作物水分敏感指数累积函数的改进及其验证

为了更好的分析整个作物生育期不同时期水分亏缺对作物产量的影响,该文在分析作物水分生产函数中水分敏感指数及其累积函数特性的基础上,对目前广泛应用的水分敏感指数累积函数进行了改进。改进后的累积函数与原累积函数在作物生长中期差异较小,而在作物生长前期和后期差异相对较大。改进后的累积函数物理概念上更符合实际,能够模拟作物水分敏感指数累积值从生长开始到生育期结束的变化过程。利用山西潇河试验站冬小麦和广西桂林试验站晚稻非充分灌溉试验数据进行了验证,改进后的累积函数模拟的水分敏感指数累积值与通过试验观测产量优化求解值吻合较好,且与原累积函数相比具有较好的模拟效果。

Jensen模型水分敏感指数的新定义及其解法

在总结已有的作物水分生产函数Jensen模型研究工作的基础上,针对以往研究中水分敏感指数与生育阶段划分密切相关的问题,对Jensen模型进行了改造,提出了水分敏感指数的新定义。并在Jensen模型水分敏感指数的累加性分析的基础上,提出了确定Jensen模型水分敏感指数及累积曲线的更为简洁的新方法,新方法得到了田间试验的验证并与传统方法有很好的一致性。

春小麦水分敏感指数与有限水量生育期的最优分配

通过不同的受旱处理,确定了Jensen模型中的春小麦水分敏感指数.介绍了运用动态规划模型实现有限水量生育期最优分配的方法与步骤,并以辽西地区春小麦为例,确定了不同生育期可利用灌溉水量下的最优分配决策.

基于水分敏感指数的作物水分生态适应性评价

作物与水分的关系受到越来越多的关注。对作物水分生态适应性的科学评价有利于为制定合理的节水灌溉制度、确定适宜的灌水定额、作物布局以及种植结构调整提供依据。评价作物水分生态适应性应体现水分与作物产量的关系,基于这样的考虑,引入作物水分敏感指数(iλ)的概念,并将其与作物各生育时期需水量、有效降水量合理地联系起来,计算出作物水分生态适应性度(WEAI),以此为依据评价了北京地区冬小麦、夏玉米的水分生态适应性。结果表明:冬小麦、夏玉米的水分生态适应度分别为0.374和0.594,夏玉米的水分生态适应性强于冬小麦。评价体系综合反应了作物需水耗水特征、作物生育期内降需水平衡特征及水分与作物产量的关系,方法科学合理,适用于其他地区和作物。

棉花水分敏感指数累积函数研究

通过不同的受旱处理,确定了棉花的水分敏感指数累积函数,棉花的时段水分敏感指数值较大的时期在播种后的90~110 d之间,可达到0.025以上。结果表明用生长曲线拟合的敏感指数累积函数能较好地描述运城棉花产量对水分的反应。

春小麦水分敏感指数与有限水量生育期的最优分配

通过不同的受旱处理 ,确定了Jensen模型中的春小麦水分敏感指数。介绍了运用动态规划模型实现有限水量生育期最优分配的方法与步骤 ,并以辽西地区春小麦为例 ,确定了不同初始含水量和生育期可利用灌溉水量下的最优分配决策。

水分敏感指数累积曲线参数研究

本文针对国内目前较多使用的水分生产函数Ｊｅｎｓｅｎ模型，在参数求解和使用过程中存在的问题，提出用生长函数形式来表示水分敏感指数累积曲线随时间的变化过程，并用位于不同地区的两个试验站四个站年的资料（两年桶测试验，两年小区试验），进行了单站年和多站年两种方法的参数拟合分析，经另外一个试验站三年的田间试验资料对多站年拟合参数进行了检验。分析及检验结果表明：采用这一方法是可行的，它开拓了一条新的思路。更加广泛深入地对之进行研究，必将有助于深化对水分生产函数的敏感指数规律的认识，更好地为灌溉生产实践服务。

棉花水分生产函数Jensen模型敏感指数累积函数研究

根据试验资料 ,对Jensen模型水分敏感指数的求取方法、最高产量及其对应的阶段蒸发蒸腾量的选取和生育阶段的划分等问题进行了初步分析。研究表明 :求解水分敏感指数时 ,可用试验条件下的实际最高产量及其对应的阶段蒸发蒸腾量去代替模型中的最大产量及其对应的蒸发蒸腾量 ;推求棉花水分敏感指数的时间阶段以生育期划分才能与棉花的生物学特性密切结合 ,从而反映棉花不同生育阶段的需水特性 。

