基于APSIM的旱地小麦籽粒蛋白质含量模型精度检验及应用

发布时间：2021-11-27 16:59

　　:籽粒蛋白质积累过程的准确模拟对黄土丘陵区旱地小麦优质生产的有效调控有重要意义。利用甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村2016—2017年大田试验数据及定西市安定区1971—2017年气象资料,建立基于APSIM（agricultural production systems simulator）的旱地小麦籽粒蛋白质含量模型,采用相关性分析方法检验,并定量分析了耕作方式（传统耕作、传统耕作+秸秆覆盖、免耕及免耕+秸秆覆盖）和播期（正常播期、早播、晚播）对小麦籽粒蛋白质含量的影响。结果表明:3个播期处理和4种耕作方式下,产量和籽粒蛋白质含量模拟值和观测值之间的均方根误差（RMSE）分别为66.4～121.9 kg·hm-2和0.2%～1.1%;归一化均方根误差（NRMSE）分别为1.23%～9.66%和1.31%～9.94%,模型模拟精度较高。播期对旱地小麦籽粒蛋白质含量的影响显著,正常播期的蛋白质含量最高,晚播明显降低了蛋白质含量。4种耕作方式的小麦产量与籽粒蛋白质含量均呈开口向下的二次曲线关系,随着蛋白质含量的升高,产量呈先增加后减少的态势,经过秸秆覆盖的耕作方式（传统耕作+秸秆覆盖和... 

【文章来源】：中国生态农业学报(中英文). 2020,28(01)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

旱地小麦产量(a)和蛋白质含量(b)模拟值与实测值关系Fig.1Relationshipbetweensimulatedandobservedvaluesofdrylandwheatyield(a)andproteincontent

第1期聂志刚等:基于APSIM的旱地小麦籽粒蛋白质含量模型精度检验及应用93http://www.ecoagri.ac.cn图2旱地小麦播期和播种方式对旱地小麦籽粒蛋白质的影响Fig.2Impactofsowingdateandtillagetreatmentongrainproteincontentofdrylandwheat图3不同耕作方式下旱地小麦产量与籽粒蛋白质含量关系Fig.3Relationshipbetweenyieldandgrainproteincontentofdrylandwheatunderdifferenttillagetreatments12.4%、11.4%和12.3%,表明蛋白质含量达12%以上时,经过秱秆覆盖的耕作方式(TS和NTS)比不覆盖耕作方式(T和NT)产量减少的态势较缓。2y132.07x2768.5x12676(20)2y63.669x1579.9x7917.9(21)2y186.36x4242.2x22371(22)2y37.239x919.61x3941.1(23)3讨论采用可扩展标记语言(XML)对小麦生长模拟框架(APSIM-Wheat)中的多个旱地小麦生长过程有穷性数学子模型及相应参数进行构建,籽粒蛋白质含量模型即为APSIM-Wheat中子模型之一。XML格式文档所具有的独立标识功能,使得各子模型既具备统一的描述方法,又拥有独立进行数据交换的能力,可实现APSIM-Wheat中小麦生长各子模型协调、系统的嵌套。本文以干物质和氮素的积累与分配作为籽粒蛋白质的主要来源,兼顾考虑干物质从营养器官向籽粒再迁秲的过程。当干物质需求得到满足时,单株籽粒实际日干物质积累量与需求量相同;当干物质需求不满足时,植株茎干物质发生再迁秲,尽可能满足穗的需求,此时单株籽粒实际日干物质积累量为积累量与迁秲量之和。当土壤氮供应不足时,从茎和叶片中发生氮素再迁秲,再

第1期聂志刚等:基于APSIM的旱地小麦籽粒蛋白质含量模型精度检验及应用93http://www.ecoagri.ac.cn图2旱地小麦播期和播种方式对旱地小麦籽粒蛋白质的影响Fig.2Impactofsowingdateandtillagetreatmentongrainproteincontentofdrylandwheat图3不同耕作方式下旱地小麦产量与籽粒蛋白质含量关系Fig.3Relationshipbetweenyieldandgrainproteincontentofdrylandwheatunderdifferenttillagetreatments12.4%、11.4%和12.3%,表明蛋白质含量达12%以上时,经过秱秆覆盖的耕作方式(TS和NTS)比不覆盖耕作方式(T和NT)产量减少的态势较缓。2y132.07x2768.5x12676(20)2y63.669x1579.9x7917.9(21)2y186.36x4242.2x22371(22)2y37.239x919.61x3941.1(23)3讨论采用可扩展标记语言(XML)对小麦生长模拟框架(APSIM-Wheat)中的多个旱地小麦生长过程有穷性数学子模型及相应参数进行构建,籽粒蛋白质含量模型即为APSIM-Wheat中子模型之一。XML格式文档所具有的独立标识功能,使得各子模型既具备统一的描述方法,又拥有独立进行数据交换的能力,可实现APSIM-Wheat中小麦生长各子模型协调、系统的嵌套。本文以干物质和氮素的积累与分配作为籽粒蛋白质的主要来源,兼顾考虑干物质从营养器官向籽粒再迁秲的过程。当干物质需求得到满足时,单株籽粒实际日干物质积累量与需求量相同;当干物质需求不满足时,植株茎干物质发生再迁秲,尽可能满足穗的需求,此时单株籽粒实际日干物质积累量为积累量与迁秲量之和。当土壤氮供应不足时,从茎和叶片中发生氮素再迁秲,再

【参考文献】：
期刊论文
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[3]长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤养分和作物产量的影响[J]. 罗珠珠,蔡立群,李玲玲,牛伊宁,张仁陟,谢军红.  干旱地区农业研究. 2015(03)
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[7]基于APSIM的旱地小麦叶面积指数模拟模型构建[J]. 聂志刚,李广.  干旱地区农业研究. 2013(04)
[8]基于APSIM模型旱地春小麦产量对温度和CO2浓度升高的响应[J]. 李广,李玥,黄高宝,罗珠珠,王琦,刘强,燕振刚,赵有益.  中国生态农业学报. 2012(08)
[9]基于APSIM模型的降水量分配对旱地小麦和豌豆产量影响的研究[J]. 李广,黄高宝.  中国生态农业学报. 2010(02)
[10]大麦籽粒蛋白质含量预测模型[J]. 徐寿军,杨恒山,范富,王云,许如根,庄恒扬.  中国农业科学. 2009(11)

硕士论文
[1]不同农作措施对小麦品质的影响[D]. 董博.甘肃农业大学 2008
[2]不同播期对春小麦品质性状及其贮藏蛋白合成和积累的影响[D]. 慕军鹏.甘肃农业大学 2005



本文编号：3522702