春小麦产量形成对干旱胁迫的响应模拟及补灌调控

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31560343
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    39.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1301.农业信息学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

With the global climate change and drought prone, threat of food security is more and more serious and challenges of grain food production is extremely severe in typical semi-arid region. How to conduct systematic evaluation of grain production and to eliminate and control in advance, the collaborative model of crop provide a feasible way to solve these problems. Based on the control experiment, combined with long-term location field experiment, and on collaborative model of formation process of wheat yield in dry land, the project research response of the spring wheat yield formation process under different drought stress. The response mechanism and effect of regulation will be researched by system engineering and the technology of data mining. To reveal: (1) The collaborative model is suitability for simulating spring wheat yield formation process, to improve the prediction accuracy under drought stress. (2)The exact threshold of drought stress will be determined by collaborative model, to reveal the response mechanism. (3) Supplementary irrigation scheme will be put forward to eliminate and control the process of spring wheat yield formation by establishing the optimal regulation model and calculating compensation effect of irrigation. These problems solved will be optimized restricted factors of spring wheat production, and provide a theoretical basis to realize evaluation, regulation of wheat potential regulation, accurate and efficient cultivation in dryland area.
随全球气候的变化和干旱频发,粮食安全受到越来越严重威胁,典型半干旱地区粮食生产面临的挑战尤为严重。如何对干旱环境下粮食生产进行系统评价,并进行预先消控,作物协同模型为解决此问题提供了可行途径。本项目拟基于调控试验,结合长期定位大田试验,以旱地小麦产量形成过程协同模型为平台,模拟不同干旱胁迫条件春小麦产量形成过程,并运用系统工程和数据挖掘技术研究春小麦产量形成过程对干旱胁迫的响应机制及调控效应。拟揭示:(1)干旱胁迫条件下春小麦产量形成协同模型模拟的适宜性,提高模型在干旱环境中的预测精度。(2)利用模型确定春小麦产量形成过程中干旱胁迫的精确阈值,揭示春小麦产量形成对干旱环境的响应机制;(3)建立优化调控模型,计算灌水的补偿效应,提出补偿干旱胁迫春小麦产量消减的补灌方案。这些问题的解决无疑会对优化半旱地区制约春小麦生产的限制因素,实现旱地小麦潜力评估、调控以及精准高效栽培提供理论依据。

结项摘要

本研究基于APSIM模型,结合定西市安定区安家坡村长期大田调控试验,研究旱地春小麦产量形成过程对干旱胁迫的响应机制及调控效应。主要研究结论有:(1)APSIM模型对模拟干旱胁迫条件下旱地春小麦产量形成具有较好的适宜性,模拟小麦生育期、地上生物量、籽粒数、千粒重、产量、以及土壤水分含量的均方根误差分别为2.79d、373.25kg·hm-2、259.99number·m-2、2.07g、225.41kg·hm-2、1.97%,归一化均方根误差分别为2.11%、6.26%、2.32%、8.14%、7.80%、12.34%,模型有效性指数分别为0.82、0.66、0.84、0.68、0.71、0.74。(2)确定了不同生育期干旱胁迫对研究区旱地春小麦产量影响大小分别为:拔节期>灌浆期>抽穗期>开花期>出苗期>无胁迫>分蘖期。(3)确定了不历时干旱胁迫对小麦产量形成的影响。出苗期-抽穗期干旱胁迫对春小麦籽粒数的影响最大,春小麦平均籽粒数最低为3160.32 number·m-2。拔节期-灌浆期干旱胁迫对春小麦千粒重的影响最大,春小麦平均千粒重最低为28.66 g。出苗期-抽穗期干旱胁迫对小麦产量影响最大,春小麦平均产量最低为1273.96 kg·hm-2。(4)利用逐步多元回归方程确定了不同干旱胁迫条件下,小麦生长过程中的最佳灌水天数和灌水量以及对应的产量。其中出苗后第1、47、60、82、86天,且总灌水量为343.09 mm时,小麦产量达最大值5578.91 kg·hm-2。研究结果对揭示半干旱地区水分限制因素条件下,旱地春小麦潜力评估和调控等方面都具有重要的意义和应用价值,为旱作小麦精准高效栽培提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
陇中旱地春小麦产量对降水与温度变化的响应模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    干旱地区农业研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    任新庄;闫丽娟;李广;聂志刚;王钧;罗永忠
  • 通讯作者:
    罗永忠
DSSAT模型在黄土丘陵区不同耕作措施中的适用性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    草业科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王海燕;闫丽娟;李广;吴江琪;陈国鹏
  • 通讯作者:
    陈国鹏
不同降水年型下水氮调控对小麦产量及生物量的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    作物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    茹晓雅;李广;陈国鹏;张统帅;闫丽娟
  • 通讯作者:
    闫丽娟
水分调控对春小麦生长过程的影响
  • DOI:
    10.13432/j.cnki.jgsau.2019.02.010
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    甘肃农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    席元章;李广;陈国鹏;闫丽娟;马维伟;罗永忠;张小伟
  • 通讯作者:
    张小伟
基于APSIM的旱地小麦籽粒蛋白质含量模型精度检验及应用
  • DOI:
    10.13930/j.cnki.cjea.190135
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国生态农业学报(中英文)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    聂志刚;李广;王钧;董莉霞;逯玉兰;雒翠萍;马维伟
  • 通讯作者:
    马维伟

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其他文献

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  • 通讯作者:
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关于图的符号团控制数
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    江西师范大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐保根;兰婷;张君霞;李广
  • 通讯作者:
    李广
祁连山鲜黄小檗和甘青锦鸡儿灌丛冠层降雨再分配特征
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    万艳芳;刘贤德;马瑞;李广;王顺利;牛赟;李晓青
  • 通讯作者:
    李晓青
尕海湿地植被退化过程中土壤轻重组有机碳动态变化特征
  • DOI:
    10.1103/physrevaccelbeams.24.011301
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    水土保持学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许延昭;马维伟;李广;吴江琪;孙文颖
  • 通讯作者:
    孙文颖
城镇化背景下中小流域洪水风险研究——以厦门市东西溪流域为例
  • DOI:
    10.13961/j.cnki.stbctb.2016.02.053
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    项捷;许有鹏;杨洁;李广;王跃峰;邓晓军
  • 通讯作者:
    邓晓军

其他文献

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旱作麦田土壤N2O排放对耕作措施及水氮管理的响应模拟
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    地区科学基金项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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