【目的】试图建立一种具有时空动态性的玉米适宜品种选择和播期确定知识模型。【方法】运用知识工程原理和数学建模技术,通过定量计算玉米品种特征值与生态环境因子和生产需求之间的符合度,建立了玉米适宜品种选择动态知识模型。依据玉米生长发育进程与最佳季节同步原理,建立了玉米适宜播期确定知识模型。【结果】模型验证利用北京、济南、沈阳等不同生态点常年气象资料以及8个不同品种数据资料,对所建品种选择知识模型进行了实例分析;利用河北滦平、山东济南、辽宁沈阳3个不同地区的气象资料和农大108品种资料对播期模型进行了实例验证。【结论】该系统具有较好的决策性和普适性。

运用系统分析原理和数学建模技术,根据不同的地力水平按照不同的原则确定玉米适宜种植密度-高地力田块"以光定株"、中低地力田块"以产定株,"在此基础上,应用相对权重法计算土壤理化环境、播种质量和整地质量等多个生态环境因子对出苗率的综合影响,进而确定适宜播种量。从而构建了基于作物——环境关系、可适用于不同时空环境不同地力水平和产量目标的玉米适宜密度和播种量确定知识模型。模型验证利用北京、济南和沈阳不同生态点常年气象资料、不同品种资料和土壤资料对模型进行了模拟分析,并结合试验对其进行了验证,结果表明该模型具有较好的决策性和实用性。

基于文献资料和研究成果 ,利用生态学原理和多目标决策方法 ,建立了棉花种植制度和品种选择的定量知识模型 ,进一步提出了与品种、产量目标、种植方式等相适应的播期确定动态知识模型。利用南京、安阳、石河子和太原等生态点的不同品种和产量目标资料对所建知识模型进行了检验。结果表明 ,知识模型对品种选择和播期设计具有较好的决策性和适用性。

【目的】在当前气候变化和夏玉米品种更替的背景下,如何调整品种和播种期以适应当地有效积温的变化对夏玉米的生产具有重要的意义。本研究通过分析不同熟期夏玉米品种产量形成对播期的响应,以期为当地适宜播期和品种的选择提供理论依据。【方法】2017—2019年,共选用3个中早熟夏玉米品种登海518(DH518)、京农科728(JNK728)、登海618(DH618),3个中晚熟品种郑单958(ZD958)、登海605(DH605)、先玉335(XY335)作为试验材料,并设置6月5日(E)、6月15日(N)、6月25日(L)3个播期,探讨播期对不同熟期夏玉米授粉结实和产量形成等的影响。【结果】播期推迟至6月25日,各品种千粒重增加,单位面积穗数、穗粒数显著降低,产量下降。与6月25日播种中晚熟品种相比,6月5日播种,产量和有效积温生产效率分别增加28.81%和16.24%;与6月25日播种中早熟品种相比,6月15日播种,产量和有效积温生产效率分别增加18.92%和14.66%。随播期推迟,不同品种全生育期有效积温降低1.21%—10.62%,中晚熟品种的降幅大于中早熟品种;中早熟品种总结实率降低6.25%—19.94%,中晚熟品种总结实率降低8.11%—27.32%,中晚熟品种的降幅大于中早熟品种;不同品种空秆率增高1.42%—14.72%,与品种熟期无关;中早熟品种收获指数先升高后降低,变幅在15.91%—20.23%,中晚熟品种收获指数降幅在2.36%—27.69%。不同品种产量与有效积温呈正相关,且吐丝期—成熟期有效积温与产量的关系更密切;有效积温、收获指数、总结实率、全生育期天数4个因素中,中早熟品种的产量与收获指数、总结实率的关系更密切,而中晚熟品种的产量与有效积温、收获指数的相关性更强;中早熟品种的有效积温与全生育期天数的相关性强于其与总结实率、收获指数和产量的相关性,而中晚熟品种的有效积温与产量的相关性强于其与收获指数、总结实率和全生育期天数的相关性。【结论】中早熟品种产量受有效积温限制较小,1 700℃·d左右的全生育期有效积温更有利于保证其较高的结实率和收获指数,进而获得高产;中晚熟品种产量受有效积温限制较大,1 800℃·d以上的有效积温更有利于其产量的增加。在当地气候条件下,6月5日左右播种中晚熟品种、6月15日左右播种中早熟品种,有利于获得较高产量且提高有效积温生产效率。

