全 文 ：核 农 学 报摇 圆园员缘袁圆怨渊缘冤院园怨苑圆 耀 园怨苑怨
允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员源鄄园缘鄄园愿摇 接受日期院圆园员源鄄员圆鄄员员
基金项目院国家自然科学基金项目渊猿员猿远园猿员缘冤袁现代农业产业技术体系建设专项渊悦粤砸杂 原 员苑 原 郧宰 原怨冤
作者简介院李玥袁女袁副教授袁主要从事作物模型模拟研究和农业信息技术遥 耘鄄皂葬蚤造院 造蚤赠怎藻岳 早泽葬怎援 藻凿怎援 糟灶
通讯作者院牛俊义袁男袁教授袁主要从事作物栽培与生态生理研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 灶蚤怎躁赠岳 早泽葬怎援 藻凿怎援 糟灶
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员缘冤园缘鄄园怨苑圆鄄园愿
基于 粤孕杂陨酝的胡麻陇亚杂 员号的生育时期模拟模型
李摇 玥员袁圆 摇 牛俊义圆袁猿 摇 吴摇 兵员袁圆 摇 谢亚萍圆袁猿 摇 剡摇 斌圆袁猿
渊员甘肃农业大学生命科学技术学院袁 甘肃 兰州摇 苑猿园园苑园曰 圆 甘肃农业大学 辕甘肃省干旱生境作物学重点实验室袁
甘肃 兰州摇 苑猿园园苑园曰 猿 甘肃农业大学农学院袁 甘肃 兰州摇 苑猿园园苑园冤
摘摇 要院胡麻生育期的长短袁除主要由品种遗传特性决定外袁还受试验区气候条件和水肥管理因素的影
响袁为了准确模拟胡麻作物的生育时期袁为胡麻生长模型的构建奠定基础袁本研究以农业生产模拟系统
粤孕杂陨酝为平台袁结合 圆 个研究区 圆 年的大田试验数据袁以积温法为基础袁充分考虑品种对春化和光周期
反映的遗传特性袁构建了胡麻生育时期模拟模型遥 回归分析显示袁模型模拟天数与实际观测天数之间的
误差较小袁砸酝杂耘最大 圆郾 员愿凿袁最小只有 园郾 猿猿凿袁平均 员郾 园愿凿袁同时袁在 怨怨豫的置信区间内的决定系数范围
是 园郾 愿员臆砸圆臆园郾 怨怨遥 研究结果表明袁胡麻生育时期模型 粤孕杂陨酝鄄韵蚤造泽藻藻凿 枣造葬曾具有较好的模拟效果遥 模拟
结果与试验数据一致表明袁降水量对生育期天数形成正效应袁气温对生育期形成负效应袁实际日照时数
与生育期为负效应曰氮素水平对旱区胡麻生育期的影响不显著袁而对水地胡麻生育期影响明显袁氮素过
量导致胡麻营养生长期延长 缘 耀 苑 凿袁氮素亏缺可使胡麻生育期缩短 源 耀 远 凿曰水分胁迫严重时导致胡麻整
个物候期缩短 苑 耀 员园 凿曰水分供应过剩袁影响胡麻根部呼吸袁破坏其生理机制袁导致倒伏早衰遥 胡麻生育
时期的模拟对开展作物生理生态研究袁安排合适的农作制度具有重要意义遥
关键词院胡麻曰粤孕杂陨酝曰生育期模拟曰积温曰春化曰光周期
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员缘郾 园缘援 园怨苑圆
摇 摇 近年来袁胡麻渊蕴蚤灶怎皂 怎泽蚤贼葬贼蚤泽泽蚤灶怎皂 蕴援 冤的营养价值
和保健功能逐渐引起了医疗尧食品尧农业等许多领域科
学家的关注遥 胡麻是我国西北和华北干旱贫瘠地区重
要的油料作物袁适合种植在气候冷凉尧干旱地区袁主要
分布在甘肃尧内蒙尧山西尧宁夏尧新疆尧河北等省区咱员暂 遥
根据联合国粮农组织的统计资料袁我国胡麻的收获面
积约 缘园 伊 员园源澡皂圆袁仅少于加拿大和印度袁居于第 猿 位袁
约占世界面积的 员愿豫 曰总产约 源愿 伊 员园源 贼袁产量仅少于
加拿大袁位居第 圆袁占世界总产量的 员苑豫 咱员暂 遥 研究胡麻
生长模型对评估和调控胡麻主产区生产能力意义重
大咱圆暂 遥 在作物生长模拟研究中袁生育时期的模拟尤为
重要袁它控制着作物生长模拟在不同发育阶段相应的
子模型或模型参数咱猿暂 袁同时袁作物生育时期的模拟还
是作物干物质积累与分配尧养分吸收与转移尧产量和品
质等方面模拟的基础袁对于开展作物的生理生态研究袁
安排合适的农作制度袁制定适时的农艺措施袁都具有重
