温室作物生长灌溉模型作业.ppt

温室番茄生长发育模拟,制作：叶武辉 组员：王政 张翔,第一章 绪论第二章 番茄生长发育模拟模型第三章 番茄器官生长发育模拟模型第四章 番茄养分产量效应模拟模型第五章 番茄群体光合作用模拟模型,第一章 绪论,温室生长模拟是作物生长发育过程的基本规律和量化的表达通俗的说是是利用模型进行试验、分析和推演，以获得对被研究对象的认识。温室生长模型有八大特征：1、系统性2、动态性3、机理性4、预测性5、通用性6、便用性7、灵活性8、研究性,第一章 绪论,作物生长模拟的意义：1.联系生产的桥梁2.具有较强的解释性和预测性3.代表创造性思维4.数学模型和农作物生产管理的互动作物生长模拟的发展历程（四大派+中国）1.荷兰派 2.美国派 3.日本派 4.法国派,第一章 绪论,作物生长模拟的版块和层次：气象、土壤、作物特征数据输入模块 生理生态过程的模拟模块 模拟结果的数据图形输出与分析模块,第一章 绪论,温室模拟的不足：1.模拟与实际生产情况相差较远2.参数实用性差3.实用性不强4.有效性检验差,第二章 番茄生长发育模拟模型,番茄的生长发育是一个十分复杂的过程，是内部生理特性和外部形态特征的变化过程，也是个体细胞分裂和增长、组织分化以及营养器官和生殖器官的建成过程。番茄生长发育除了受品种和自身遗传特性影响外，同时也与外界环境条件密切相关。根据不同的研究项目，可将番茄的生育期划分为四个阶段：（1）发芽期（播种-出苗期)(2)幼苗期（出苗-发芽分化）（3）开花坐果期（发芽分化-果实发育）（4）结果期（果实发育-果实成熟）,番茄的生长发育是一个十分复杂的过程，是内部生理特性和外部形态特征的变化过程，也是个体细胞分裂和增长、组织分化以及营养器官和生殖器官的建成过程。番茄生长发育除了受品种和自身遗传特性影响外，同时也与外界环境条件密切相关。根据不同的研究项目，可将番茄的生育期划分为四个阶段：（1）发芽期（播种-出苗期)(2)幼苗期（出苗-发芽分化）（3）开花坐果期（发芽分化-果实发育）（4）结果期（果实发育-果实成熟）在发芽期主要受积温效应的影响，出苗以后受多种发育因子（如温度、阳光co2浓度、水分、营养状况）的影响番茄生育指数（Development Stage index,DSI)或生育阶段常数表征番茄的不同生育期，指番茄发育到某一时刻（以日为单位），以完成的某一生育阶段的份额。,第二章 番茄生长发育模拟模型,番茄生育指数数学式：,番茄生育阶段的划分与生育期的形态指标,第二章 番茄生长发育模拟模型,第二节 番茄的生长于积温关系的模拟模型 分为三部分作物生长发育的普适理论模型 番茄生长发育的线性模型 番茄生长发育的非线性模型 番茄不同发育阶段的非线性模型番茄普适理论模型可表述为：DVR:发育速率，等于发育时间的倒数。f(k)：为基本发育常数，f(k)=e-k其中k是发育系数，k值越大，表示发育速度越快。f(T)：温度因子影响函数。f(D）：日照长度因子影响函数。f(t)：昼夜温差效应函数。F(EC)：肥料、水分及播种深度等栽培措施因子影响函数。,第二章 番茄生长发育模拟模型,番茄生长发育的线性模型和非线性模型综述：番茄的生长发育速率与温度间呈非线性关系，即存在“温度三基点”，发育速率与温度的非线性关系很好的解释了日最低温度的重要性。有效积温随温度的本事而变化，番茄完成某一生育阶段的基本发育时间是恒定的。番茄在不同发育阶段的非线性模拟模型：在番茄不同的发育时期，非线性的模拟都可用一定的数学使进行标示，变量也是的多个的，比如在幼苗期影响生长发育的关键因数如温度、日照长度等等。因此非线性的模拟在不同的阶段有着不同的表达。,第二章 番茄生长发育模拟模型,第三节 番茄发育动态模拟模型在静态模拟中，有必要对其数据进行修正，从而得到番茄逐日发育速度模型。动态模拟的生物学意义在于：对于某种特定的番茄品种而言，在任何温、光、CO2浓度条件下，完成某一生长发育阶段的实际日数尽管不同但其基本发育生理日数是恒定的，尽管其它因子(如土壤水分、土壤肥力、病虫害等)可能对其有较小的影响，但可忽略不计。基本发育生理日恒定的原理是番茄生长发育动态模拟模型的理论基础，它较之积温恒定理论更符合作物的发育实际。基本生理日又称基本生理发育时间、基本生理发育日或成熟日，是一种适宜发育环境的时间尺度，或是一种去除发育因子影响的时间尺度。,第二章 番茄生长发育模拟模型,第四节 模型参数的确定及其检验分三步：试验设计及栽培管理。按照中国农科院蔬菜花卉研究所制定的番茄长季节栽培技术规程统一管理。确定模型参数。模型参数分两步进行，依据播种-出苗期、出苗-芽分化、开花-果实发育、果实发育-果实成熟四个阶段模拟模型及确定参数的方法。模型验证。我们首先在温室内的人工玻璃试验箱中进行模型的验证试验，试验箱大小为1x1xlm，内有温度、C压浓度控制及采集系统，补光设备及遮光设备安装在试验箱外。试验方式为盆载，且采用多次育苗多次试验的方式。