安徽省冬小麦和一季稻分时段水分敏感性研究

为了提高干旱灾害损失评估的时效性,更好地适应农业气象业务服务工作需要。根据农作物发育期与月历的对应关系,利用合肥和宿县农气观测站点冬小麦和一季稻1994—2002年的发育期、产量以及土壤水分资料,采用Jensen模型新算法模拟农作物水分的动态变化,得出农作物生长期内逐旬水分亏缺对产量的影响程度,计算作物全生育期内逐旬作物水分敏感系数。并利用安徽省干旱地区、干旱年农作物的实际减产率进行验证。结果表明,作物需水临界期对缺水最敏感,如冬小麦孕穗—抽穗扬花期和一季稻抽穗期均是对缺水最敏感的阶段,而这2个作物的苗期和成熟中后期对缺水反映均不敏感。经验证,敏感性系数计算与减产实况相吻合,因此,计算结果可作为安徽省农作物实时干旱损失评估业务的基础。

Jensen模型敏感指数随机误差对耗水量优化计算结果的影响

根据水分生产函数进行耗水量最优分配,是制定非充分灌溉制度的重要步骤。笔者研究了Jensen模型水分敏感指数随机误差对作物各阶段耗水量优化计算结果的影响。利用棉花灌溉试验数据,得到了Jensen模型各阶段水分敏感指数及其标准差,并通过随机模拟计算了作物各阶段最优耗水量的统计特征值。结果表明,产量和各生育阶段最优耗水量的标准差较大,随着总耗水量约束的加强,产量和各生育阶段最优耗水量的标准差逐渐增大。因此,水分敏感指数的随机波动对最优耗水量计算结果有显著影响,总耗水量约束越强,敏感指数随机波动的影响越大。

不同生育时期非充分灌溉对间作作物产量构成因子及收获指数的影响

针对内蒙古河套灌区干旱缺水的实际情况,以春小麦间作玉米、春小麦间作向日葵复合群体为研究对象,以不同生育期的非充分灌溉为试验处理,进行间作模式下的非充分灌溉试验。结果表明:间作下小麦分蘖期每多灌溉15 mm有效分蘖数提高5.4%~15.07%,而乳熟期随着水分胁迫加剧间作模式下的小麦穗粒数、千粒重、产量均呈现出先升高后降低的规律。对于间作下的玉米产量构成,适当减少小麦分蘖与拔节期的灌水量,相应增加小麦乳熟与玉米灌浆吐丝期的灌水量,有利于大幅提高缺水地区间作模式下的玉米产量,且随着灌水总量的升高,穗粒数以1.27~2.47粒·mm^(-1)的速度递增,产量以62.24,94.93,29.73 kg·hm^(-2)·mm^(-1)的"S"型曲线逐渐升高。而对于间作下的向日葵产量构成,其主要受小麦乳熟期与向日葵现蕾期水分处理的影响,且随灌水总量的提高间作向日葵的单株粒数呈先升后降的规律,而百粒重和产量则呈"N"型和"M"型规律变化。对于不同水分处理下各间作作物对水分的敏感指数表现为小麦的敏感指数最高,玉米次之,向日葵最低。不同水分处理对各间作作物收获指数的影响表现为间作模式下的小麦受水分胁迫后其收获指数普遍提高,间作模式下玉米的收获指数随灌水总量上升而逐渐上升,而间作模式下受水分胁迫处理的向日葵收获指数反而下降。

水稻水分生产函数时空变异规律研究

基于对水稻Jensen模型中敏感指数在全生育期变化规律的认识 ,以生长曲线函数建立了水稻敏感指数累积函数 ,分析了其特征 ,从而解决了不同长时段敏感指数转换计算问题。较全面地揭示了水稻水分生产函数及其敏感指数累积函数中主要参数随气象条件及土壤因子变化的规律。通过参照作物需水量及其频率以及不同地区土壤有效含水量为媒介 ,建立了对水分敏感指标在不同水文年份 (时间 )和不同地区 (空间 )进行预报的数学模型 ,据此提出了水稻水分生产函数在时、空两方面插补、延长、移用与扩展的理论与方法。借助于参照作物需水量等值线图及土壤分布图 。

