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实验一、实验二 作物气候生产潜力的估算 目的意义 农田在资源存在可能的范围内，作物应予实现的生产能力谓之农田作物生产潜力（潜势）。研究农田作物生产潜力，实际上是研究与作物生长有关的自然资源的生产潜力。通过研究作物生产潜力可以知道一个地区的作物产量还有多大潜力；影响当前作物产量的主要因素是什么？从而寻找出开发农田生产潜力或提高作物产量的途径。 本实验利用生活要素逐步订正法计算作物生产潜力。基本原理是：根据科学实验数据，分析作物生产力与其生活要素的函数关系，然后计算假设其它诸要素完全满足时，某一要素所具有的生产潜力。如光合潜力、光温潜力、光温水潜力（气候生产潜力）等，每进一步增加一个订正因素。本实验重点是公式估算的原理（目前估算公式很多，选用哪个切合实际要注意）；难点是公式本身的操作、参数的选用；生长点是潜力的开发。 我国作物生产潜力金字塔（中国农大王宏广）： 所需资料 计算地的气候、土壤、肥料、技术、经验及社会因素等基础资料；作物品种、生育期、叶面积系数等。 方法步骤 光合生产潜力 就是在集约生产下，生产条件充分保证、生态环境适宜的理想作物群体单位面积上实际获取的辐射量所能转换形成的最高产量。 依据理论光能利用率估算： 式中：Y——生物产量； E——最大光能利用率（5%）； Q——太阳辐射； H——产热率（4.25） 光温生产潜力（作物最大生产潜力） 就是选用最适宜当地生长环境的高产品种，并假定除光温外的一切条件最优下所获得的最高产量。 选用FAO推荐的范·菲尔图依森(H. T. Van Velthizen)的生态区域法，虽属经验，但考虑较周全，所得的数据具有相当的参考价值。 当作物干物质生产率(Ym)≥20kg/hm2?h时： Ymp=CL?CH?CN?G?[F?(0.8+0.01Ym)?Yo+(1-F)(0.5+0.025Ym)Yc] 当作物干物质生产率(Ym)20kg/hm2?h时： Ymp=CL?CH?CN?G?[F?(0.5+0.025Ym)?Yo+(1-F)(0.05Ym)Yc] 式中：Ymp——作物最大生产潜力（kg/hm2?全生育期） CL——叶面积指数对生长量的校正值 ________________________________ LAI 1 2 3 4 ≥5 CL 0.2 0.3 0.4 0.48 0.5 ———————————————— CH——收获指数（经济系数） CN——净干物质生产量校正值：冷凉时（〒20℃）CN=0.6；温暖时（〒20℃）CN=0.5。我国北方越冬或早春播种的夏熟作物CN以0.6~0.7为宜。 G ——作物总生育期天数 Ym——一定气候条件下的最大干物质生产量(kg/hm2?h)。决定于作物种类和生长期间的温度，据此查表得Ym 生育期间均温℃ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 第I类耐寒作物 5 15 20 20 15 5 0 0 0 第I类喜温作物 0 0 15 32.5 35 35 32.5 5 0 第II类耐寒作物 0 5 45 65 65 65 45 5 0 第II类喜温作物 0 0 5 45 65 65 65 45 5 注解：第I类耐寒作物：紫花苜蓿、蚕豆、甘蓝、豌豆、马铃薯、甜菜小麦等；第I类喜温作物：棉花、水稻、花生、大豆、向日葵、番茄、胡椒、红花；第II类耐寒作物：春玉米、春高粱；第II类喜温作物：夏玉米、夏高粱、甘蔗等 Yo——一定地点作物在全阴天时总干物质生产量(kg/hm2?d) Yc——一定地点作物在全晴天时总干物质生产量(kg/hm2?d)。Yo和Yc根据纬度和月份查表 30° Rse 191 245 303 363 400 417 411 384 333 270 210 179 Yc 281 333 385 437 471 489 483 456 412 356 299 269 Yo 137 168 200 232 251 261 258 243 216 182 148 130 40° Rse 131 190 260 339 396 422 413 369 298 220 151 118 Yc 218 283 353 427 480 506 497 455 390 314 241 204 yo 99 137 178 223 253 268 263 239 200 155 112 91 F——云量覆盖率：F=(Rse-0.5Rg)/0.8Rse Rse——晴天最大有效短波辐射(cal/cm2?d)，根据纬度和月份查表（用内插法） Rg ——实际测得的射入短波辐射(cal/cm2?d)，或根据当地日照百分率（n/N）计算：Rg=(a+b?