【目的】规模化生产条件下,需要兼顾产量和效率的协同提高。通过合理配置不同熟期品种及播期,能够延长播种和收获的机械作业时间,提高机械利用效率和玉米生产效率。【方法】本研究于2015—2017年,选用KWS9384、新玉77和M751 3种不同熟期的主栽玉米品种,观测籽粒含水率变化动态,建立基于授粉后积温(≥0℃)的籽粒含水率预测模型,结合当地气象数据,分析不同品种的播种与收获时期。【结果】结果表明,不同熟期品种的产量和适播期不同。早熟品种KWS9384适宜播期和收获期更长,但产量较晚熟品种低;晚熟品种新玉77和M751产量高,但满足生理成熟及脱水至适宜机械粒收含水率的时间更长。通过早熟品种和晚熟品种的搭配,可以有效延长玉米播种及机械粒收的作业时间;早播晚熟品种、晚播早熟品种的配置方案,能够较好地协调产量和籽粒脱水的关系。【结论】通过分析不同品种适宜播种期及其相应的适宜收获期,提出了高产高效协同生产目标下的品种和播期配置原则,实现特定生态和生产条件下机具利用效率和效益的最大化,为相关技术需求的研究和应用提供思路。

为有效鉴定和评价黄淮海玉米品种产量丰产性、稳定性和适应性，筛选出适宜黄淮海地区推广种植的优良玉米品种，采用AMMI模型稳定性参数和非参数方法对黄淮海玉米区域试验15个参试品种在6个省12个试点进行产量稳定性评价，同时利用GGE双标图对参试品种进行适应性分析。结果表明：方差分析变异来源中基因型（G）、环境（E）以及基因型与环境互作（GEI）均达到了极显著差异（P<0.01）和显著差异（P<0.05），其中环境效应在总平方和中占比最大，为85.02%，其次是基因型与环境互作效应，占比为10.74%，基因型所占比例最小，为4.25%。对基因型与环境互作效应进行分解，前5个交互主成分（IPCA 1～IPCA 5）差异达到了显著和极显著水平，共计解释了85.41%的互作效应。基于Spearman相关分析，非参数统计因子和参数统计因子内部各指标之间存在着显著的相互关系。生物干重与非参数统计因子S⁶、Z1、Z2、NP²、NP³、NP⁴、KR间均呈显著负相关（P<0.05），与S¹和S²则呈显著正相关（P<0.05）。AMMI双标图显示，参试品种整株生物干重范围在18 000～22 000 kg/hm²，‘渝单805’‘正大511’‘青秀001’和‘皖农科青贮8号’丰产性较好，‘金诚6’丰产性最差。‘正大511’‘雅玉7758’‘KNX22002’和‘青秀001’等参试品种稳定性较强，山东德州较其他试点有较好的辨别力，而山东泰安和河南濮阳等试点辨别力较差。GGE双标图分析表明‘正大511’属于丰产性和稳定性均较好的品种，为黄淮海地区的理想品种，其次为‘青秀001’和‘渝单805’，而‘安科青2号’离圆心位置最远，为参试品种中最不理想的品种。综上，采用AMMI模型和GGE双标图评价可为黄淮海地区玉米品种示范和推广提供依据。

采用人工接种造成玉米弯孢菌叶斑病时空动态 ,对其动态数据利用SAS软件构建该病害传播动态的逻辑斯蒂 高斯模型 :1x2(t,y)=at(e-bt+c)ee( y -dt) 2t 。此模型推导表明 ,该病在接种发病后 1个月、2个月、整个生长季最远传播距离分别为 2 0m ,35m ,5 0m ;在条件适宜时 ,玉米弯孢菌叶斑病的传播速度为 0 .5m/d ;菌源中心有 10 0个左右病斑时 ,预测玉米弯孢菌叶斑病的最佳防治时间是 8m处小于 12d ,14m处小于 30d ,2 0m处小于 4 2d。

采用方差分析和AMMI模型分析 ,对不同地点随机区组试验中甜玉米株高、穗长和产量的品种差异显著性、试验精确度和品种稳定性进行研究。结果表明 ,在单年单点随机区组试验中除了呈贡和石林的穗长以外 ,其余各点性状的品种差异都是极显著的 ,同一性状不同地点的品种间差异表现不一致 ,这是基因型与环境互作所致。石林点试验精确度最高 ,其余两点的次之。超甜 2 0号在 3个性状上表现最稳定 ,黑甜糯产量最不稳定 ,白甜糯株高和穗长最不稳定。株高、穗长、产量的互作效应主成分 (IPCA)的平方和分别占交互作用平方的93 .2 %、90 .9%和 80 .3%,解释了大部分基因型与环境交互作用 ,由此计算获得的...

