宁夏覆膜滴灌玉米根系生物量模型构建与优选

来源：中国土壤与肥料杂志2022年第5期北京时间：

作者：兰宇，魏雪，贾彪，翟勇全，王艺君，运彬媛

单位：(宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021)

摘要：为精准估测宁夏引黄灌区覆盖全生物降解膜滴灌玉米地下部根系生物量、提高玉米氮素积累量，以“宁吉198”和“天赐19”为试验材料，采用根系扫描仪获取玉米根系高清图像，运用根系图像处理系统处理不同施氮量下玉米根系指标，分析玉米根系生物量分布状况，利用根径(D)和根长(H)构建根生物量(W)动态模型，根据决定系数R2、平均绝对误差(MAE)、估算值标准误差(SEE)和平均误差(ME)综合评价与优选。研究结果表明，2个品种玉米根系的生物量均集中在0～30 cm土层；采用非线性回归模型拟合结果发现，组合变量(D2H)作为自变量能显著提高2个品种玉米根系生物量的估算精度，决定系数分别达0.94和0.86；残差分析结果发现模型存在异方差性，利用对数转换法消除异方差后，以组合变量(D2H)所构建的幂函数模型为最优模型，且2个品种“宁吉198”和“天赐19”的决定系数最大，分别为0.97和0.96，为消除不同品种间的误差，将2020年2个品种的数据进行拟合，所获得的根系生物量最优模型为:W=3.52(D2H)0.69，R2达0.89。模型验证结果根系生物量估计值和实测值决定系数达0.92，MAE、SEE和ME分别为0.11、0.13和-0.09 kg。说明该模型能较好地模拟宁夏覆膜滴灌玉米根系形态指标和生物量分配动态，可作为估测作物根系生物量的参考依据。

关键词：玉米;根系生物量;根径;根长;估算模型

基金资助：基金项目:宁夏自然基金项目(2021AAC03025)；宁夏重点研发计划项目(2021BEG03014)；国家自然科学基金项目(31560339)。