要的理论和实践意义咱源暂 遥
粤孕杂陨酝 模 型 渊 葬早则蚤糟怎造贼怎则葬造 责燥凿怎糟贼蚤燥灶 泽赠泽贼藻皂
泽蚤皂怎造葬贼燥则冤 是澳大利亚 粤孕杂砸哉 机构 渊 葬早则蚤糟怎造贼怎则葬造
责则燥凿怎糟贼蚤燥灶 泽赠泽贼藻皂 则藻泽藻葬则糟澡 怎灶蚤贼冤研制的一种模块化作
物生产模拟系统咱缘 原 远袁愿暂 袁在作物生产管理决策尧模拟轮
作系统尧水土保持功能的研究尧模拟气候变化影响农作
物生长发育尧保护性耕作影响作物生产等方面广泛应
用袁目前已对世界各地农业生产发挥重要指导作
用咱苑 原 员源暂 袁并进一步推动了 粤孕杂陨酝模型模拟与预测研究
的发展遥 我国对 粤孕杂陨酝 模型的研究主要集中在华北
地区冬小麦生产模拟咱员缘 原 员苑暂 尧东北地区春玉米模型研
究咱员愿 原 员怨暂以及黄土丘陵区春小麦的适用性研究咱圆园 原 圆员暂
等遥 但迄今为止袁粤孕杂陨酝 模型在国内外胡麻生产中的
模拟研究鲜见报道遥 由于作物生理和形态性状均随生
育时期的变化而变化袁因而准确定量模拟生育时期是
作物生长模型构建的基础咱圆圆 原 圆猿暂 遥 为此袁本文以研究区
圆苑怨
摇 缘 期 基于 粤孕杂陨酝的胡麻陇亚杂 员 号的生育时期模拟模型
多年胡麻试验资料和同期气象资料为基础袁构建了基
于 粤孕杂陨酝 模型的胡麻生长模型 粤孕杂陨酝鄄韵蚤造泽藻藻凿 枣造葬曾 之
子模型要要要胡麻生育时期模型袁检验校正了 粤孕杂陨酝 模
型相关参数袁对胡麻各生长发育物候期进行了模拟及
验证袁以期为构建胡麻生长模型奠定基础遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 试验数据
试验玉院试验于 圆园员圆 年 原 圆园员猿 年在甘肃省兰州
市榆中县育种繁殖场渊员园猿毅源怨忆员缘义耘 耀 员园源毅猿源忆源园义耘袁猿缘毅
猿源忆圆园义晕 耀 猿远毅圆远忆圆园义晕冤进行遥 该区地处黄河中游黄土
高原沟壑区袁海拔高度 员 苑怨猿 皂袁播种期 圆园员圆 年日平均
气温 员猿郾 苑远益袁逸员园益积温 圆 猿圆远益窑凿袁日照时数 员猿怨远
澡袁无霜期 员源远 凿袁降水量 圆怨缘郾 远 皂皂遥 圆园员猿 年日均气温
员源郾 远圆益袁逸员园益积温 圆源远苑郾 圆益窑凿袁日照时数 员园员愿澡袁降
水量 猿缘远郾 远遥 年蒸发量平均为 员 猿源员 皂皂袁年辐射量 员
猿员园 酝允窑皂 原 圆遥 供试土壤为砂壤土袁有机质含量 员远郾 缘远
早窑噪早 原 员袁全氮 员郾 员园 早窑噪早 原 员袁碱解氮 缘怨郾 园员 皂早窑噪早 原 员袁速
效磷 员猿郾 愿猿 皂早窑噪早 原 员袁速效钾 员圆苑郾 远圆 皂早窑噪早 原员袁责匀 值
苑郾 苑缘遥
以氮尧磷施用量为试验因素袁采用二因素随机区组
设计遥 氮设 猿 个水平袁分别为院晕员要苑缘噪早 晕窑澡皂 原圆袁
晕圆要员缘园噪早 晕窑澡皂 原圆曰晕猿要圆圆缘噪早 晕窑澡皂 原圆曰磷设 圆 个水
平袁分别为院孕员要苑缘噪早 孕圆韵缘窑澡皂 原圆袁 孕圆要员缘园噪早 孕圆韵缘窑
澡皂 原圆遥 氮尧磷肥品种分别为尿素和普通过磷酸钙曰氮
肥的 圆 辕 猿 作为基肥袁员 辕 猿 作为追肥于现蕾前追施曰磷肥
作为基肥施用遥 重复 猿 次袁小区面积 圆园皂圆遥 各小区均
施钾肥 缘圆郾 缘 噪早 运圆韵窑澡皂 原圆袁钾肥品种为硫酸钾袁作为
基肥施用遥 各小区灌溉定额均为 圆郾 苑 伊 员园猿 皂猿窑澡皂 原圆
渊分茎期灌 员郾 圆 伊 员园猿皂猿窑澡皂 原圆尧现蕾期灌 员郾 缘 伊 员园猿 皂猿窑
澡皂 原圆冤遥 胡麻品种选用野陇亚杂 员 号冶渊春性长日照冤遥
种植密度为 怨园园 万株窑澡皂 原 圆袁条播袁播深 猿 糟皂袁行距 圆园
糟皂遥 圆园员圆 年 猿 月 圆源 日播种袁愿 月 源 日收获袁圆园员猿 年 源
月 员缘 日播种袁愿 月 怨 日收获遥 栽培管理同大田生产遥
试验域 院试验于 圆园员员 年 耀 圆园员圆 年在甘肃省定西
