玉米新品种抗倒性检测环境定量化分析方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供了一种玉米新品种抗倒性检测环境定量化分析方法，包括：Ｓ１０１：获取并存储待分析区域环境数据；Ｓ１０２：设置待分析区域倒伏分级与气象指标阈值；Ｓ１０３：根据所述气象站点日值数据和所述气象指标阈值计算待分析区域各个气象站点在特定阶段出现不同等级倒伏的概率；Ｓ１０４：根据所述倒伏概率值进行插值计算，获得待分析区域内各县域的各级倒伏概率值，并生成区域概率分布图；Ｓ１０５：根据所述待分析区域内各县区各等级倒伏概率大小以及玉米种植生产信息选择各等级倒伏的若干备选县域。该方法可大大提高检测环境发生倒伏胁迫的概率，提高玉米新品种抗倒性检测的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及种业信息化
，特别涉及一种玉米新品种抗倒性检测环境定量 化分析的方法及相应的分析系统。
技术介绍
倒伏是玉米种植生产的重要环境胁迫之一，在对玉米新品种的抗倒性进行检测 时，往往需要选择存在倒伏胁迫的试验环境作为试验点，但由于选取方式问题，这些试验环 境往往不能保证在每次试验时都能发生倒伏胁迫，因此，很难保证玉米新品种的抗倒性能 够获得充分、有效的检测。现有技术大多采用传统的试验点选取方式，即由试验主管部门依据生态区划、农 业区划、品种类型，结合生产实际、耕作制度、玉米播期类型，兼顾行政区划，确定试验区组; 依据试验区组的气象、土壤和栽培类型，兼顾承担单位的物质条件和技术力量，选择试验 点。(国家农业行业标准_农作物品种试验技术规程-玉米NY/T1209-2006)。这种传统 的试验点选取方式存在以下三个方面的缺陷1、该方法过于笼统，仅仅给出了定性的说明，没有给出明确的定量化判断依据，；2、没有一个有效的分析工具来进行试验环境的选择，也限制了工作的改进；3、没有从对品种适应性、抗逆性充分检测的角度考虑，对于倒伏、倒折胁迫这样的 非人为可控因素没有做人工强化处理，因此，许多试验环境的倒伏、倒折胁迫在试验过程中 未能出现，以致许多玉米品种在试验环境中表现优异，却在推广后缕缕发生意外，甚至造成 严重的大幅减产、绝产事故。玉米倒伏主要有三种因素，一是遗传因素，如品种的株高、穗位、根系发达程度、茎 杆强度和韧度等；二是人为因素，如种植密度、肥水运筹等；三是气象因素，如拔节期的阴 雨寡照和灌浆期的暴风骤雨。这三个因素中，气象因素是玉米倒伏的直接环境诱因，也是人 为不可控因素。
技术实现思路
本专利技术目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种玉米新品种抗倒性检测环境定 量化分析的方法及相应的分析系统，以提高这一选择分析工作的科学性、可操作性和效率， 提高品种试验对检测玉米新品种抗倒性的效率。为实现上述目的，本专利技术的一个方面提供了一种玉米新品种抗倒性检测环境分析 方法，包括以下步骤S101 获取并存储待分析区域环境数据，包括区域内气象站点至少三十年的日值 数据、县域的土壤类型、水肥等信息、县域的玉米种植生产信息；S102 设置待分析区域倒伏分级与气象指标阈值；S103 根据所述气象站点日值数据和所述气象指标阈值计算待分析区域各个气象 站点在特定阶段出现不同等级倒伏的概率；S104:根据所述气象站点各级倒伏概率值进行插值计算，获得所述待分析区域内 各县域的各级倒伏概率值，并生成区域各级倒伏概率分布图；S105:根据所述待分析区域内各县区各等级倒伏概率大小以及玉米种植生产信息 选择各等级倒伏的若干备选县域。其中，所述多个气象站点在所述待分析区域内分布均勻。其中，所述气象指标为日极大风速。其中，所述步骤S101还包括剔除海拔与区域平均海拔差异过大的气象站点的过程。其中，所述步骤S104中，所述插值计算先后基于待分析区域内气象站点的点状图 层和县区行政面状图层进行。其中，所述步骤S105中，所述备选县域的倒伏概率不小于80%，且玉米年均种植 面积不少于1万亩。本专利技术的另一个方面，提供了一种实现上述方法的玉米新品种抗倒性检测环境定 量化分析系统，包括区域环境数据管理模块，用于获取并存储、管理待分析区域环境数据，包括气象站 点日值数据、县域的土壤类型、水肥等信息、县域的玉米种植生产信息；气象站点概率计算模块，设置待分析区域倒伏分级与气象指标阈值，根据所述气 象站点日值数据和所述气象指标阈值计算待分析区域各个气象站点在特定阶段出现不同 等级倒伏的概率；气象站点概率县域化处理模块，根据所述气象站点各级倒伏概率值先后进行待分 析区域内气象站点的点状图层和县区行政面状图层插值计算，获得所述待分析区域内各县 域的各级倒伏概率值；倒伏概率分布图制作模块，根据所述待分析区域内各县域的各级倒伏概率值生成 待分析区域各等级倒伏概率分布图。与现有技术相比，本专利技术的优势在于本专利技术的方法在多年农艺、气象、水肥以及实地调查等种植环境数据的基础上，结 合倒伏的发生机理，对每个种植环境倒伏胁迫发生的等级与概率进行定量化分析，得到每 个种植环境倒伏胁迫发生的等级与概率分布信息；以各等级发生概率最高的若干环境作为 检测新品种抗倒性的备选试验环境，结合实际大田、经费、人员等情况，最终确定检测玉米 新品种抗倒性的试验环境。