]低钾胁迫对玉米苗期光合特性和光系统Ⅱ性能的影响[J]. 杜琪,王宁,赵新华,沙德剑,张艳正,赵凯能,党现什,于海秋. 核农学报. 2019(03)
[2]河套灌区膜下滴灌高频施肥促进玉米生长及产量研究[J]. 李哲,屈忠义,任中生,杨少东,续喆,贾咏林,胡敏. 节水灌溉. 2018(10)
[3]基于随机森林法的棉花叶片叶绿素含量估算[J]. 依尔夏提·阿不来提,买买提·沙吾提,白灯莎·买买提艾力,安申群,马春玥. 作物学报. 2019(01)
[4]宁夏扬黄灌区玉米滴灌水肥一体化灌溉施肥制度试验研究[J]. 刘学军,翟汝伟,李真朴,刘平,王文. 中国农村水利水电. 2018(09)
[5]不同灌溉定额下春小麦光合光响应特征研究[J]. 马莉,王全九. 农业机械学报. 2018(06)
[6]干热河谷紫色土区不同复合肥施肥量对玉米苗期光响应特性的影响[J]. 赵丽,贺玉晓,魏雅丽,刘刚才. 干旱地区农业研究. 2018(01)
[7]C4植物玉米的光合-光响应曲线模拟研究[J]. 李义博,宋贺,周莉,许振柱,周广胜. 植物生态学报. 2017(12)
[8]叶片光能利用效率和水分利用效率对光响应的模型构建[J]. 叶子飘,张海利,黄宗安,杨小龙,康华靖. 植物生理学报. 2017(06)
[9]生育前期淹水对夏玉米冠层结构和光合特性的影响[J]. 任佰朝,张吉旺,董树亭,赵斌,刘鹏. 中国农业科学. 2017(11)
[10]近似贝叶斯法在光合模型参数估计中的应用[J]. 曾继业,谭正洪,三枝信子. 植物生态学报. 2017(03)
本文编号:3648606
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