市西巩驿镇渊员园源毅猿苑忆员圆义耘袁 猿缘毅猿源忆源愿义晕冤进行遥 该区地
处黄河中游黄土高原沟壑区袁海拔高度 员 苑怨猿 皂袁播种
期 圆园员员 年日平均气温 员源益袁日照时数 员源员怨郾 缘 澡袁无霜
期 员源远 凿袁降水量 圆员圆郾 远皂皂袁蒸发量 苑远苑郾 怨 皂皂遥 圆园员圆
年日均气温 员源郾 源缘益袁日照时数 员猿愿苑郾 苑澡袁无霜期 员源远
凿袁降水量 猿远猿郾 苑皂皂袁蒸发量 远愿源郾 远皂皂遥 供试土壤为黑
垆土袁有机质含量 员员郾 园远 早窑噪早 原员袁全氮 园郾 怨怨 早窑噪早 原员袁碱
解氮 苑圆郾 员缘 皂早窑噪早 原员袁速效磷 愿郾 猿员 皂早窑噪早 原员袁速效钾
圆源苑郾 园圆 皂早窑噪早 原员袁责匀值 愿郾 猿遥
以氮磷施用量为试验因素遥 氮设 猿 个水平袁分别
为院 晕员要苑缘噪早 晕窑澡皂 原圆袁 晕圆要员缘园噪早 晕窑澡皂 原圆曰 晕猿要
圆圆缘噪早 晕窑澡皂 原圆曰磷设 圆 个水平袁分别为院孕员要苑缘噪早 孕圆韵缘
窑澡皂 原圆袁孕圆要员缘园噪早 孕圆韵缘窑澡皂 原圆遥 氮尧磷肥品种分别为
尿素和过磷酸钙曰氮肥的 圆 辕 猿 作为基肥袁员 辕 猿 作为追肥
于现蕾前追施曰磷肥作为基肥施用遥 试验随机排列袁重
复 猿 次袁小区面积 圆园皂圆遥 各小区均施钾肥袁缘圆郾 缘 噪早
运圆韵窑澡皂 原圆袁钾肥品种为硫酸钾袁作为基肥施用遥 胡麻
品种选用陇亚杂 员 号遥 种植密度为 怨园园 万株窑澡皂 原 圆袁
条播袁播深 猿 糟皂袁行距 圆园 糟皂遥 圆园员员 年和 圆园员圆 年 源 月 员
日播种袁愿 月 缘 日收获遥 栽培管理同大田生产遥
员郾 圆摇 模型主要参数及测量方法
粤孕杂陨酝鄄韵蚤造泽藻藻凿 枣造葬曾 生育期模型主要包含气候模
块尧土壤模块尧地表有机质模块尧施肥模块尧胡麻作物模
块和管理模块袁模型所需的气象数据包括院逐日太阳辐
射量尧逐日最高温尧逐日最低温尧降水量尧蒸发量尧年均
环境温度尧年均月气温变幅尧经度尧纬度等袁由甘肃省气
象局提供曰土壤数据包括土壤水分参数渊各土层容重
月阅尧体积含水量 杂粤栽尧最大田间持水量 阅哉蕴尧萎蔫系数
蕴蕴员缘尧风干系数 粤蚤则凿则赠尧土壤导水率 杂宰悦韵晕尧裸露土壤
径流曲线数 悦灶圆赃遭葬则藻尧累积蒸腾量 哉尧第 圆 阶段累积蒸
腾量 悦燥灶葬冤和土壤氮素参数渊有机碳 韵悦尧土壤微生物
及其产物库 云月蚤燥皂尧惰性有机物 云陨灶藻则贼尧销态氮尧铵态
氮尧土壤碳氮比冤曰作物参数主要有作物有效水分下限
蕴蕴尧根探索性因素 载云尧作物需水能力 孕粤宰悦 和提取率
运蕴遥
员郾 圆郾 员摇 土壤参数测量方法摇 试验期间每隔 员缘凿 测定
一次土壤水分遥 其中 园 耀 员园糟皂用烘干法测定袁员园糟皂以
下用中子水分仪测定遥 共 怨 层院依次为 园 耀 缘尧缘 耀 员园尧
员园 耀 猿园尧猿园 耀 园尧缘园 耀 愿园尧愿园 耀 员员园尧员员园 耀 员源园尧员源园 耀 员苑园尧
员苑园 耀 圆园园糟皂遥 同时测定田间最大持水量 阅哉蕴尧作物有
效水分下限 蕴蕴 及土壤容重 月阅袁并计算作物需水能力
孕粤宰悦袁根水分提取值 运蕴 和根探索因子 载云 是每层土
壤能够提取的有效水分袁由土壤氯离子 悦陨尧交换性钠
耘杂孕尧电导率 耘悦 决定遥 在黄土高原地区袁根据土壤质
地的区域分布特征袁北部风沙区土壤属于 粤 组土壤袁
丘陵沟壑区土壤属于 月 组土壤袁高原沟壑区土壤属于
月组或 悦组土壤咱员猿暂 遥 根据土地利用方式尧保护耕作措
施和土壤水文学分组袁可以在用户手册中查到相应的
径流曲线代码 悦灶圆 的值袁模拟取值为 悦灶 越愿园遥 土壤蒸
发通过作物蒸发蒸腾仪测量遥
员郾 圆郾 圆摇 土壤有机碳测定方法摇 分别对作物播种前和
收获后用土钻取 园 耀 缘尧缘 耀 员园尧员园 耀 员猿园糟皂 土层的土
猿苑怨
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
样袁多点取样混合后风干袁过 员皂皂 土壤筛后备用遥 用
