作物杂志,2025, 第2期: 215221 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.029
伍露1(), 张皓2, 杨霏云1, 郭尔静1, 斯林林3, 曹凯3, 程陈4(
)
Wu Lu1(), Zhang Hao2, Yang Feiyun1, Guo Erjing1, Si Linlin3, Cao Kai3, Cheng Chen4(
)
摘要:
通过收集2006-2012年江淮地区水稻生长发育和气象资料,对WOFOST模型进行调参验证,确定了关键发育阶段内所需积温、比叶面积、分配系数和枯萎速率等作物参数,并评价了模型在江淮地区的适应性。结果表明,WOFOST模型可以较好地模拟江淮地区水稻生长发育动态变化过程,开花期、成熟期、叶面积指数(LAI)、叶干物质量、茎干物质量、穗干物质量、地上干物质量和产量观测值与模拟值的RMSE分别为1.73~4.66 d、1.94~4.42 d、0.39~2.51、(0.43~0.86)×103 kg/hm2、(0.86~1.52)×103 kg/hm2、(0.52~1.21)×103 kg/hm2、(1.38~1.96)×103 kg/hm2和(0.45~1.33)×103 kg/hm2;NRMSE分别为0.75%~1.96%、0.74%~1.49%、8.74%~43.40%、14.94%~30.55%、18.16%~28.84%、9.44%~22.81%、11.33%~15.89%和5.49%~13.43%,其中合肥水稻发育期,叶、茎、穗和地上部干物质量,镇江水稻LAI和荆州水稻产量模拟效果最优。水稻LAI、叶和茎干物质量随移栽天数增加呈现先上升后下降的变化趋势,而穗和地上部干物质量随移栽天数增加呈现逐渐上升的趋势。
[1] | 程陈, 冯利平, 薛庆禹, 等. 日光温室黄瓜生长发育模拟模型. 应用生态学报, 2019, 30(10):3491-3500. |
[2] | 程陈, 董朝阳, 黎贞发, 等. 日光温室芹菜外观形态及干物质积累分配模拟模型. 农业工程学报, 2021, 37(10):142-151. |
[3] | 何强, 陈立云, 邓华凤, 等. 水稻C815S及其同源株系的育性光温特性. 作物学报, 2007, 33(2):262-268. |
[4] | Qiu R, Li L, Liu C, et al. Evapotranspiration estimation using a modified crop coefficient model in a rotated rice-winter wheat system. Agricultural Water Management, 2022,264:107501. |
[5] | Paleari L, Movedi E, Zoli M, et al. Sensitivity analysis using Morris:Just screening or an effective ranking method?. Ecological Modelling, 2021, 455(6):109648. |
[6] | 黄健熙, 贾世灵, 马鸿元, 等. 基于 WOFOST 模型的中国主产区冬小麦生长过程动态模拟. 农业工程学报, 2017, 33(10):222-228. |
[7] | Wu L, Feng L P, Zhang Y, et al. Comparison of five wheat models simulating phenology under different sowing dates and varieties. Agronomy Journal, 2017, 109(4):1280-1293. |
[8] | 李秀芬, 马树庆, 赵慧颖, 等. 基于WOFOST模型的内蒙古河套灌区玉米低温冷害评价. 中国农业气象, 2016, 37(3):352-360. |
[9] | 董智强, 王萌萌, 李鸿怡, 等. WOFOST模型对山东省夏玉米发育期与产量模拟的适用性评价. 作物杂志, 2019(5):159-165. |
[10] | Mongiano G, Titone P, Tamborini L, et al. Advancing crop modelling capabilities through cultivar-specific parameters sets for the Italian rice germplasm. Field Crops Research, 2019,240:44-54. |
[11] | Roberto C, Marco A, Gianni B, et al. Multi-metric evaluation of the models WARM, CropSyst, and WOFOST for rice. Ecological Modelling, 2009, 220(11):1395-1410. |
[12] | Eitzinger J, Trnka M, Hosch J, et al. Comparison of CERES, WOFOST and SWAP models in simulating soil water content during growing season under different soil conditions. Ecological Modelling, 2004, 171(3):223-246. |
[13] | Gardner A S, Maclean I M D, Gaston K J, et al. Forecasting future crop suitability with microclimate data. Agricultural Systems, 2021,190:103084. |
[14] | Singh V, Chaudhari R, Kumar N, et al. Simulation of wheat (Triticum aestivum L.) yield using WOFOST model under different management levels. AkiNik Publications, 2018, 7(5):1425-1428. |
[15] | 谢文霞, 严力蛟, 王光火. 运用WOFOST模型对浙江水稻潜在生长过程的模拟与验证. 中国水稻科学, 2006, 20(3):319-323. |
[16] | 谢晓金, 李秉柏, 李映雪, 等. 长江流域近55年水稻花期高温热害初探. 江苏农业学报, 2009, 25(1):28-32. |
[17] | 魏瑞江, 郑昌玲, 王鑫, 等. WOFOST作物生长模型在国内应用研究进展. 气象科学, 2023, 43(3):402-411. |
[18] | 程陈, 李春, 李文明, 等. 园艺作物发育期和采收期模拟模型的最优模拟路径. 农业工程学报, 2023, 39(12):158-167. |
