[发明专利]一种基于分生育阶段多参数耦合的冬小麦产量估计方法

说明书

本发明公开了一种基于分生育阶段多参数耦合的冬小麦产量估计方法，包括以下步骤：以通径分析方法中决策系数确定影响作物产量的主控因子，采用隶属函数法对主控因子进行标准化，以决策系数作为主控因子多参数耦合值的分配权重，尔后对筛选确定的主控因子进行耦合获得多参数耦合值，利用主控因子多参数耦合值为自变量，构建考虑了分生育时段多参数耦合的作物产量估算模型，并对作物产量进行准确、客观评估。

技术领域

本发明属于农业用水管理领域，具体涉及一种基于分生育阶段多参数耦合的冬小麦产量估计方法。

背景技术

小麦是我国主要的粮食作物之一，其产量的高低直接影响国民经济的发展水平。生理生态指标是植物生长发育过程中重要的特征表现，是判断作物是否高产量的依据之一。各指标间相互联系又相互制约，某一指标的改变会影响其他指标。研究冬小麦各性状指标之间的相互关系及性状指标与产量之间的密切关联程度，对冬小麦产量评估具有重要的指导意义。

通径分析不仅可以揭示相关性状的因果关系，更能反映各生理生态指标对产量提高的相对作用大小，它具有直观、精确等优点。因此，通过对作物生理生态指标的通径分析不仅可以揭示各因素之间的相关关系，而且能反映各产量影响因素对产量直接、间接的影响程度及对提高产量作用的大小。众多学者利用通径分析对多种作物产量进行了分析研究，其中刘世敏等人选取了株高、穗位高、穗长、穗行数、秃顶长、百粒重6个玉米农艺性状指标，分析表明穗长、穗位高和穗行数对产量的直接通径系数较大，是其关键农艺性状指标。郭娜等采用通径分析研究了油菜株型性状对产量关系，明确油菜单株产量形成的其决定作用的株型形状指标。可见，诸多研究主要集中在农艺指标与产量关联关系，皆属于表象因素，并未触及问题本质，而高产决定因素取决于内在因素如生理生态指标的变化规律等，但涉及生理生态指标与产量归因研究仍偏少，对寻求作物增产内部机理不利，甚至难以指导生产实践。现有涉及基于生理生态指标的估产研究主要限于特定生育时段，而基于分生育阶段生理生态指标的产量估算方法未见报道。然而，作物产量是不同生育阶段各生理生态指标动态变化最终表现形式，单个生育阶段生理生态指标变化对产量影响作用不明显，所以针对特定生育时段构建的基于生理生态指标的产量估算模型对生产实践指导意义有限，亟待开展基于分生育阶段生理生态指标的产量估算方法研究，以更好指导农业生产实践。本申请选择株高H、叶绿素SPAD、叶面积指数LAI、植株含氮量PNC、植株含水量PWC等与产量关系较为密切的生理生态指标，研究各生理生态指标与作物产量关系及其对产量直接作用，并提出考虑各生理生态指标在生育时段动态变化下产量估算方法。

施肥措施作为作物高产稳产中最为关键策略，且与作物生理生态指标变化动态密切相关。本次田间试验设置五个施氮水平，借助于相关分析、通径分析研究不同施氮水平下冬小麦生理生态指标与产量之间的关联关系，筛选确定影响产量的关键因子，以期为华北地区冬小麦水肥精准管理等提供决策依据。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于分生育阶段多参数耦合的冬小麦产量估计方法，依据株高H、叶绿素SPAD、叶面积指数LAI、植株含氮量PNC、植株含水量PWC等冬小麦生理生态指标与产量的影响关系，筛选确定影响冬小麦产量的主控因子，建立考虑了分生育阶段主控因子的作物产量估算方法。本发明解决了如何筛选确定作物产量主控因子、基于分生育阶段多参数作物产量估算方法构建的难题，填补了综合多参数与多生育阶段作物产量估算方法空白，进一步丰富了作物估产相关理论与方法。传统的地面调查测产方法属于事后评估，且需要耗费大量人力物力，难以大面积推广；而采用生理生态指标可对产量进行诊断预测，便于对农业生产中水肥管理做到实时调整，以确保农业稳产与高产；目前基于光谱信息的生理生态等相关指标监测已成为热点，利用遥感技术对生理生态等指标进行光谱监测已成为可能，构建基于分生育阶段多生理生态指标的作物产量评估方法是利用遥感技术进行大范围无损作物估算基础理论。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于分生育阶段多参数耦合的冬小麦产量估计方法，包括以下步骤：

S1、采用通径分析方法并使用决策系数确定影响冬小麦产量的主控因子；