溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件

溫空作物生長(zhǎng)模擬模型的研究與應(yīng)用溫空作物生長(zhǎng)模擬模型的1作物生長(zhǎng)模擬模型的概念與研究意義概念所謂模型是指對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的或抽象的表示。所謂模擬是指通過(guò)數(shù)學(xué)方法研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和相關(guān)行為作物生長(zhǎng)模擬模型用以定量和動(dòng)態(tài)地描述作物生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量形成過(guò)程及其對(duì)環(huán)境的反應(yīng)。該模型綜合了作物牛理、生態(tài)、氣象、土壤、水肥、農(nóng)學(xué)等學(xué)科的研究成果,采用系統(tǒng)分析方法和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程及其與環(huán)境和技術(shù)的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行定量描述和預(yù)測(cè)。核心是對(duì)整個(gè)作物生產(chǎn)系統(tǒng)知識(shí)的綜合和對(duì)生理生態(tài)過(guò)程及其相互關(guān)系的量化作物生長(zhǎng)模擬模型的概念與研究意義22研究意義科學(xué)價(jià)值通過(guò)作物模型的建立和模擬分析,研究作物生產(chǎn)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、要素之間的相互關(guān)系系統(tǒng)整體的機(jī)理和功能等,從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律和知識(shí),為優(yōu)化管理決策提供科學(xué)依據(jù)。2研究意義3經(jīng)濟(jì)意義完善的模型可以不同成度地代替物理試驗(yàn),田間需要幾個(gè)月甚至若干年才能完成的試驗(yàn),用計(jì)算機(jī)模擬只需要幾分鐘或幾十分鐘即可完成。它具有周期短、易于調(diào)控、不受人為因素和客觀條件制約等特點(diǎn),節(jié)省大量人力財(cái)產(chǎn)加快了研究周期除此之外,通過(guò)模型的應(yīng)用指導(dǎo)生產(chǎn)中的管理決策,設(shè)施工程設(shè)計(jì)。經(jīng)濟(jì)意義4二、國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀1、國(guó)際上世紀(jì)自60年代以來(lái),隨著農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用普及,開(kāi)展作物模擬的研究逐步興起。以荷蘭、美國(guó)為代表,在作物計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)方面得到很大發(fā)展建立了不少作物模擬模型。較有代表性的如荷蘭的ELECROS模型——作物碳素平衡模擬模型、MCAROS模型—全年作物生長(zhǎng)模型美國(guó)的CERES(Crop-EnvironmentresourceSynthesis)模型—作物-環(huán)境資源綜合系統(tǒng)、COMAX-GOSSYMCottonManagementExpertsystem-GossypiumSimulationModel)模型—棉花專家管理計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)模型。二、國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀5荷蘭的作物生長(zhǎng)模擬模型特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)作物的共性,只要輸入所需要的統(tǒng)一參數(shù)和數(shù)據(jù),模型可適合于大多數(shù)作物。這就決定于模型在應(yīng)用于評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和農(nóng)場(chǎng)決策方面的研究工作較深入。但模型對(duì)播種密度,光合產(chǎn)物在各器官分配受光溫水影響,庫(kù)和源間的關(guān)系和根系生長(zhǎng)及其對(duì)養(yǎng)分和水分吸收機(jī)理考慮較粗美國(guó)建立的作物生長(zhǎng)模型,深入考慮作物共同生長(zhǎng)機(jī)理,還強(qiáng)調(diào)各種作物的特點(diǎn),建立不同作物生長(zhǎng)模擬模型。主要目的是研究作物生長(zhǎng)生物化學(xué)過(guò)程和環(huán)境的關(guān)系及解決作物栽培和管理中的一些實(shí)際問(wèn)題,為作物生長(zhǎng)管理和決策提供依據(jù)。荷蘭的作物生長(zhǎng)模擬模型特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)作物的共性,只6國(guó)際上大致在70年代末80年代開(kāi)始進(jìn)行溫室作物模擬研究,較大田作物晚10年左右。研究集中在番茄、黃瓜等,也包括一些花卉如有代表性的模型有TOMGRO(TomatoGrowthSimulationmodel),這是關(guān)于溫室番茄生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)模型,另一個(gè)是HORTISIM(HorticulturalSimulator),意思園藝模擬器。國(guó)際上大致在70年代末80年代開(kāi)始進(jìn)行溫室作72、國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用開(kāi)始于70年代中期,到80年代初期開(kāi)始研究計(jì)算機(jī)應(yīng)用于溫室環(huán)境的控制管理。進(jìn)入90年代隨著國(guó)外現(xiàn)代化溫室設(shè)備不斷引進(jìn)以及溫室計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的提高,特別是現(xiàn)代化信息技術(shù)的飛速發(fā)展,也為設(shè)施農(nóng)業(yè)提供了前所未有的發(fā)展動(dòng)力。但總體來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)溫室作物模型的研究方面尚處于前期準(zhǔn)備階段或起步階段。2、國(guó)內(nèi)8三、現(xiàn)狀與問(wèn)題相當(dāng)一部分溫室、尤其是大型連棟溫室生產(chǎn)效益低。生產(chǎn)能耗大、成本高。溫室環(huán)境調(diào)控能力和調(diào)控水平、生產(chǎn)管理水平低,仍主要是依據(jù)管理者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和主觀感覺(jué)進(jìn)行決策的粗放式管理。溫室環(huán)境調(diào)控與生產(chǎn)管理設(shè)施未完善配套。溫室是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),室內(nèi)環(huán)境受外界自然條件、結(jié)構(gòu)和環(huán)境調(diào)控設(shè)施等因素影響;而溫室栽培植物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量、品質(zhì)是環(huán)境、水肥和生產(chǎn)管理等多因素綜合作用的結(jié)果。因此,溫室環(huán)境的合理調(diào)控和生產(chǎn)高效管理是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,只有依靠有效的調(diào)控管理設(shè)施,采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù),實(shí)行智能化調(diào)控,才可以達(dá)到理想的效果。較多溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)硬件與軟件依賴國(guó)外進(jìn)口三、現(xiàn)狀與問(wèn)題9四、研究成果1.基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)2.溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)專用傳感器的研制3.溫室栽培作物生長(zhǎng)模型仿真系統(tǒng)4.溫室環(huán)境綜合模擬、分析預(yù)測(cè)模型溫室智能化監(jiān)測(cè)與管理總系統(tǒng)軟件6.灌溉施肥過(guò)濾一體化機(jī)7.溫室水肥信息采集與灌溉施肥自動(dòng)控制系統(tǒng)8.溫室作物栽培管理專家決策支持系統(tǒng)四、研究成果10溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件11溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件12溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件13溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件14溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件15溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件16溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件17溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件18溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件19溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件20溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件21溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件22溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件23溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件24溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件25溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件26溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件27溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件28溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件29溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件30溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件31溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件32溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件33溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件34溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件35溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件36溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件37溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件38溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件39溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件40溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件41溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件42溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件43溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件44溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件45溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件46溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件47溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件48溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件49溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件50溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件51溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件52溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件53溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件54溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件55溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件56溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件57溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件58溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件59溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件60溫室作物生長(zhǎng)模擬模型課件