🗊Презентация Прогноз биометрических параметров растений

ЗНАЧЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЯ ЗНАЧЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЯ ГАЗООБМЕН ЛИСТА И ПОСЕВА ПРОГНОЗ ДИНАМИКИ БИОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И УПРАВЛЕНИЕ РОСТОМ РАСТЕНИЯ

Прогноз динамики урожая и управление процессом его формирования рассчитывается по следующей схеме Прогноз динамики урожая и управление процессом его формирования рассчитывается по следующей схеме

ЗНАЧЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЯ Фотосинтез является важнейшей физиологической функцией хлорофиллсодержащих растений, обеспечивающий процесс трансформации вещества и энергии биосферы.

ФАКТОРЫ, ЛИМИТИРУЮЩИЕ ФОТОСИНТЕЗ интенсивность и соотношение световой и темновой стадий фотосинтеза. плотность стеблестоя в посеве. расположение листьев в пространстве (архитектоника растительного покрова). температура. концентрация углекислого газа в клетке.

Содержание СО2 в атмосфере определяется количеством его в естественном составе воздуха, поступлением из почвы и в процессе антропогенной деятельности. Содержание СО2 в атмосфере определяется количеством его в естественном составе воздуха, поступлением из почвы и в процессе антропогенной деятельности.

Поэтому в светлый период суток Ci < Ca Поэтому в светлый период суток Ci < Ca

Поэтому в темный период суток Ci > Ca Поэтому в темный период суток Ci > Ca

При недостатке одного или нескольких факторов, регулирующих газообмен, ситуация Ci>Ca может наблюдаться и при достаточно высокой освещенности. При недостатке одного или нескольких факторов, регулирующих газообмен, ситуация Ci>Ca может наблюдаться и при достаточно высокой освещенности.

Итак, для прогноза накопления биомассы необходимы входные параметры Фn и Rd, которые требуют довольно сложных расчетов и некоторых трудноопределимых параметров. Итак, для прогноза накопления биомассы необходимы входные параметры Фn и Rd, которые требуют довольно сложных расчетов и некоторых трудноопределимых параметров. Поэтому для мониторинга и прогноза в производственных условиях можно применить хотя и упрощенные, но достаточно эффективные аппроксимации динамики биомассы в зависимости от биологического времени (СЭТ, СЭВ).

Широкомасштабный мониторинг биомассы посевов сельскохозяйственных культур невозможен из-за трудоемкости методики определения биомассы корневой системы. Широкомасштабный мониторинг биомассы посевов сельскохозяйственных культур невозможен из-за трудоемкости методики определения биомассы корневой системы. Между тем, нашими наблюдениями установлено, что отношение надземной к подземной биомассе мало варьирует по годам. Тем не менее, это динамическая величина, существенно изменяющаяся в течение периода вегетации.

Следовательно, для вычисления общей биомассы растения при обследовании полей достаточно знать суммарную энтальпию воздуха от посева (или весеннего возобновления вегетации) до даты отбора образцов и абсолютно сухую надземную массу растений. Следовательно, для вычисления общей биомассы растения при обследовании полей достаточно знать суммарную энтальпию воздуха от посева (или весеннего возобновления вегетации) до даты отбора образцов и абсолютно сухую надземную массу растений. По общей массе надземных органов растения (Мн) и рассчитанному соотношению ее с подземной (Кн/п), вычисляется биомасса всего растения (М(tk)) по зависимости: М'(tk) = M'н(tk) / Кн/п(tk)+M'н(tk)

При отсутствии входных параметров базовой модели фотосинтеза, прогноз динамики биомассы рассчитывается по функции: При отсутствии входных параметров базовой модели фотосинтеза, прогноз динамики биомассы рассчитывается по функции: M’(tk+1) = aCpb + KorrM KorrM = M’(tk) – aCpb, где M' – прогнозируемая биомасса, г. абс.сух.в-варастение-1; a,b – статистические коэффициенты; KorrM – корректирующий коэффициент.

Рассчитанную общую биомассу растения следует распределить между органами растения, что позволит определить урожай основной, побочной продукции и корневых остатков, то есть связать модель продукционного процесса с моделями животноводства, экологии и экономики сельскохозяйственного предприятия. Рассчитанную общую биомассу растения следует распределить между органами растения, что позволит определить урожай основной, побочной продукции и корневых остатков, то есть связать модель продукционного процесса с моделями животноводства, экологии и экономики сельскохозяйственного предприятия.