运圆悦则圆韵苑 原 匀圆杂韵源 氧化外加热法测定土壤有机碳院称取园郾 圆缘皂皂土壤筛的风干土样 园郾 源怨园园早于一硬质试管中袁
加入 园郾 愿园园园早 重铬酸钾标准溶液 缘皂蕴 后袁加浓硫酸
缘皂蕴袁在 员苑园 耀 员愿园益油浴中沸腾 缘皂蚤灶 冷却后待测袁滴
加 圆 滴邻啡啰啉指示剂后袁用 园郾 圆晕 硫酸亚铁溶液滴
定待测液遥 重复 猿 次遥
员郾 猿摇 参数校准
位于北半球的研究区与位于南半球的澳洲大陆相
比袁地理位置尧环境基质尧气候格局尧土壤特征均有显著
差异袁所以模型在进行模拟以前袁需要进行大量试验和
科学的方法对模型参数进行校准和反复调整遥 模型至
少需要两年的试验数据遥 研究中分别利用 圆园员圆 年榆
中站点和 圆园员员 年定西站点的大田试验数据对 粤孕杂陨酝
模型进行参数校准袁即使实测值与模拟值间的差值尽
可能小遥 运用本地化的 粤孕杂陨酝 模型参数模拟胡麻生
长袁并以榆中 圆园员猿 年和定西 圆园员圆 年胡麻大田试验对
该模型进行验证遥 校准的胡麻栽培品种参数包括播种
原出苗期积温尧出苗 原现蕾期积温尧现蕾 原开花期积
温尧开花 原成熟期的积温尧光周期尧收获指数增长率尧茎
重和株高等渊表 员冤遥
员郾 源摇 模型评价方法
该模型利用对胡麻各生育时期的模拟结果与实测
值间的差值和统计指标进行评价袁模拟值与实测值之
间采用误差统计法达到良好拟合遥 在模型校准与验证
结果的评价中所用的误差统计指标有院 均方根误差
渊砸酝杂耘冤尧决定系数渊砸圆 冤和平均绝对误差渊酝粤耘冤遥 其
中 砸圆 用于评价模型的预测能力袁酝粤耘尧砸酝杂耘 用于显
示模型预测中的误差遥 砸圆 越接近 员尧酝粤耘 和 砸酝杂耘 越
接近 园 时表示模型性能越好遥 一般来说预测生育期的
砸酝杂耘值控制在 缘豫以内表明模拟值与预测值一致性
好咱圆源暂 遥 见公式渊员冤 耀 渊猿冤 咱圆袁圆缘暂 遥
砸酝杂耘 越 移灶蚤 越 员 渊酝蚤 原 杂蚤冤圆灶 渊员冤
砸圆 越 移灶蚤 越 员渊酝蚤 原 酝
原 冤渊杂蚤 原 杂原冤
移灶蚤 越 员 渊酝蚤 原 酝原 冤圆 移灶蚤 越 员 渊酝蚤 原 酝原 冤圆
⎛
⎝
⎜⎜
⎜
⎞
⎠
⎟⎟
⎟
圆
渊圆冤
酝粤耘 越 员灶移灶蚤 越 员 杂蚤 原 酝蚤 渊猿冤
式中院 杂蚤和 酝蚤分别为模拟和实测值袁 酝原 蚤 为 酝蚤的平均
值袁 灶是观察值的数目遥
数据分析使用 杂孕杂杂圆园郾 园 统计分析软件遥 建模语
言使用 灾月援 晕耘栽编程语言遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 模型的构建
通过综合分析胡麻生长发育生态生理过程咱猿园 原 猿圆暂 袁
借鉴国内外现有作物生育时期模拟模型咱圆 原 猿袁圆圆 原 圆怨暂 袁将
胡麻的生育时期分为苗期尧现蕾期尧开花期尧子实期尧成
熟期 缘 个时期袁构建了胡麻生育时期模拟模型袁本模型
是胡麻生长模型的一个子模型袁基于 粤孕杂陨酝 平台袁运
用 灾月援 晕耘栽 设计胡麻作物模块袁通过链接气象参数
憎藻葬贼澡藻则援 皂藻贼尧土壤数据 泽燥蚤造援 责葬则 等模块构建袁实现了胡
麻生育时期的动态模拟预测遥
胡麻的生育时期由累积积温和影响因子确定遥 播
种 原发芽期取决于播种深度和积温袁种子发芽由土壤
有效水分决定曰发芽 原出苗期受播深的影响袁由初始期
渊根伸展缓慢袁即停滞期冤和线性期渊期间根延伸率为
则藻袁相对于地平面袁与气温线性相关冤组成咱缘暂 遥栽藻皂藻则 越 栽造葬早 垣 则藻 伊 阅泽藻藻凿 渊源冤摇 摇 式渊源冤中袁栽藻皂藻则出苗期积温袁阅泽藻藻凿播深渊皂皂冤袁栽造葬早停
滞期渊益窑凿冤袁则藻 为根延伸率渊益窑凿窑皂皂 原员冤遥
每个生育时期的日积温受品种遗传特性和环境因
子影响遥 光周期由年中天数和纬度根据标准天文方
程袁利用署暮光参数 贼憎蚤造蚤早澡贼 渊胡麻取 原 圆郾 圆毅冤计算得
出遥 光周期因子 枣阅 影响胡麻的出苗 原现蕾生育时期
