关键词:
大豆
玉米
氮素吸收量
间作
微分方程模型
摘要:
大豆和玉米的氮素吸收量对于提高它们的产量有着重要的意义。在本文中,首先建立了大豆和玉米单作时的氮素吸收量的Logistic微分方程模型(称为单作模型),单作模型的数值模拟分析得出大豆和玉米单作生长的几点结论。进一步,建立了大豆和玉米间作时氮素吸收量的二维微分方程模型(称为间作模型),利用线性稳定性理论证明了唯一的正平衡点是稳定的结点。同时也在参数的一定条件下证明了间作玉米的氮吸收量,以及玉米和大豆的氮吸收总量都大于单作,因而使得间作最终呈现作物增产优势。间作模型的数值结果表明:1) 大豆的氮素吸收量的高峰时间出现在84天左右,玉米的氮素吸收量的高峰时间出现在71天左右。玉米与大豆对氮素吸收高峰时间是错开的,适合间作;2) 在选取合适的参数下,得到的唯一稳定正平衡点是(1.24, 4.29)。因此,在间作条件下,大豆的氮素吸收量为1.24 g,比单作大豆减少了26.19%;但是,间作玉米的氮素吸收量为4.29 g,比单作玉米增加了20.17%,特别地,间作大豆和玉米两者的氮吸收总量增加了5.33%,这就表明,间作产生了氮素吸量的优势。