冬小麦麦穗生长过程的模拟研究

为了实现小麦麦穗生长过程的可视化表达,以不同氮肥处理条件下不同类型小麦品种的两年田间试验为基础,通过连续观测并记载不同处理条件下的小麦主茎和分蘖麦穗形态指标(包括穗长、穗宽和穗厚),综合分析了小麦麦穗形态指标随生育进程和环境条件的变化规律,并利用系统分析方法和动态建模技术,构建了冬小麦麦穗生长过程的动态模拟模型。结果表明,麦穗的伸长过程符合S型曲线,而不同蘖位麦穗的最终长度符合二次曲线,且在不同氮肥处理之间均差异明显;采用Logistic方程描述了麦穗长度的动态变化过程,用二次曲线和线性方程定量描述了穗形的动态变化过程,同时采用旗叶的SPAD值量化了氮素对麦穗生长特征的影响;并利用不同小麦品种的田间试验资料对所建模型进行了测试和检验。结果显示,不同时期麦穗穗长、穗宽和穗厚预测值的平均RMSE分别为0.28、0.05和0.04 cm。表明模型具有较强的动态预测性和可靠性,从而为进一步建立虚拟小麦生长系统奠定了基础。