的积温袁春化因子 枣灾 影响胡麻出苗 原现蕾期的积温遥
环境因子渊包括土壤水分胁迫 枣宰袁氮胁迫 枣晕袁磷胁迫 枣孕
冤影响除播种 原出苗期外的所有生育时期咱缘暂 遥
栽栽忆 越 移咱驻栽栽 伊 皂蚤灶渊枣阅袁枣灾冤 伊 皂蚤灶渊枣宰袁枣晕袁枣孕冤暂
渊缘冤
摇 摇 式中袁假设 枣宰尧枣晕尧枣孕 对胡麻生育时期没有太大影
响袁即 枣宰 越 枣晕 越 枣孕 越 员袁故上式简化为
栽栽忆 越 移咱驻栽栽 伊 皂蚤灶渊枣阅袁枣灾冤暂
驻栽栽 越
栽糟 园 约 栽糟 臆 圆远
圆远 辕 愿 伊 渊猿源 原 栽糟冤 圆远 约 栽糟 臆 圆远
园 栽糟 臆 园燥则栽糟 跃 猿源
⎧
⎩
⎨⎪⎪ 渊远冤
枣阅 越 员 原 园援 园园圆 伊 砸责 伊 渊圆园 原 蕴责冤圆 渊苑冤枣灾 越 员 原 渊园援 园园缘源缘源缘砸灾 垣 园援 园园园猿冤 伊 渊缘园 原 灾冤
渊愿冤
灾 越 移渊驻灾 原 驻灾凿冤 渊怨冤
驻灾 越 皂蚤灶喳员援 源 原 园援 园苑苑愿栽糟袁园援 缘 垣
员猿援 源源渊栽糟 辕 咱栽皂葬曾 原 栽皂蚤灶 垣 猿冤圆暂札
源苑怨
摇 缘 期 基于 粤孕杂陨酝的胡麻陇亚杂 员 号的生育时期模拟模型
栽皂葬曾 约 猿园益 葬灶凿 栽皂蚤灶 约 员缘益 渊员园冤
驻灾凿 越 皂蚤灶咱园援 缘渊栽皂葬曾 原 猿园冤袁灾暂摇 栽皂葬曾 跃 猿园葬灶凿灾 约 员园
渊员员冤
摇 摇 式渊缘冤 原 渊员员冤中袁栽栽忆每个生育时期日积温袁驻栽栽
日积温袁栽糟 日均冠层温度袁由最高温 栽皂葬曾尧最低气温
栽皂蚤灶和积雪深度计算得出袁枣阅 光周期因子袁蕴责 为日长
渊澡冤袁砸责 为光周期敏感度渊 越 猿冤袁枣灾 春化因子袁砸灾 为春
化作用敏感度渊 越 员郾 缘冤袁灾 总春化袁驻灾 日春化袁驻灾凿 再
春化遥
圆郾 圆摇 模型参数校准
除播种 原发芽期是由土壤水分决定之外袁胡麻的
每个发育阶段的起始由逸缘益有效积温决定渊列出文
献冤遥 积温利用基温尧最适宜温度和最高温袁将一天
圆源澡划分 愿 个温度段估算日积温的平均值袁以日积温
的累计和确定每个物候期的持续期间遥 利用前一年的
试验数据调整校准的胡麻栽培品种参数如表 员 所示遥
表 员摇 校准的胡麻栽培品种参数
栽葬遭造藻 员摇 孕葬则葬皂藻贼藻则泽 燥枣 燥蚤造泽藻藻凿 枣造葬曾 枣燥则 皂燥凿藻造 糟葬造蚤遭则葬贼蚤燥灶
试验站点
耘曾责藻则蚤皂藻灶贼
泽蚤贼藻
播种 原出苗期
逸缘益积温
粤糟糟怎皂怎造葬贼藻凿
贼藻皂责藻则葬贼怎则藻
渊逸缘益冤 枣则燥皂
泽燥憎蚤灶早 贼燥
藻皂藻则早藻灶糟藻 辕
渊益窑凿冤
出苗 原现蕾期
逸缘益积温
粤糟糟怎皂怎造葬贼藻凿
贼藻皂责藻则葬贼怎则藻
渊逸缘益冤 枣则燥皂
藻皂藻则早藻灶糟藻 贼燥
遭怎凿凿蚤灶早 辕
渊益窑凿冤
现蕾 原开花期
逸缘益积温
粤糟糟怎皂怎造葬贼藻凿
贼藻皂责藻则葬贼怎则藻
渊逸缘益冤 枣则燥皂
遭怎凿凿蚤灶早 贼燥
枣造燥憎藻则蚤灶早 辕
渊益窑凿冤
开花 原成熟期
逸缘益积温
粤糟糟怎皂怎造葬贼藻凿
贼藻皂责藻则葬贼怎则藻
渊逸缘益冤 枣则燥皂
枣造燥憎藻则蚤灶早 贼燥
皂葬贼怎则蚤贼赠 辕
渊益窑凿冤
出苗 原现蕾期
光周期
孕澡燥贼燥责藻则蚤燥凿 枣则燥皂
藻皂藻则早藻灶糟藻 贼燥
遭怎凿凿蚤灶早 辕 澡
收获指数增
长率
砸葬贼藻 燥枣 匀陨
蚤灶糟则藻葬泽藻 辕 豫
茎重
杂贼藻皂 憎藻蚤早澡贼 辕
渊早窑责造葬灶贼 原 员 冤
株高
孕造葬灶贼
澡藻蚤早澡贼 辕
糟皂
榆中 员愿源 缘园员 缘远缘 苑园苑 员圆郾 愿缘 园郾 园员源 猿郾 圆源 苑源
定西 圆员愿 源圆苑 源苑员 愿圆员 员圆郾 远缘 园郾 园员源 圆郾 猿猿 远园
圆郾 猿摇 模型验证
利用大田试验玉和域的试验数据袁结合研究区
圆园员员 年 原 圆园员猿 年气象数据尧土壤数据和胡麻作物数
据袁以及管理模块的灌溉数据和施肥数据袁构建
粤孕杂陨酝鄄韵蚤造泽藻藻凿 枣造葬曾 生育时期模型袁通过对模型参数的
