冬小麥調(diào)控決策模型的建立與動態(tài)優(yōu)化試驗設(shè)計應(yīng)用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本研究以高蛋白冬小麥品種8901為研究對象,以均勻試驗設(shè)計方法為基礎(chǔ),提出了一種新的試驗設(shè)計方法——動態(tài)試驗優(yōu)化設(shè)計,同時結(jié)合計算機視覺技術(shù)建立了用以評價小麥長勢的群體綜合指數(shù)這一指標。試驗設(shè)計分段進行,將群體綜合指數(shù)指標作為一個因素參與到試驗設(shè)計中,實行動態(tài)試驗優(yōu)化設(shè)計。并在此基礎(chǔ)上,建立了以群體綜合指數(shù)為中間目標、以產(chǎn)量為最終目標的冬小麥動態(tài)調(diào)控決策模型。主要研究結(jié)果如下: (1)提出了一種動態(tài)優(yōu)化試驗設(shè)計方法。冬小麥生產(chǎn)調(diào)

2、控的關(guān)鍵時期分別為越冬期、起身期、拔節(jié)期和灌漿期。相應(yīng)的,本研究把小麥的一生分為冬前營養(yǎng)生長階段、冬后營養(yǎng)生長階段、生殖生長階段和灌漿成熟階段四個階段,利用均勻試驗設(shè)計方法,在每個階段內(nèi)分別進行試驗設(shè)計。動態(tài)設(shè)計思想主要體現(xiàn)在后三個階段,具體過程為在試驗設(shè)計前首先進行田間調(diào)查,獲得反映小麥長勢的群體綜合指數(shù),再把群體綜合指數(shù)與相應(yīng)的生產(chǎn)調(diào)控措施一起作為試驗因子,參與試驗設(shè)計,處理組合按均勻設(shè)計表的使用表安排,以達到動態(tài)試驗優(yōu)化設(shè)計的目的

3、。 (2)在試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過逐步回歸分析方法,在冬前營養(yǎng)生長階段、冬后營養(yǎng)生長階段、生殖生長階段和灌漿成熟階段分別建立了相應(yīng)的動態(tài)調(diào)控決策模型。通過該模型可以在任一長階段根據(jù)田間反饋的生長情況,得到優(yōu)化的調(diào)控措施并對最終產(chǎn)量作出預(yù)測。 (3)建立了8901在產(chǎn)量形成過程中的各重要生理指標的動態(tài)預(yù)測模型。這些生理指標主要包括:葉面積指數(shù)、單株干物重、單株分蘗數(shù)及表征葉綠素含量的植株的SPAD值等。通過對上述各個因子在

4、冬小麥整個生育期內(nèi)的預(yù)測,實現(xiàn)對產(chǎn)量形成過程的預(yù)測和監(jiān)測功能。 (4)通過圖像處理技術(shù),提取了冬小麥冠層圖像的形態(tài)特征參數(shù)和顏色特征參數(shù)。形態(tài)特征參數(shù)主要是指圖像的覆蓋度,顏色特征參數(shù)主要是指圖像的R(紅)、G(綠)、B(藍)、H(色調(diào))、I(亮度)、S(飽和度)等參數(shù),并對冬小麥冠層圖像的色調(diào)值(H)與葉片葉綠素含量的關(guān)系、實測葉面積指數(shù)與圖像冠層覆蓋度的關(guān)系進行了探討,發(fā)現(xiàn)在各個主要的生育期色調(diào)值(H)和葉片的葉綠素含量(S

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