[19] | Cheng C, Feng L P, Barcena J F B, et al. A growth model based on standardized growing degree days for hydroponic fresh cut tulip in solar greenhouses. European Journal of Horticultural Science, 2022, 87(4):1-13. |
[20] | 何亮, 侯英雨, 赵刚, 等. 基于全局敏感性分析和贝叶斯方法的WOFOST作物模型参数优化. 农业工程学报, 2016, 32(2):169-179. |
[21] | 陈艳玲, 顾晓鹤, 宫阿都, 等. 基于遥感信息和WOFOST模型参数同化的冬小麦单产估算方法研究. 麦类作物学报, 2018, 38(9):1127-1136. |
[22] | 秦格霞, 吴静, 李纯斌, 等. 不同草地类型WOFOST模型参数敏感性分析. 草业学报, 2022, 31(5):13-25. |
[23] | Jiang G Y, Zhang W J, Xu M G, et al. Manure and mineral fertilizer effects on crop yield and soil carbon sequestration: a meta‐ analysis and modeling across China. Global Biogeochemical Cycles, 2018, 32(11):1659-1672. |
[24] | Liu X, Li M, Guo P, et al. Optimization of water and fertilizer coupling system based on rice grain quality. Agricultural Water Management, 2019,221:34-46. |
[25] | Yang J H, Liu H X, Zhu G M, et al. Diversity analysis of antagonists from rice-associated bacteria and their application in biocontrol of rice diseases. Journal of Applied Microbiology, 2010, 104(1):91-104. |
[26] | Mustafa S M T, Nossent J, Ghysels G, et al. Integrated Bayesian Multi-model approach to quantify input, parameter and conceptual model structure uncertainty in groundwater modeling . Environmental Modelling & Software, 2020,126:104654. |
[27] | 许伟, 秦其明, 张添源, 等. SCE标定结合EnKF同化遥感和WOFOST模型模拟冬小麦时序LAI. 农业工程学报, 2019, 35(14):166-173. |
[1] | 张家智, 赵羽涵, 丁俊杰, 姚亮亮, 邱磊, 张茂明, 王自杰, 高雪冬, 黄成亮, 崔士泽, 杨晓贺. “双免密苗”技术对寒地水稻秧苗素质及酶活性的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 109114 |
[2] | 姬景红, 刘双全, 马星竹, 郝小雨, 郑雨, 赵月, 王晓军, 匡恩俊. 控释尿素对寒地水稻农艺性状、产量及氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 149154 |
[3] | 金丹丹, 隋世江, 陈玥, 李波, 曲航, 宫亮. 秸秆还田下氮肥减量对辽河平原水稻产量及氮素利用的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 172179 |
[4] | 李云霞, 杨佳蒴, 李洋洋, 向世鹏, 余金龙, 李斌, 郑维威, 刘璐. 不同移栽期对烟稻轮作烟区烤烟生长发育及产量和质量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 222227 |
[5] | 江素珍, 许超, 王中元, 郑沈, 陈建国, 朱捍华, 黄道友, 张泉, 朱奇宏. 海泡石和生物炭对水稻镉和砷吸收积累的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 241248 |
[6] | 卢玉, 张妍妍, 陈海涛, 李满鑫, 白润娥, 雷彩燕. 外源亚精胺对烟粉虱―黄瓜互作的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 256264 |
[7] | 龙卫华, 咸志慧, 张正, 阿里别里根·哈孜太, 祖勒胡玛尔·乌斯满江, 浦惠明, 胡茂龙. 长江下游非转基因抗除草剂杂交油菜品系在新疆伊犁河谷的适应性分析[J]. 作物杂志, 2025, (1): 111116 |
[8] | 胡聪聪, 李红宇, 孙显龙, 王童, 赵海成, 范名宇, 张巩亮. 秸秆还田与氮肥运筹对寒地水稻光合特性和产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (1): 147154 |
[9] | 徐晓征, 王建军. 光周期影响水稻抽穗的分子机制研究进展[J]. 作物杂志, 2025, (1): 1525 |
[10] | 闫娜, 谢可冉, 高逖, 胡秋倩, 崔克辉. 增施穗氮肥缓解水稻穗分化期高温伤害的生理机制研究[J]. 作物杂志, 2025, (1): 8998 |
[11] | 法晓彤, 孟庆好, 王琛, 顾汉柱, 景文疆, 张耗. 水稻根系形态生理对干湿交替灌溉方式的响应研究进展[J]. 作物杂志, 2024, (6): 18 |
[12] | 李斐, 边少锋, 徐晨, 赵洪祥, 宋杭霖, 王芙臣, 庄妍. 坡耕地垄侧栽培对玉米生理特性及生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 120125 |
[13] | 汪本福, 余振渊, 宋平原, 张作林, 张枝盛, 李阳, 苏章锋, 郑中春, 程建平. 土壤改良剂对低湖冷浸田土壤特性及水稻生长的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 126131 |
[14] | 曾茜倩, 张振远, 马秀娥, 方映涵, 翟金磊, 金涛, 刘冬, 刘章勇. 硅藻土对水稻产量和氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 147152 |
[15] | 胡娅晴, 李春情, 王冠, 徐江. 水稻BR受体突变株Fn189拔节期生长发育及碳代谢分析[J]. 作物杂志, 2024, (6): 218225 |
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