Новая компьютерная модель прогнозирует урожайность кормовой пшеницы

Новая модель кормовой пшеницы, разработанная в рамках системы DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer), позволяет исследователям прогнозировать производство биомассы для однолетних кормовых злаков холодного сезона.

Модель, описанная в статье «Simulating Winter Wheat Forage Production in the Southern U.S. Using a Forage Wheat Model» в Agronomy Journal, создана учёными из Texas A&M AgriLife Research and Extension Center в Овертоне: физиологом растений доктором Монте Рокеттом и специалистом по моделированию культур доктором Премом Воли.

Основа модели — данные и система DSSAT

  • Модель использует программный пакет DSSAT, включающий модели роста для более 40 культур.
  • Для её калибровки и оценки были использованы данные полевых испытаний озимой пшеницы за 30 сезонов и 74 года метеонаблюдений из Овертона и Хендерсона.
  • Модель симулирует рост, развитие и производство биомассы как функцию динамики системы почва-растение-атмосфера и управления.

Применение и возможности

Модель позволяет исследователям, фермерам и консультантам:

  • Анализировать сценарии «что, если», изменяя факторы, влияющие на производство биомассы.
  • За минуты или часы смоделировать тысячи сценариев, на проверку которых в полевых условиях потребовались бы десятилетия.
  • Понимать механизмы, лежащие в основе производства биомассы кормовой пшеницы.

Ключевые результаты моделирования

Исследователи изучили реакцию биомассы озимой пшеницы на азотные удобрения на двух типах почв:

  • Lilbert (суглинистый песок) с большим содержанием органики и влагоёмкостью.
  • Darco (песчаная почва) с низким содержанием органики и влагоёмкостью.

Азот оказался наиболее важным фактором для производства биомассы.

  • Оптимальная доза азота для почвы Lilbert составила 120 фунтов на акр.
  • Для почвы Darco потребовалось 240 фунтов азота на акр.

Погодные фазы ENSO (Эль-Ниньо, Ла-Нинья, нейтральная) не оказали значительного влияния на производство кормовой пшеницы в этом регионе, так как пшеница засухоустойчива.

Перспективы

Модель представляет собой первый в пакете DSSAT инструмент для моделирования однолетних кормовых трав. Разработчики надеются расширить её применение на другие кормовые культуры. В будущем модель может быть дополнена экономическими параметрами (рыночные условия, стоимость ресурсов) для помощи производителям в принятии решений.