В начале роста фитоорганов их биомасса возрастает, но по мере старения и созревания наблюдается тенденция к снижению фотосинтеза и возрастанию оттока ассимилянтов из фотосинтезирующих органов. В начале роста фитоорганов их биомасса возрастает, но по мере старения и созревания наблюдается тенденция к снижению фотосинтеза и возрастанию оттока ассимилянтов из фотосинтезирующих органов. Следовательно, доля активных фитоорганов – это динамическая величина, зависящая от таксономического вида и возраста растения, определяющегося, в свою очередь, энтальпией среды: Kdj = aLnCp+b, где Kdj – доля j-го органа в абсолютно сухой биомассе растения, безразмерная; a,b – статистические коэффициенты.  Тогда функция динамики биомассы j-го органа (M'j(tk)) будет определяться, как M'j(tk) = M'(tk)Kdj M'об(tk) = M'(tk)–M'j(tk), где M'об(tk) – суммарная биомасса отмерших органов на текущем шаге работы модели, г.абс.сух.в-варастение-1.

Если учитывать долю каждого фитооргана в компартменте, являющуюся динамической величиной, то распределение биомассы органа записывается функцией: Если учитывать долю каждого фитооргана в компартменте, являющуюся динамической величиной, то распределение биомассы органа записывается функцией: M'ij(tk) = M'j(tk)Kdji Kdji = aLnCp+b где M'ij(tk) – биомасса j-го органа в i-м компартменте на текущем шаге работы модели, г.абс.сух.в-варастение-1; Kdji – доля j-го органа в i-м компартменте, безразмерная; a,b – статистические коэффициенты. В результате становится возможным вычислить биомассу для любого компартмента в пределах диапазона работы функции Kdji.

Для связи с другими модулями модели продукционного процесса, модуль роста и развития растений должен обеспечивать расчет прогноза динамики индекса фитоорганов компартментов (Lij), высоты стеблей (hl), глубины корневой системы (hr) и количества стеблей на единице площади (Граст) Для связи с другими модулями модели продукционного процесса, модуль роста и развития растений должен обеспечивать расчет прогноза динамики индекса фитоорганов компартментов (Lij), высоты стеблей (hl), глубины корневой системы (hr) и количества стеблей на единице площади (Граст)

ИНДЕКС ФИТООРГАНОВ КОМПАРТМЕНТА

Численные значения индексов фитоорганов поступают на вход модулей влагопереноса в почве, радиационного режима посева и тепло- и влагопереноса в почве. Расчет их ведется по общей формуле Численные значения индексов фитоорганов поступают на вход модулей влагопереноса в почве, радиационного режима посева и тепло- и влагопереноса в почве. Расчет их ведется по общей формуле Lji = SSlji Граст 0,0001 где Lji – индекс j-го фитооргана в i-м компартменте; SSlji – площадь j-го органа в i-том компартменте для одного растения, см2; Г – количество растений на 1м2.

Результаты наших наблюдений позволили значительно упростить методику определения площади активной поверхности фитоорганов исходя из предположения наличия связи между биомассой растения и площадью его органов. Результаты наших наблюдений позволили значительно упростить методику определения площади активной поверхности фитоорганов исходя из предположения наличия связи между биомассой растения и площадью его органов.

Площадь надземных органов нецелесообразно разделять на листья, стебли и генеративные органы, так как все они участвуют в фотосинтезе. Площадь надземных органов нецелесообразно разделять на листья, стебли и генеративные органы, так как все они участвуют в фотосинтезе. Коэффициенты Ks/м и Ks/мr описываются системой динамических функций от суммарной энтальпии воздуха: Ks/м, Ks/мr = f(Cp) Далее вычисляется площадь фитоорганов одного растения (или одного стебля) (SSl). Распределение их по компартментам рассчитывается по функциям SSl = Sl,st,gen,r Kji Kji = a lnCp+b, где a,b – статистические коэффициенты; Kji – доля фитооргана в компартменте.

ДИНАМИКА ВЫСОТЫ СТЕБЛЕЙ И ГЛУБИНЫ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ РАСТЕНИЙ