【目的】在宁夏地区不同播期条件下，对不同脱水类型玉米品种籽粒含水率降至适宜机械粒收含水率的日期进行预测，为区域品种选择、适宜收获期的确定及低水分粒收技术提供支撑。【方法】本研究以38个主栽玉米品种为材料，以生理成熟期平均含水率（30.1%）和播种至生理成熟≥0℃的平均积温（3 274℃·d）为指标，采用双向平均法将38个品种分为晚熟脱水慢（Ⅰ类）、早熟脱水慢（Ⅱ类）、早熟脱水快（Ⅲ类）和晚熟脱水快（Ⅳ类）4种类型，结合宁夏生产实际，在每类型品种中选择出生理成熟期籽粒含水率和积温需求居中的品种作为各类型的代表品种；采用Logistic Power非线性增长模型构建玉米品种脱水方程，结合近10年（2008—2017年）气象数据，分始播期、盛播期和终播期对各类型品种与区域热量资源进行定量匹配。【结果】适期早播可以争取162—230℃·d的积温。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类品种由播种至籽粒水分降至25%所需积温分别为3 615、3 291、3 138和3 427℃·d，在宁夏北部和中部区域所有类型品种均可满足含水率降至25%的要求，在南部山区，Ⅲ类品种在始播期和盛播期播种也能基本满足。4类品种籽粒水分降至16%所需积温依次为4 321、3 816、3 633和4 024℃·d，其中，早熟脱水快的Ⅲ类品种，在宁夏北部区域于始播期—终播期播种含水率均可降低至16%；在中部地区始播期和盛播期播种积温也可得到满足。【结论】在宁夏地区，通过合理配置区域热量资源和脱水类型不同的品种，采用早播种植技术，可以实现高质量的玉米机械粒收，其中，在宁夏北部与中部区域选择早熟、脱水快（Ⅲ类）的品种，可以较好地实现低水分收获，将区域热量资源转变为现实生产力。

【目的】明确播期、品种和拔节期追氮量对糯玉米淀粉粒分布的影响及其与淀粉糊化和热力学特性间关系。【方法】以国家糯玉米区域试验对照品种(苏玉糯5号、垦粘1号和苏玉糯1号)为材料,设置春播和秋播处理,研究拔节期追氮量(0、150和300 kg.hm-2)对糯玉米淀粉粒分布的影响。【结果】播期、品种和拔节期追氮量单因子及其互作对淀粉粒体积分布存在显著影响,且播期处理间淀粉粒径和粒度分布的变异远高于拔节期追氮量和品种处理间的变异。总体上,秋播处理下淀粉平均粒径较小、粒径>17μm比例较低、9—17μm比例较高。不同品种间,淀粉平均粒径以苏玉糯1号最低,苏玉糯5号最高,>17μm比例苏玉糯5号和垦粘1号间...

在阅读大量文献资料及咨询农学专家的基础上 ,运用知识工程和系统建模方法 ,总结、归纳和提炼水稻品种选择与品种类型、生态环境和农作制度之间的动态关系 ,定量计算了水稻品种特征值与环境因子和生产需求之间的符合度 ,建立了适宜品种选择的量化知识模型。该模型可用于定量设计不同环境和生产条件下水稻种植的适宜品种。利用沈阳、南京、常德、昆明和广州 5个代表性生态点的常年逐日气象资料、当地的生产条件以及 2 4个不同品种资料 ,对品种选择知识模型进行了实例分析。结果表明模型预测结果与当地实际情况基本吻合。从而证明知识模型能有效地依据决策点的自然资源条件 ,对决策点适宜种植品种的选择具有较好的解释性和可靠性。

