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3D建模可为农民提供最佳种植方案
日期:2017-07-04 作者:编译:龚晶 来源:农科智库 点击:
     农民在盘算今年收成的时候,他们脑海里一般会浮现如下几个问题:每公顷会产出多少农作物?改变行间距会影响作物产量吗?从北向南种植和从东向西种植之间有差异吗?现在,通过计算机建模,可以对比几十亿块不同种植密度、行间距和种植方向的“虚拟农田”,进而找的上述问题的答案。
    该计算机模型由伊利诺伊大学和上海计算生物学研究所合作开发,成果发表在了《生物能源研究》杂志上。模型纳入了决定生产效率的生物化学和生物物理过程,能描绘3D植物的生长进程,进而用于预计各种植条件下不同作物品种的产量。
    通过与巴西圣保罗大学合作,他们就用该模型解答了甘蔗种植者的疑问:要采用保护性种植技术的话,需要牺牲多少产量作为代价?植物生物学和作物科学讲席教授(Endowed Professor),来自卡尔R.沃斯基因组生物学研究所的论文作者Steve Long指出,目前的甘蔗收割一次一行,这非常耗时,且会破坏作物植株密度。如果改成双行种植,且每两行之间拉开间隙话,就能解决这一问题。但是,双行种植会导致相互遮阴,进而造成潜在的利润损失。
    通过建模分析,可以发现与传统行间距相比,双行间距会造成10%的生产率损失。针对这一问题,可以选择有更多水平叶子的品种,并采用从北向南的种植方向,能把损失降至2%左右。
    牵头开展此研究的伊利诺伊大学博士后研究人员王宇(Yu Wang)介绍,该模型还可应用到其他作物,用来预计特定环境下的最佳种植方案,另一方面也可用来预测某一地块的潜在产量。    论文作者预测,随着机器人种植变得越来越普遍,种植排列会越来越多,届时上述模型会越来越有用武之地。(来源:伊利诺伊大学厄巴纳―香槟分校卡尔R.沃斯基因组生物学研究所网站  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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