农业机械学报

作者：陈柏青，张悦，王科，吕智怡，陈茂光，汤秋香

单位：新疆农业大学;西北农林科技大学,西北农林科技大学,新疆农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学,

关键词：棉花;APSIM-Cotton模型;气象数据融合;产量;动态预测

基金：新疆维吾尔自治区重大科技专项（2022A02011-2）、自治区高校基本科研业务费科研项目（XJEDU2024P031）、新疆农业大学作物学科研项目（XNCDKY2023002）和丝绸之路经济带创新驱动发展试验区乌昌石国家自主创新示范区科技发展计划项目（2023LQJ03）

利用基于过程的棉花生长动态模型，精确定量模拟新疆棉田生物量积累和产量形成过程，可为智慧农业决策提供技术支撑。基于APSIM-Cotton模型构建了融合气象数据的棉花生长和产量动态预测方法。首先通过2023—2024年田间试验数据校准模型参数，其次运用气候相似年方法构建生长季气象数据，然后融合ECMWF短期天气预测产品（Open Data）进行未来9d棉花生长动态模拟，最终实现全生育期内棉花产量滚动预测。结果表明，APSIM-Cotton能够准确地模拟昌吉地区不同播种密度（9~27株/m2）下的棉花生育期（NRMSE为5.18%）、生物量（NRMSE为19.60%）和产量（NRMSE为6.08%）；基于短期气象预测产品的棉花生物量预测在1~3d内精度最高（NRMSE为1.3%），随预报时效延长，9d预测误差升至3.24%；通过气象数据融合（即历史气象数据、短期天气预报与历史气候相似年型数据的动态拼接）可以在全生育期内预测当季棉花产量，使用18个最佳相似年型数量的预测误差最低，产量预测误差整体稳定在4%以内，但播种后90~115d预测误差波动较大（最大相对误差可达10%），因此该时段的预测结果需谨慎使用。

来源：2025年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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