🌾 Model wzrostu roślin uprawnych — symulacja FAO oparta na promieniowaniu
Uprawiaj pszenicę, kukurydzę lub soję przy wybranym nasłonecznieniu, temperaturze i dostępie wody, śledząc indeks powierzchni liści, sumę termiczną i biomasę końcową.
Podobne symulacje
O modelu wzrostu roślin uprawnych
Ta symulacja uruchamia dobowy model uprawy w stylu FAO, który prowadzi pszenicę, kukurydzę lub soję od siewu aż po zbiór. Skumulowany czas termiczny powyżej temperatury bazowej danej uprawy napędza etap rozwoju (DVS) od 0 do 2, wskaźnik powierzchni liściowej buduje koronę rośliny, a pochłonięte promieniowanie fotosyntetycznie czynne jest przekształcane w biomasę za pomocą efektywności wykorzystania promieniowania. Prosty bilans wodny gleby nakłada na dobowy wzrost stres suszy.
Wybierz uprawę i dostosuj dzień roku siewu, pojemność wodną gleby w milimetrach, przesunięcie temperatury oraz sposób zaopatrzenia w wodę — deszczowy lub nawadniany. Trzy widoki przedstawiają wzrost, dobową pogodę i czynniki stresu. Tego rodzaju modele oparte na promieniowaniu i czasie termicznym stanowią podstawę rzeczywistych narzędzi wspomagających decyzje agronomiczne, wykorzystywanych do prognozowania plonów, planowania nawadniania i oceny wpływu klimatu na systemy uprawowe.
Najczęściej zadawane pytania
Co dokładnie oblicza ta symulacja?
Prowadzi ona pojedynczą uprawę przez maksymalnie 250 dni od wybranej daty siewu, śledząc każdego dnia etap rozwoju, wskaźnik powierzchni liściowej, biomasę części nadziemnej i plon ziarna. Wyświetlane wyniki to plon ziarna i biomasa w tonach na hektar, długość sezonu wegetacyjnego oraz szczytowy wskaźnik powierzchni liściowej.
Jak czas termiczny napędza rozwój?
Każdego dnia dodawana jest liczba stopniodni wzrostu równa średniej temperaturze minus temperatura bazowa danej uprawy (0°C dla pszenicy, 8°C dla kukurydzy, 6°C dla soi). Wartości te sumują się najpierw względem celu wegetatywnego, a potem generatywnego, przesuwając etap rozwoju od 0 przez 1 (kwitnienie) do 2 (dojrzałość), gdzie symulacja się kończy.
Czym jest efektywność wykorzystania promieniowania i jak powstaje biomasa?
Dobowy przyrost biomasy równa się pochłoniętemu promieniowaniu PAR pomnożonemu przez efektywność wykorzystania promieniowania (RUE) danej uprawy oraz czynnik stresu wodnego. Pochłonięte PAR podlega prawu Beera, przechwytując około 48 procent docierającego promieniowania słonecznego w zależności od wskaźnika powierzchni liściowej i współczynnika ekstynkcji. RUE waha się od około 1,0 g/MJ dla soi do 1,8 dla kukurydzy.
Co zmieniają suwaki i przyciski?
Dzień siewu przesuwa początek sezonu, a tym samym pogodę, na jaką trafia uprawa. Pojemność wodna gleby ustala wielkość zbiornika wody. Przesunięcie temperatury ociepla lub ochładza cały klimat o maksymalnie 5°C, a przełącznik nawadniania utrzymuje glebę stale nawodnioną zamiast polegać na opadach.
Dlaczego wypełnianie ziarna zaczyna się dopiero w połowie sezonu?
Gromadzenie ziarna rozpoczyna się przy kwitnieniu, gdy etap rozwoju osiąga wartość 1. Od tego momentu stała część nowej biomasy powstającej każdego dnia (współczynnik wypełniania ziarna, około 0,4–0,48 w zależności od uprawy) jest kierowana do ziarna zamiast do liści i łodyg.
Jak modelowany jest stres wodny?
Bilans wodny gleby typu „zbiornikowego” dodaje opady i ewentualne nawadnianie, a następnie każdego dnia odejmuje zapotrzebowanie na ewapotranspirację zależne od promieniowania. Gdy zapas wody spadnie poniżej około jednej czwartej pojemności, czynnik stresu poniżej 1 zmniejsza tempo wzrostu. Widok Stress przedstawia razem wodę glebową, czynnik stresu i etap rozwoju.
Skąd pochodzi pogoda?
Model generuje deterministyczny, 365-dniowy klimat umiarkowany przypominający Ukrainę, z temperaturą przebiegającą sinusoidalnie ze szczytem latem, promieniowaniem słonecznym modulowanym zachmurzeniem oraz pseudolosowymi zdarzeniami opadowymi. Ponieważ jest deterministyczny, te same ustawienia zawsze odtwarzają dokładnie ten sam sezon.
Czy to fizycznie dokładne?
Model oddaje prawidłowe mechanizmy i realistyczne zakresy parametrów stosowane w operacyjnych modelach uprawowych, więc trendy sensownie reagują na temperaturę, wodę i wybór uprawy. Jest to jednak uproszczony model dydaktyczny, pomijający azot, szkodniki, warstwy glebowe i szczegóły odmianowe, dlatego bezwzględne wartości plonów należy traktować jako orientacyjne, a nie precyzyjne dla warunków polowych.
Dlaczego powierzchnia liściowa najpierw rośnie, a potem maleje?
W fazie wegetatywnej wskaźnik powierzchni liściowej rośnie wraz z czasem termicznym w kierunku maksimum dla danej uprawy (do 6 dla kukurydzy). Po kwitnieniu korona zaczyna się starzeć, więc powierzchnia liściowa maleje, zmniejszając przechwytywanie światła i przesuwając zasoby rośliny z rozbudowy korony na wypełnianie ziarna.
Jakie jest praktyczne zastosowanie takich modeli?
Modele upraw oparte na promieniowaniu wspierają prognozowanie plonów, planowanie nawadniania, wybór terminu siewu i odmiany oraz badania wpływu zmian klimatu. Sprawdzając, jak wyższe temperatury, bardziej suche gleby czy wcześniejszy siew zmieniają tu wyniki zbiorów, można zobaczyć te same kompromisy, które agronomowie rozważają, planując sezon.