一种基于光能的生产潜力的估算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光能的生产潜力的估算方法，包括计算光能利用率、计算光合生产潜力、计算作物生产潜力已开发度和测定产量。本发明专利技术的有益效果是：通过计算小麦的光能利用率、光合生产潜力和生产潜力开发度对小麦的生产潜力进行估算和研究，精准计算小麦不同部位的光能利用率，将各项数据分开计算并相结合进行估算，使得数据更加全面，且根据作物生产潜力已开发度方便判断其后续产量与长势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光能的生产潜力的估算方法
本专利技术涉及一种估算方法，具体为一种基于光能的生产潜力的估算方法，属于小麦估算

技术介绍
小麦在我国的种植面积和总产量在粮食作物中排行第二位，安徽作为小麦重要的生产基地之一，改良安徽小麦光合效率，是解决耕地、人口、资源与气候环境变化间矛盾的关键，目前，小麦产量已达到相当高的水平，但在高肥水、高密度条件下，仅仅依靠改良株型，扩大叶面积系数来提高产量，其作用是有限的。Loomis研究表明，作物理论最大光能利用率达5%-6%（Loomisetal.,1963），而我国南方沿长江地区作物光能利用率最大值为3%，黄淮区域年光能利用率还不到2%，主要原因是光资源没有充分利用，光能利用率不高，小麦旗叶是光资源利用重要器官，可影响穗粒数、穗粒重和千粒重，对小麦籽粒产量的贡献率可达33%左右，改良小麦旗叶特性，增加小麦光合速率，可以有效提高小麦产量。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于光能的生产潜力的估算方法。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于光能的生产潜力的估算方法，包括以下步骤：步骤A：计算光能利用率，测量单位干物质燃烧时释放的热量记为H，测定期间小麦平均干重增量（即生物学产量）记为W，∑Q为小麦全生育期或部分生育期内单位面积太阳总辐射量，单位为MJ/hm2，通过公式计算其光能利用率E；步骤B：计算光合生产潜力，通过公式计算光合生产潜力Y，Y=∑Qε(1-α)(1-β)(1-γ)(1-ρ)Φ(1-ω)(1-λ)(1-χ)HCH；步骤C：计算作物生产潜力已开发度，计算现实生产力（kg/hm2）记为YA，且测算作物生产潜力Y，通过公式计算生产潜力已开发度R；步骤D：测定产量，成熟期选取10株在室内考种，测定包括成穗数、穗粒数、千粒重和单株产量指标。优选的，为了精准计算小麦不同部位的光能利用率，将各项数据分开计算并相结合进行估算，使得数据更加全面，所述步骤A中，光能利用率计算公式为E=HW/∑Q×100%，且不同部位的干物质燃烧释放的热量不相同，需要分开进行计算，籽粒为17.8MJ/kg，茎叶为14.6MJ/kg。优选的，为了准确计算和预估小麦的光合生产潜力，方便后续的产量计算和预估，提高小麦生产潜力的准确性，减少数据误差，所述步骤B中，Y为光合生产潜力即单位面积光合产量（kg/hm2）；∑Q为生育期内总辐射量(MJ/hm2)；ε为有效辐射比率，ε=0.49；α为小麦群体光合有效辐射反射率，α=0.08；β为小麦群体透射率，β=0.06；γ代表小麦群体光饱和限制率，自然条件下，γ=0；ρ为光合辐射被作物非光合器官截获的比例，ρ=0.1；Φ为光合作用量子效率，Φ=0.224；ω为作物呼吸作用耗损率，ω=0.3；λ为植物体无机灰分比例，λ=0.08；χ为含水率，χ=0.14，H为1g干物质形成时所需热量，H=18MJ/kg；CH为作物经济系数，一般小麦为0.35-0.45，本试验取值0.44，将各系数代入方程得Y=1.848×10∑Q。优选的，为了方便根据测量的生产潜力已开发度对小麦进行相应的处理，并根据作物生产潜力已开发度方便判断其后续产量与长势，所述步骤C中，根据所测得数据结合公式R=YA/Y×100%计算出作物生产潜力已开发度，其中现实生产力YA为实际光合作用产量，生产潜力Y为预估和计算的光合作用产量。优选的，为了确保数据的多样性，有效避免计算中的偶然误差，且丰富数据，减少环境因素的对产量的干扰同时方便根据数据对比研究光照环境对小麦产量的影响，所述步骤D中，从各小区选取3个1m²典型样点，单独收割，晾晒，脱粒，测产。本专利技术的有益效果是：该基于光能的生产潜力的估算方法设计合理，步骤A中，光能利用率计算公式为E=HW/∑Q×100%，且不同部位的干物质燃烧释放的热量不相同，需要分开进行计算，籽粒为17.8MJ/kg，茎叶为14.6MJ/kg，精准计算小麦不同部位的光能利用率，将各项数据分开计算并相结合进行估算，使得数据更加全面，步骤B中，Y为光合生产潜力即单位面积光合产量（kg/hm2）；∑Q为生育期内总辐射量(MJ/hm2)；ε为有效辐射比率，ε=0.49；α为小麦群体光合有效辐射反射率，α=0.08；β为小麦群体透射率，β=0.06；γ代表小麦群体光饱和限制率，自然条件下，γ=0；ρ为光合辐射被作物非光合器官截获的比例，ρ=0.1；Φ为光合作用量子效率，Φ=0.224；ω为作物呼吸作用耗损率，ω=0.3；λ为植物体无机灰分比例，λ=0.08；χ为含水率，χ=0.14，H为1g干物质形成时所需热量，H=18MJ/kg；CH为作物经济系数，一般小麦为0.35-0.45，本试验取值0.44，将各系数代入方程得Y=1.848×10∑Q，准确计算和预估小麦的光合生产潜力，方便后续的产量计算和预估，提高小麦生产潜力的准确性，减少数据误差，步骤C中，根据所测得数据结合公式R=YA/Y×100%计算出作物生产潜力已开发度，其中现实生产力YA为实际光合作用产量，生产潜力Y为预估和计算的光合作用产量，方便根据测量的生产潜力已开发度对小麦进行相应的处理，并根据作物生产潜力已开发度方便判断其后续产量与长势，步骤D中，从各小区选取3个1m²典型样点，单独收割，晾晒，脱粒，测产，确保数据的多样性，有效避免计算中的偶然误差，且丰富数据，减少环境因素的对产量的干扰同时方便根据数据对比研究光照环境对小麦产量的影响。附图说明图1为本专利技术流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，一种基于光能的生产潜力的估算方法，包括以下步骤：步骤A：计算光能利用率，测量单位干物质燃烧时释放的热量记为H，测定期间小麦平均干重增量（即生物学产量）记为W，∑Q为小麦全生育期或部分生育期内单位面积太阳总辐射量，单位为MJ/hm2，通过公式计算其光能利用率E；步骤B：计算光合生产潜力，通过公式计算光合生产潜力Y，Y=∑Qε(1-α)(1-β)(1-γ)(1-ρ)Φ(1-ω)(1-λ)(1-χ)HCH；步骤C：计算作物生产潜力已开发度，计算现实生产力（kg/hm2）记为YA，且测算作物生产潜力Y，通过公式计算生产潜力已开发度R；步骤D：测定产量，成熟期选取10株在室内考种，测定包括成穗数、穗粒数、千粒重和单株产量指标。所述步骤A中，光能利用率计算公式为E=HW/∑Q×100%，且不同部位的干物质燃烧释放的热量不相同，需要分开进行计算，籽粒为17.8MJ/kg，茎叶为14.6MJ/kg，精准计算小麦不同部位的光能利用率，将各项数据分开计算并相结合进行估算，使得数据更加全面，所述步骤B中，Y为光合生产潜力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光能的生产潜力的估算方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤A：计算光能利用率，测量单位干物质燃烧时释放的热量记为H，测定期间小麦平均干重增量记为W，∑Q为小麦全生育期或部分生育期内单位面积太阳总辐射量，单位为MJ/hm

