水稻叶片伸长过程的模拟模型

水稻叶片生长过程的动态模拟,对于实现水稻生长的数字化和可视化表达具有重要的理论意义和应用价值。本研究以4个不同株型的水稻品种为试验材料,通过对水分试验、氮素试验条件下不同叶位叶片的叶长、叶宽特征进行连续观测,综合分析了水稻叶片几何形态指标随生育进程和环境条件的变化规律,进而构建了水稻叶片生长过程的动态模拟模型。模型采用Logistic方程描述了水稻主茎及分蘖叶片随生长度日(GDD)的动态伸长过程;利用二次曲线描述了叶宽随GDD的动态变化过程;分别用幂函数和一元二次方程描述了叶形(不同叶长处的叶宽)的动态变化过程;另外,以叶片氮素和水分因子分别描述了不同水氮水平对叶片形态建成过程的定量影响。同时利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了测试和检验,主茎和分蘖动态变化叶长、叶宽的均方根差(RMSE)分别为3.6cm、3.96cm以及3.15cm、3.56cm。表明本模型对水稻叶片的动态伸长过程具有较好的预测性和解释性。