试验目的是验证番茄苗期的生长发育与温度、日照长度及C压浓度的关系。,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,基本概念番茄的器官发育：指植株上不同器官的生长和形成的过程，决定了植物的形态特征。植株上的器官主要包括跟、茎、叶、花、果实影响的因数：温、光、气等条件。本研究是以有效积温为驱动变量，研究了温室番茄叶片、叶面积、茎节数、果实的发生发展动态。整个生长期用分段函数表示。一部分符合线性关系，另一部分满足Logistic曲线。本章的章节 1、番茄叶序的发育模型 2、模型参数确定及模型的检验 3、叶片的扩张与生理发育时间的模型 4、茎节数与叶序的同伸长关系 5、叶序与果位的同伸关系 6、果实的生长发育与生理发育时间的关系模型 7、番茄生育期模型与叶序模型的关系 8、发育、叶序及器官建成模型的组装,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,1、番茄叶序的发育模型分为两部分：线性模型和非线性模型线性模型：在特点的环境条件下，番茄主茎节上叶片出现数目是一个相对稳定的过程，且与生长度日呈正相关关系，其线性模型为。,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,1、番茄叶序的发育模型番茄叶序发展的非线性模型：,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,2、模型参数确定及模型的检验,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,3、叶片的扩张与生理发育时间的模型,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,4、茎节数与叶序的同伸长关系,5、叶序与果位的同伸关系,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,6、果实的生长发育与生理发育时间的关系模型,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,8、发育、叶序及器官建成模型的组装,第三章 番茄器官生长发育模拟模型,总结：,第四章 番茄养分产量效应模拟模型,第四章 番茄养分产量效应模拟模型,本章的章节：1.农田施肥量的确定2、养分产量效应函数3、试验设计及结果分析,第四章 番茄养分产量效应模拟模型,1.农田施肥量的确定目标产量法：,第四章 番茄养分产量效应模拟模型,1.农田施肥量的确定养分产量效应函数法：,第四章 番茄养分产量效应模拟模型,2、养分产量效应函数,第四章 番茄养分产量效应模拟模型,3、试验设计及结果分析结果表明,第四章 番茄养分产量效应模拟模型,本章小结：,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,本章的主要内容：1、光合作用的定义2、番茄群体叶面积模型3、光能的分布和截获4、冠层呼吸作用与干物质积累模型5、模型验证,1、光合作用的定义,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,2、番茄群体叶面积模型,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,3、光能的分布和截获,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,3、光能的分布和截获,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,3、光能的分布和截获,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,3、光能的分布和截获,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,4、冠层呼吸作用与干物型质积累模,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,4、冠层呼吸作用与干物型质积累模型暗呼吸模型,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,4、冠层呼吸作用与干物型质积累模型光呼吸模型,由两式得：,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,4、冠层呼吸作用与干物型质积累模型干物质的积累模型：,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,5、模型验证,第五章 番茄群体光合作用模拟模型,本章小结：,