反复校正袁得到胡麻生育时期模拟值袁模拟值与观测值
如表 圆 所示遥 利用该模型预测定西站 圆园员圆 年和榆中
站 圆园员猿 年的生育时期袁并与实测值进行比较袁结果如
表 圆 所示遥
摇 摇 由表 圆 的胡麻生育时期模拟值与测定值的比较可
知袁模型的 砸酝杂耘 最大 圆郾 员愿凿袁最小只有 园郾 猿猿凿袁平均
员郾 园愿凿袁平均绝对误差 员郾 圆园臆酝粤耘臆猿郾 圆园袁表明生育时
期模型的预测误差最大只有 圆郾 员愿凿袁平均绝对误差最
大 猿郾 圆园凿袁同时袁在 怨怨豫的置信区间内的决定系数范围
是 园郾 愿员臆砸圆臆园郾 怨怨袁表明胡麻生育时期模型拟合效果
较好遥
研究区多年试验数据显示袁胡麻播种 原苗期 圆园 耀
圆缘凿袁苗期 原现蕾期 猿缘 耀 源园凿袁现蕾 原花期 圆园 耀 圆缘凿袁成
熟期 圆缘 耀 猿园凿袁总生育期 员员缘 耀 员猿缘凿遥 由表 圆 可见袁榆
中试验站 圆园员圆 年的生育期天数总体小于 圆园员猿 年生育
期天数袁定西试验站 圆园员员 年生育期比 圆园员圆 年缩短遥
主要原因是袁胡麻生育期的长短袁除主要由品种遗传特
性决定外袁还受试验区气候条件和栽培管理技术等因
素的影响遥 定西试验区 圆园员圆 年总日照时数 圆 缘猿怨郾 员澡袁
降雨量 源苑愿郾 怨皂皂袁年均环境温度 苑郾 远远益袁而 圆园员员 年总
日照时数 圆 猿怨园郾 员澡袁降雨量 猿圆苑郾 缘皂皂袁年均环境温度
苑郾 怨远益遥 榆中试验区 圆园员猿 年总日照时数 圆 缘园愿郾 苑澡袁降
雨量 源愿怨郾 缘园皂皂袁年均环境温度 苑郾 愿远益袁而 圆园员圆 年总
日照时数 圆 源愿猿郾 愿澡袁降雨量 猿怨猿郾 猿皂皂袁年均环境温度
远郾 远圆益遥 通过结合气象数据与表 圆 的试验与模拟数据
分析表明袁当低温寡照袁空气湿度大袁胡麻现蕾期尧花期
推迟 苑 耀 员园凿袁气温与生育期形成负效应曰降水较少袁水
分供应不足袁加速生育进程袁导致胡麻提早进入成熟
期袁表明降水量对生育期天数形成正效应曰日照时数增
加袁作物光合作用延长袁有利于有机物质的形成袁使生
长速度加快袁生育期提前袁表明日照与生育期为负效
应遥
此外袁栽培过程中胡麻的水肥管理也会影响生育
期的长短遥 胡麻生育期间要求土壤含水量应达到田间
最大持水里的 远园豫 耀 愿园豫 袁低于 源园豫则受旱咱员暂 袁现蕾
原开花期对土壤水分最为敏感袁子实期要求晴朗干燥
的气候袁苗期土壤湿度过大袁易使根系纤弱袁易患立枯
病遥 榆中试验区 圆园员猿 年降雨量达 源愿怨郾 缘园皂皂袁加之
圆郾 苑 伊 员园猿 皂猿窑澡皂 原圆渊分茎期灌 员郾 圆 伊 员园猿皂猿窑澡皂 原圆尧现蕾
期灌 员郾 缘 伊 员园猿 皂猿窑澡皂 原圆冤 灌溉定额袁导致水分过剩袁影
响胡麻根部呼吸袁导致胡麻生育不良袁大面积倒伏遥 定
西试验站属典型的旱区作业袁由气象数据得知袁定西
圆园员员 年降雨量 猿圆苑郾 缘皂皂袁远 月份 源源郾 缘皂皂袁少雨且干旱
严重袁胡麻枞形末期进入快速生长袁营养生长受阻袁植
缘苑怨
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷远苑怨
表
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20
11
-
20
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摇 缘 期 基于 粤孕杂陨酝的胡麻陇亚杂 员 号的生育时期模拟模型
株矮小袁影响花芽分化袁 苑 月上旬气温高且少雨
渊远猿皂皂冤袁导致胡麻现蕾期分枝少且短袁加速早熟袁使
胡麻总生育期缩短 苑 耀 员园凿遥 同时袁晕员尧晕圆尧晕猿 分别代
表氮素亏缺尧适量氮肥和氮素过量 猿 个氮肥处理水平遥
由表 圆 可见袁在氮素亏缺处理水平袁胡麻总生育期缩短
源 耀 远凿袁若配合灌溉水分过多情况下生育期延长曰当氮
素过量时袁胡麻总生育期推迟 缘 耀 苑凿袁试验测定与模型