本专利技术还针对这一分析方法，研制了基于GIS的玉米新品种抗 倒性检测环境分析系统，用于分析方法所需种植环境数据的管理，环境倒伏胁迫分析，以及 抗倒性检测环境的选择决策。本专利技术的玉米新品种抗倒性检测环境分析方法，可大大提高 检测环境发生倒伏胁迫的概率，提高玉米新品种抗倒性检测的效率；本专利技术的信息系统可 大大提高这一分析方法实施的便捷性，提高其应用价值。附图说明图1是根据本专利技术的玉米新品种抗倒性检测环境定量化分析方法流程图；图2示出了根据本专利技术的实施例中待分析区域拔节-乳熟期间部分气象站点发生 大于17米/秒大风的概率值；图3示出了根据本专利技术的实施例中待分析区域部分县域各级倒伏胁迫发生的概率值；图4是根据本专利技术的实施例中待分析区域发生极严重倒伏(大于17米/秒大风) 概率分布图的全局视图；图5是根据本专利技术的实施例中待分析区域发生极严重倒伏(大于17米/秒大风) 概率分布图的局部视图；图6是根据本专利技术的实施例中待分析区域发生严重倒伏(13-17米/秒大风)概 率分布图的全局视图；图7是根据本专利技术的实施例中待分析区域发生严重倒伏(13-17米/秒大风)概 率分布图的局部视图；图8是根据本专利技术实施例的气象站点概率计算模块的功能界面示意图；图9是根据本专利技术实施例的气象站点概率县域化处理模块的功能界面示意图；图10是根据本专利技术实施例的倒伏概率分布图制作模块的功能界面示意图；图11示出了本专利技术实施例的气象站点概率计算模块的计算结果。具体实施例方式本专利技术提出的，结合附图和实施例说明如下。国家东华北春播玉米区和黄淮海夏播玉米区是两大玉米主产区，本专利技术的实施例 以这两大种植区域为待分析区域。如图1所示，本专利技术的玉米新品种抗倒性检测环境定量 化分析方法包括以下步骤S101 获取并存储待分析区域环境数据，包括气象站点日值数据、县域的土壤类 型、水肥等信息、县域的玉米种植生产信息；由待分析两大的区域的多个气象站点获取所述区域内至少三十年的每日气象数 据，所述气象数据包括日平均温度、日最高温度、日最低温度、日降水量、日日照时数、日平 均风速、日极大风速、日最大风速。其中，所述多个气象站点在所述待分析区域内分布均勻， 且要剔除海拔与区域平均海拔差异过大的气象站点；获取待分析区域内县域的土壤类型、 水肥等信息；获取县域的玉米种植生产信息，至少必须包含待分析区域各个县近5年的玉 米平均亩产、种植面积数据。S102 设置待分析区域倒伏分级与气象指标阈值；在引起倒伏的气象因素中，暴风是玉米倒伏的直接外力，因此，本专利技术通过对暴风 这一直接外力在各县域环境发生概率的分析，从待选区域中得到可对玉米新品种抗倒性进 行充分检测的环境。根据历史数据设置不同等级倒伏所对应的日极大风速阈值；通过对现有的研究 文献和历史数据的分析，将东华北春播玉米区和黄淮海夏播玉米区的倒伏胁迫分为一般倒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米新品种抗倒性检测环境定量化分析方法，其特征在于，包括以下步骤：Ｓ１０１：获取并存储待分析区域环境数据，包括区域内气象站点至少三十年的日值数据、县域的土壤类型、水肥等信息、县域的玉米种植生产信息；Ｓ１０２：设置待分析区域倒伏分级与气象指标阈值；Ｓ１０３：根据所述气象站点日值数据和所述气象指标阈值计算待分析区域各个气象站点在特定阶段出现不同等级倒伏的概率；Ｓ１０４：根据所述气象站点各级倒伏概率值进行插值计算，获得所述待分析区域内各县域的各级倒伏概率值，并生成区域各级倒伏概率分布图；Ｓ１０５：根据所述待分析区域内各县区各等级倒伏概率大小以及玉米种植生产信息选择各等级倒伏的若干备选县域。

【技术特征摘要】
一种玉米新品种抗倒性检测环境定量化分析方法，其特征在于，包括以下步骤S101获取并存储待分析区域环境数据，包括区域内气象站点至少三十年的日值数据、县域的土壤类型、水肥等信息、县域的玉米种植生产信息；S102设置待分析区域倒伏分级与气象指标阈值；S103根据所述气象站点日值数据和所述气象指标阈值计算待分析区域各个气象站点在特定阶段出现不同等级倒伏的概率；S104根据所述气象站点各级倒伏概率值进行插值计算，获得所述待分析区域内各县域的各级倒伏概率值，并生成区域各级倒伏概率分布图；S105根据所述待分析区域内各县区各等级倒伏概率大小以及玉米种植生产信息选择各等级倒伏的若干备选县域。2.如权利要求1所述的玉米新品种抗倒性检测环境定量化分析方法，其特征在于，所 述多个气象站点在所述待分析区域内分布均勻。3.如权利要求1所述的玉米新品种抗倒性检测环境定量化分析方法，其特征在于，所 述气象指标为日极大风速。4.如权利要求1所述的玉米新品种抗倒性检测环境定量化分析方法，其特征在于，所 述步骤S101还包括剔除海拔与区域平均海拔差异过大的气象站点的过程。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍明，杨建宇，张晓东，朱德海，刘哲，杨扬，米春桥，苏晓慧，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]