播期和密度是影响玉米产量的2个关键因素。为明确不同玉米品种在黄淮海地区对夏播播期和密度的响应特征，以中农大788和科河699为试验材料，设置6月10日、17日、24日3个播期，以及67 500(A),75 000(B),82 500(C)株/hm~2 3个播种密度，调查其生育进程、形态指标、产量及产量构成因素。结果表明，随着播期推迟，玉米吐丝前的生育进程加快，籽粒灌浆期延长，第3播期(6月24日)的籽粒无法正常成熟。晚播(第3播期)相较于早播(第1播期即6月10日),中农大788穗位高和科河699株高、穗位高均显著增加，2个品种茎粗均显著减小；2个品种空秆率和倒伏率均随播期推迟而增加；中农大788主要由于千粒质量降低，导致产量降低21.8%,科河699穗数、穗粒数、千粒质量均显著降低，导致减产41.3%。密度C较密度A,2个品种株高、穗位高、空秆率、倒伏率均显著增加，茎粗则显著减小。中农大788在密度B获得最大产量且显著高于密度A,分别为12 450,11 097 kg/hm~2。随密度增加科河699空秆率增加，导致穗数并未显著增加，穗粒数减少，密度C较密度A产量显著降低，分别为7 548,9 464 kg/hm~2。播期密度互作仅对倒伏率有极显著影响，对植株形态指标、空秆率、产量及产量构成因素影响不显著。综合来看，中农大788平均产量高于科河699,前者在晚播和高密条件下空秆和倒伏率低，产量更稳定。实际生产中，夏玉米应尽量早播，晚播可通过选择适宜的品种减少产量损失，选育耐密品种是增密增产的关键。

通过改变陆—气界面的地表水热交换，农田管理变化是气候变化的重要反馈过程之一。华北平原玉米的播种期和有效积温发生了规律性变化，改变了叶面积指数(LAI)、地表反照率(α)、净辐射(R_n)、潜热(LH)和冠层温度(T_c)等，成为区域气候变化的重要反馈过程。论文利用SiBcrop模型模拟3种玉米情景(春玉米、夏玉米、潜在玉米)下的LAI、α、R_n、LH和T_c的季节动态。结果表明，春玉米具有早播种、早收获、早LAI峰值的特征；夏玉米具有晚播种、晚收获、晚LAI峰值的特征；潜在玉米具有早播种、晚收获、高LAI的特征。模拟情景之间LAI差异为±2.5 m~2·m~(-2);T_c差异为±0.5℃。地表反照率(α)和地表能量分配是决定情景之间T_c差异的决定因素，播种期推迟，以α升高的降温效应为主；有效积温增加，以LH分配增多的降温效应为主。春玉米具有最高的冠层温度，夏玉米和潜在玉米的冠层温度较低且差异很小。研究结果对于促进农田土地管理变化适应和缓解区域气候变化具有一定意义。

为建立玉米秸秆散粒体成型离散元模型,以不同压缩参数进行成型试验,利用离散元仿真软件基于内置Burgers模型对压缩过程建立仿真模型,并利用控制变量法针对模型参数设计了5组对照试验,分析颗粒模型微观参数对模型宏观力学行为影响规律。仿真试验结果表明:Maxwell体弹性系数增大时,加载至目标载荷所需位移增加,仿真结束时残余应力增加;Maxwell体黏性系数增大时,加载结束后残余应力增加。Kelvin体弹性系数增大时加载至目标载荷所需的位移减小,仿真结束时残余应力减少。Kelvin体黏性系数增大时加载结束时应力突降值增大,但仿真结束时残余应力减小。摩擦系数主要影响加载至目标载荷所需位移,摩擦系数越大,加载至目标载荷位移越小。依此规律,通过调试微观参数,确定适用于描述样品玉米秸秆散粒体物料的仿真模型参数:Maxwell体弹性系数Em为1.75×105N·m-1,黏性系数ηm为2.6×107N·s·m-1;Kelvin体弹性系数Ek为1.8×104N·m-1,黏性系数ηk为0.7×104N·s·m-1,摩擦系数f为0.5。该参数下仿真模型压缩过程力学曲线与实验室物料压缩试验所得力学曲线吻合;物料填充阶段,力链强度受物料自重影响,载荷开始施加后,强力链主要集中于加载面附近,当施加应力达到0.92MPa时,强力链在成型腔内趋于均匀分布。压缩结束后力链分布特征与实验室物料压缩样品特征吻合,证明了所建立的仿真模型的合理性及模型参数确定方法的可行性,为后续生物质物料成型研究提供了参考。

本文采用Eberhart和Russell模型对2008年四川省玉米品种区域试验平丘5组的试验数据进行稳定性分析,结果表明,基因型与环境互作的线性部分为极显著,离回归部分很小,玉米区试品种间产量稳定性存在明显差异。其中,贵玉2号和DT6508产稳定性好、适应性强,为平均稳定品种,05162为超平均稳定品种,QW 67×QW 92和NH1201为不稳定品种。