【技术特征摘要】
1.一种基于光能的生产潜力的估算方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤A：计算光能利用率，测量单位干物质燃烧时释放的热量记为H，测定期间小麦平均干重增量记为W，∑Q为小麦全生育期或部分生育期内单位面积太阳总辐射量，单位为MJ/hm2，通过公式计算其光能利用率E；
步骤B：计算光合生产潜力，通过公式计算光合生产潜力Y，Y=∑Qε(1-α)(1-β)(1-γ)(1-ρ)Φ(1-ω)(1-λ)(1-χ)HCH；
步骤C：计算作物生产潜力已开发度，计算现实生产力（kg/hm2）记为YA，且测算作物生产潜力Y,通过公式计算生产潜力已开发度R；
步骤D：测定产量，成熟期选取10株在室内考种，测定包括成穗数、穗粒数、千粒重和单株产量指标。


2.根据权利要求1所述的一种基于光能的生产潜力的估算方法，其特征在于：所述步骤A中，光能利用率计算公式为E=HW/∑Q×100%，且不同部位的干物质燃烧释放的热量不相同，需要分开进行计算，籽粒为17.8MJ/kg，茎叶为14.6MJ/kg。


3.根据权利要求1所述的一种基于光能的生产潜力的估算方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑甲成，刘婷，任兰天，高青海，许峰，陈磊，武德功，
申请(专利权)人：安徽科技学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34