模拟数据均表明氮素含量与胡麻现蕾期天数正相关遥
榆中试验区供试土壤初始氮含量较定西站高袁因而袁同
样养分处理水平下袁榆中生育期天数较定西推迟遥
猿摇 讨论
关于作物生育期模拟模型的研究袁孙成明等咱猿暂研
究了 云粤悦耘水稻生育期模拟袁王冀川等咱圆远暂研究了基于
生理发育时间的加工番茄生育期模拟模型袁严美春
等咱圆苑暂研究了小麦发育过程及生育期机理模型袁黄冲平
等咱圆愿暂对马铃薯生育期进程进行了动态模拟遥 国外自
上世纪 苑园 年代以来袁月葬噪藻则 等咱圆怨暂 尧和 酝怎贼葬泽葬藻则泽 等咱猿园暂 袁
先后建立并发表棉花生育期模拟模型曰此外袁还有
韵砸再在粤尧 悦云砸云杂鄄砸栽悦云尧 杂员酝砸云尧 陨砸砸陨酝韵阅尧 栽砸再酝尧
砸员悦云酝韵阅尧砸杂酝等颇具影响的水稻系列模型咱源暂 曰以及
预测性较好的美国的 悦耘砸耘杂鄄宰澡藻葬贼咱猿员暂 尧杂澡燥燥贼郧则燥咱猿圆暂和
英国的 粤云砸悦宰匀耘粤栽咱猿猿暂小麦模型等遥 但关于胡麻生
育期模拟研究鲜见报道遥 本研究以农业生产模拟系统
粤孕杂陨酝为平台袁结合 圆 个试验站点 圆 年的大田试验数
据袁构建了胡麻生育时期模拟模型遥 前人研究结果显
示袁胡麻生育期的长短袁除主要由品种遗传特性决定
外袁还受试验区气候条件和水肥管理因素的影响遥 本
研究通过模拟比较 圆 个试验区 猿 种施 晕 水平处理
渊苑缘尧员缘园尧圆圆缘 噪早窑澡皂 原圆冤的胡麻生育期袁表明增施 晕 肥
可使胡麻的生育期延长袁这与孙成明等咱猿暂在水稻生育
期模拟模型研究中认为袁常规条件下增施 晕 肥使水稻
的生育期延长的研究结果一致袁也与黄建晔等咱猿源暂研究
认为袁水稻不同生育期植株含 晕 率与全生育期的天数
均呈线性正相关的研究结果相一致遥 同时袁通过分析
气候因素对胡麻生育期的影响表明袁降水量对生育期
天数形成正效应遥 苗期尧枞形期降雨量少袁使胡麻营养
生长阶段受阻袁现蕾期土壤贮水量逐渐下降袁阻碍了干
物质进一步积累和生殖器官形成袁缩短生育期袁这与吴
兵等咱猿缘暂的研究结果一致遥 另外气温对生育期形成负
效应袁日照与生育期为负效应遥 这也与姚玉璧等咱猿愿暂的
研究结论相一致遥
本研究中 粤孕杂陨酝鄄韵蚤造泽藻藻凿 枣造葬曾 胡麻生育时期模型
具有一定实用价值袁但在实际模拟中袁胡麻品种遗传参
数需考虑春化尧光周期敏感性等的影响袁但其估算和调
试过程较繁琐遥 另外袁本研究只模拟分析了甘肃省 圆
个研究区的试验资料袁在其他胡麻主产渊省冤区还需进
一步验证模型模拟的准确性和适用性遥 此外袁气候变
化袁不同的胡麻品种尧播期尧其他养分咱猿远 原 猿苑暂等袁对胡麻
生育时期的影响模拟研究袁都将是今后继续探究的内
容遥
源摇 结论
以农业生产模拟系统 粤孕杂陨酝为平台袁以积温法为
基础袁充分考虑品种对春化和光周期反映的遗传特性袁
构建了胡麻生育期模拟模型袁说明 粤孕杂陨酝鄄韵蚤造泽藻藻凿 枣造葬曾
胡麻生育期模型具有较好的模拟效果遥
降水量对生育期天数形成正效应袁气温对生育期
形成负效应袁实际日照时数与生育期为负效应遥
氮素水平对旱区胡麻生育期的影响不显著袁而对
水地胡麻生育期影响明显遥 增施 晕 肥可使胡麻的生
育期延长 缘 耀 苑凿袁尤其延长现蕾时期曰当施 晕 量不足
时袁即氮素亏缺袁对现蕾期和开花期影响明显袁此阶段
日积温受限袁进而引起生育期缩短 源 耀 远凿遥 同时袁水分
供应也对胡麻生长发育有影响袁当水分不足袁高温干
旱袁可以加速胡麻的生长发育袁导致胡麻提早进入成熟
期曰当水分过剩严重时袁又会导致生育不良袁倒伏或死
亡袁使胡麻物候期推迟遥
参考文献院
咱 员 暂 摇 米君援亚麻渊胡麻冤高产栽培技术咱酝暂援北京院金盾出版社袁圆园园远院员
原 员员
咱 圆 暂摇 李玥袁牛俊义袁郭丽琢袁高珍妮袁孙小花援 粤择怎葬悦则燥责 模型在西北胡
麻生物量及产量模拟中的应用和验证咱 允暂 援 中国生态农业学报袁
圆园员源袁圆圆渊员冤院怨猿 原 员园猿
咱 猿 暂 摇 孙成明袁庄恒扬袁杨连新袁等援 云粤悦耘 水稻生育期模拟咱允暂 援生态学
