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《作物养分定量化模型原理及方法比较分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第37卷第3期土壤通报Vol.37,No.32006年6月ChineseJournalofSoilScienceJun.,2006作物养分定量化模型原理及方法比较分析刘明强,宇振荣,刘云慧(中国农业大学资源环境学院,北京100094)摘要:本文比较分析了养分经验模型和动态模拟模型的原理和计算方法。比较典型的经验模型有肥料效应函数方程,目标产量法,以及基于土壤肥力指标的QUEFTS(QUantitativeEvaluationoftheFertilityofTropicalSoils)养分模型等。经验模型的特点是简单易行,所需参数少,但模拟精度难免误差较大;动态模拟模型
2、由于考虑到复杂因素对作物养分吸收的影响,以及植物营养的动态过程,更能反映的系统真实行为。然而,由于土壤养分运移和作物养分吸收过程的复杂性,目前除氮外,还很难做到其它养分的动态定量化模拟,这些都还有待于更深入的基础性研究。关键词:养分定量化;经验模型;动态模拟模型+中图分类号:S114文献标识码:A文章编号:056423945(2006)0320582207高效、合理施肥一直是肥料研究人员追求的目标,平的模拟。其中光温生产力水平和水分限制生产力的科学施肥水平是一个国家或地区农业现代化的重要标动态模拟模型已比较完善,对于养分限制生产力的模志。然而,人们长期以来沿袭经验施肥
3、,强调的是大量拟还处于静态或部分动态的模拟阶段。在养分需求定[3]供给农作物生长需要的充足肥料,没有认识到施肥的量化模拟上,主要采取三种处理方法:一是假设其经济效益以及和环境之间的关系。经验毕竟不是科它养分处于最优,通过动态模拟土壤-作物系统中氮学,要把经验变成科学的认识,必须经过由现象到本质素平衡及对作物生长的影响,模拟氮素限制下的作物[4-5]的抽象过程,从实践上的认识上升到理论认识的高度。生产力,如氮动态模拟模型;二是应用区域养分试施肥模型的研究把经验提升到了科学的高度,把定量验研究成果,建立土壤肥力指标,如有机质、全氮、速效化施肥变成了现实。施肥模型是数量化科
4、学施肥研究磷、pH值等与土壤养分供给量的关系式,根据作物正中选用的一种数学方程,它能准确地表达施肥与产量常生长情况下作物体内氮、磷和钾最低和最高含量,计之间的确定性关系,在经济施肥中也叫肥料效应函数,算作物养分限制生产力,如QUEFTS(QUantitative[6]在数量化施肥中统称为施肥模型。近代施肥技术始于EvaluationoftheFertilityofTropicalSoils)模型;三是20世纪初,德国化学家LieBig第一个应用一元回归方应用植物正常生长情况下植物体内所需最低养分含量程来模拟氮与作物产量之间数量关系。到1909年,和不施肥农田作物产量,
5、计算潜在生产力和水分限制Mitscherlich发展了Liebig理论,把肥料和产量之间的生产力对养分的需求量及施肥量,如PS-3养分模[7]增产效应通过数学方程来表示,米氏方程的出现标志型。[1][8]着施肥从经验的定性阶段进入了现代的定量阶段。王兴仁把定量化施肥技术的发展分为三个阶段,上世纪六十年代中期开始,作物生长的计算机模即:经验模型阶段;模拟模型阶段和特定点养分管理阶拟技术迅速发展,给养分模型的研制带来了新的发展段。上述模型不外乎两类:即经验模型(Empirical空间。由于养分影响着作物许多生理过程和生长发育model)和机理模型(Mechanisticm
6、odel),前者也叫静态过程,并与其他环境因子相互作用,因此,在作物生长模型(Staticmodel),后者也叫模拟模型(Simulation模型中加入养分对作物生长的影响,可以模拟计算作model)。静态模型与动态模拟模型的主要区别是,静态物的养分需求。然而,影响因子的增加使作物生长模模型是在一定的自变量区间内,用经验函数来描述作物[2]拟过程变得非常复杂,为此,deWit根据作物生长的产量和施肥量之间的定量关系,而不考虑其机理上的逻生态因子的限制性,按产量降低的次序,把作物生产系辑关系,是一种“黑箱”模型;动态模拟模型则是通过模统划分为四个水平,即:光温生产力、水
7、分限制生产力、拟作物生长发育的整个过程,估算作物对养分的需求氮素限制生产力和其他养分限制生产力水平。就上述量,是基于作物生长理论的模型,如氮动态模拟模型。四个生产水平,目前作物生长模型主要是对前三个水下面就两类模型主要原理及计算方法举例概述如下。收稿日期:2005203202;修订日期:2005-04-12基金项目:国家高技术研究发展863计划(2003AA209030)项目和农业部948项目作者简介:刘明强(1976-),男,河南安阳人,博士研究生,主要从事生态学模型和资源环境信息系统研究。©1994-2007ChinaAcademicJourna