棉花水分生产函数及灌溉制度研究

根据实验资料,通过不同受旱处理确定了棉花的水分敏感指数及水分生产函数,结果表明对水分最敏感的阶段是花铃期,其次是蕾期,吐絮期最小。并运用动态规划方法制定了灌溉制度,可有效提高作物生育期内水分利用效率,对优化配置水资源,实现农业高效用水具有重要作用。

基于Jensen模型的内蒙古河套灌区春玉米水分生产函数研究

为了系统分析玉米整个生育期不同时期水分亏缺对产量的影响,适时开展灌溉影响评估,基于Jensen模型和水量平衡方程,利用水分试验数据和历史观测资料研究了河套灌区玉米水分敏感指数、玉米需水量和最高产量,建立了需水量和水分敏感指数时间变化方程,包括三项式和Logisitic两种形式,在旬尺度上二者的模拟结果十分接近;通过回代和实例检验,估算产量与实测产量有较好的一致性,回代结果的相关系数在0.92以上,相对误差小于15%的样本占到80%;实例检验的相关系数在0.63~0.69之间,相对误差低于20%的样本占到80%~100%,模拟效果基本符合实际。

吉林西部人工草地水分生产函数模型初探

水分生产函数模型用以描述作物产量与水分因子之间的数学关系。确定合适的作物水分生产函数模型对建立与完善节水灌溉系统具有十分重要的意义。选常用的Jensen、Minhas、Blank、Stewart及Singh模型,依据在吉林省松原市前郭县草原管理站进行的苜蓿非充分灌溉试验中所获得的资料,采用多元回归分析方法求出各模型的参数,并对这5种模型进行了对比和筛选,得出了Jensen模型是最适宜于吉林省松原地区苜蓿的水分生产函数模型的结论。还探讨了Jensen模型水分敏感指数在苜蓿全生育期的变化规律,并指出了其在实践应用中的意义。

几种大田作物水分-产量模型及其应用

本文介绍了几种大田作物(小麦、玉米、棉花等)水分-产量模型(即水分生产函数)国内外研究现状,阐明了各种模型之间的本质区别与内在联系。依据部分灌区的田间试验数据,在全生育期采用二次抛物线模型、各生育阶段采用Jensen模型,并且运用最小二乘法原理,拟合了不同作物的水分生产函数,得出作物不同生育阶段的水分敏感指数,发现不同作物敏感指数值呈前期小、中期大、后期又变小的变化趋势且与农业灌溉实际相符,这一结论可为资源性缺水区域制定优化灌溉制度提供理论依据。

水分胁迫对水稻腾发量及产量的影响

采用盆栽与蒸渗仪栽培平行进行的方法,研究了水分胁迫对水稻形态、腾发量及产量的影响,结果表明:水稻分蘖期遭受胁迫使其分蘖数显著减少,叶面积指数明显减小,轻度胁迫日腾发量比对照平均降低0.82 mm,中度胁迫平均降低2.26 mm,重度胁迫平均降低3.43 mm。拔节孕穗期遭受水分胁迫在单阶段胁迫中减产幅度最大。多阶段连续轻度水分胁迫,对水稻分蘖、叶面积指数及产量的影响极为显著,影响程度超过任一时段单阶段重度水分胁迫。

水稻水分生产函数模型试验研究

根据试验观测成果 ,分析了水分胁迫对水稻腾发量及产量的影响 。

水分胁迫对水稻生长的影响

水分胁迫对水稻生态、生理、生化指标及生育状况影响的研究表明,随水分胁迫程度加重,水稻蒸腾速度、叶绿素含量、淀粉含量下降,蔗糖、可溶性糖含量及α-淀粉酶活性升高。针对辽河中下游平原水稻生产,提出了不同湿润年的水分生产函数及相应的敏感指数和非充分灌溉条件下的调优灌溉栽培技术。

水分胁迫对水稻生长的影响

通过不同时期、不同程度水分胁迫对水稻生态、生理、生化指标及生育状况影响进行试验研究,针对辽河中下游平原水稻生产,提出了不同湿润年的水分生产函数及相应的敏感指数;提出了非充分灌溉条件下的调优灌溉栽培技术。