报袁圆园园苑袁圆苑渊圆冤院远员猿 原 远员怨
咱 源 暂 摇 徐寿军袁林美荫袁徐志伟援作物生育期模拟研究进展咱 允暂 援内蒙古
民族大学学报袁圆园园怨袁圆源渊圆冤院员远苑 原 员苑员
咱 缘 暂 摇 粤孕杂砸哉 渊 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 孕则燥凿怎糟贼蚤燥灶 杂赠泽贼藻皂 砸藻泽藻葬则糟澡 哉灶蚤贼 冤 援
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核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
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咱员缘暂 摇 孙宁袁冯利平援利用冬小麦作物生长模型对产量气候风险的评估
咱允暂 援农业工程学报袁圆园园缘袁圆员渊圆冤院员园远 原 员员园
咱员远暂 摇 李克南袁杨晓光袁刘园袁荀欣袁刘志娟袁王静袁吕硕袁王恩利援华北地
区冬小麦产量潜力分布特征及其影响因素咱允暂 援作物学报袁圆园员圆袁
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连做系统的适用性咱 允暂 援 应用生态学报袁圆园园苑袁员愿 渊员员冤院圆源愿园 原
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咱员愿暂 摇 刘志娟袁杨晓光袁王静袁吕硕袁李克南袁荀欣袁王恩利援 粤孕杂陨酝 玉米
模型在东北地区的适应性咱允暂 援作物学报袁圆园员圆袁猿愿渊源冤院苑源园 原 苑源远
咱员怨暂 摇 王静袁杨晓光袁吕硕袁刘志娟袁李克南袁荀欣袁刘园袁王恩利援黑龙江
春玉米产量潜力及产量差的时空分布特征咱 允暂 援 中国农业科学袁
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作措施旱地小麦生产应对气候变化的效应分析咱 允暂 援 草业学报袁
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豆水肥协同效应分析咱允暂 援草业学报袁圆园员员袁圆园渊缘冤院员缘员 原 员缘怨
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优势遗传算法的水稻生育期模型参数优化咱 允暂 援 中国农业科学袁
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咱圆源暂摇 汤亮袁朱艳袁刘铁海袁曹卫星援油菜生育期模拟模型研究咱允暂 援中国
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式空气 悦韵圆 浓度增加对水稻生育期的影响及其原因分析咱 允暂 援
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咱猿缘暂摇 吴兵袁高玉红袁谢亚萍袁王旺田袁陈永军袁令鹏袁牛俊义援 种植密度
对一膜两年用胡麻灌浆速率尧水分利用效率及产量的影响咱 允暂 援
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量对胡麻干物质积累及磷素利用效率的影响咱 允暂 援 核农学报袁
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产量和品质的影响咱允暂 援核农学报袁圆园员源袁圆愿渊猿冤院缘员愿 原 缘圆缘
咱猿愿暂摇 姚玉璧袁王润元袁杨金虎袁肖国举袁张秀云袁岳平援黄土高原半干旱
区气候变暖对胡麻生育和水分利用效率的影响咱允暂 援应用生态学
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