[发明专利]一种基于出叶和展叶的设施作物叶面积模拟方法

说明书

技术领域

本发明属于农业技术领域，具体涉及一种基于出叶和展叶过程的设施作物叶面积模拟方法。

背景技术

提高设施作物生产的资源利用率、降低生产成本、保证适时地向市场提供优质安全的农产品，是我国设施作物生产中亟待解决的关键问题，而设施作物模式化栽培是解决此问题的有效方法。作物模式化研究是科学安排生产和调控作物生长环境以实现作物生产的优质高效的一项重要内容，作物模型的研究取得的成果主要集中于大田作物。设施作物的生长发育尤其是株高和叶面积的变化，不仅影响设施作物的生长发育与产量的形成，而且影响其水肥管理。

在已有的设施作物生长模型叶面积预测研究中，常用的模拟叶面积指数的方法有两种，一种是积温(GDD)法；另一种是比叶面积(SLA)法。在大田作物生产中，由于温度的变化与太阳辐射的变化基本同步，用GDD法来模拟叶面积准确性较好。在温室作物生产中，因温室内温光不同步，用GDD法来模拟叶面积，没有考虑辐射对叶面积的影响，预测结果误差较大。SLA法是对作物进行破坏性取样，规律性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术的不足，提出一种基于出叶和展叶过程的设施作物叶面积模拟方法，利用设施温室内气象数据与实验观测数据，可以准确预测设施作物植株的叶面积。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于出叶和展叶的设施作物叶面积模拟方法，具体包括如下步骤：

步骤A：开展设施作物栽培试验，收集作物叶片生长数据和设施小气候数据；

步骤B：根据步骤A收集的数据计算描述叶片生长的综合光温指标，从而构建光热效应；

步骤C：建立出叶数与光热效应的数学模型，得到单株作物叶片数量；

步骤D：构建作物不同叶序叶片的平均增长速率和最大叶长的模拟模型，模拟不同叶序的叶片长度；

步骤E：利用叶面积与叶长平方的回归模型计算出单叶面积，再对单叶面积进行积分得到单株叶面积。

进一步地，本发明的一种基于出叶和展叶的设施作物叶面积模拟方法，所述的步骤A包括以下步骤：

步骤A1：在设施温室大棚内设立自动气象站，采集温室内一定高度处的空气温度与设施作物冠层上方的太阳辐射，将太阳辐射乘以转换因子转化为光合有效辐射；

步骤A2：每天记录设施作物出叶数，每隔一定时间测一次不同叶序的叶片长度，利用纸张描出叶片形状，称出纸张重量，换算出每个叶片的叶面积，利用该单片叶面积与实际测定的长度进行回归求得作物叶面积系数C_m。

进一步地，本发明的一种基于出叶和展叶的设施作物叶面积模拟方法，所述的步骤A1中一定高度取值为1.5m，转换因子取值为0.5；所述的步骤A2中一定时间取值为2天。

进一步地，本发明的一种基于出叶和展叶的设施作物叶面积模拟方法，所述的步骤B计算描述叶片生长的综合光温指标，是通过计算定植后第i天的日光热效应ui实现，

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