温室智能控制系统与作物生长状态

要准确描述作物生长与环境变化之间的定量关系，就必须要建立基于作物生长真实机理过程的*模型。欧美国家先后建立多种能够在一定程度上描述作物生长机理过程的温室作物模型，其中具有代表性的模型有TOMGRO和TOMSIM模型。TOMGRO温室智能控制系统模型以番茄为模拟对象，但这两种模型也可以应用于以番茄为代表的其他果菜类作物，而HORTISIM是一个园艺作物通用模型，能够实现对番茄、黄瓜和甜椒等作物的生长模拟。这类温室智能控制系统模型能够模拟作物在生长中各个阶段器官的发育状态、果实数量、叶面积以及干物质在不同器官中的分配。同时模型能够反映室内温度、CO2浓度和光照等环境变量对作物产量和器官发育的影响，具有较强的机理性。它们都是建立在作物的光合作用和呼吸作用2个基本生理过程和“源-库”理论基础之上。TOMGRO1.0模型于1991年由Jones提出，温室智能控制系统能够动态模拟番茄在温室环境的生长过程，含有69个作物生长状态。之后，DeKoning和Jones共同对TOMAGRO模型进行了改进，使之发展为TOMGRO3.0。改进后的温室智能控制系统模型含有574个作物生长状态，能够精确模拟番茄生长过程中的由光合作用转化的同化物在作物不同器官中的分配、叶面积、作物的茎节数量、干物质产量、不同阶段的果实数量和产量以及成熟果实数量和产量。经过验证，这个温室智能控制系统模型具有较高的精确性和普适性，能够在不同地理区域的温室生长中对作物生长进行模拟。TOMSIM模型由Heuvelink于1996年提出。它含有34个作物生长状态，能够精确模拟作物干物质的累积和在不同器官中的分配以及器官的发育。
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