滴灌水量 · Drip Irrigation
新疆春小麦加压滴灌定额 275–335 m³/亩(缺省 290)
当前墒情:适 宜
土壤养分 · Nutrients
单位:kg/亩(纯养分折合施用量,1 ha = 15 亩)
▸ 设计思路说明
1. 引擎 Three.js r160。小麦各器官均为不规则曲面,采用程序化
BufferGeometry 逐顶点生成;PBR 材质 + ACES 色调映射还原叶片蜡质光泽与
成熟期的金黄质感。
2. 连续形变 启动时按最大规模一次性分配几何体与实例化网格,
每帧只把新坐标写回同一块 TypedArray,因此 8 个生育期之间是平滑过渡而非跳变,
且无 GC 抖动。
3. 双时间轴 日历天按速度倍率推进;发育天 =
∫ 温光发育速率 d(天)。低温弱光下发育天落后于日历天,真实体现
"积温决定生育进程"。
4. 环境模型 温度用三基点 Beta 函数(0/20/35℃);光照用直角双曲线
(有饱和点);CO₂ 用米氏方程(400ppm 为 1.0,可增益至 1.4);N/P/K 用米氏
饱和曲线,并按最小因子定律取 min 与均值加权合成养分分值。
4b. 滴灌水分 以昌吉春小麦加压滴灌全生育期定额
275–335 m³/亩(缺省 290)为基准:亏缺段为米氏饱和曲线,
超过上限后加二次惩罚项(根区缺氧 + 硝态氮淋洗),
故响应曲线是"先升、平台、再降"的偏峰形,峰值约在 340 m³/亩。
水分不只是一个分值——模型另外保留亏缺度与过量度两个有方向的
胁迫量,因为二者引起的形态变化完全相反。水肥一体化的耦合也一并建模:
缺水时养分"有肥吸不上"(养分分值打折),水多时氮素被淋出根层(氮分值折减)。
5. 环境→形态 氮控分蘖数/叶面积/叶色/绿叶期;磷控根长与结实率;
钾控茎粗与抗弯(倒伏)及灌浆饱满度;综合长势 vigor 驱动全株尺度系数。
水分亏缺→ 节间缩短(矮化)、叶片变小、萎蔫下垂与卷曲、叶色转暗灰绿、
分蘖减少、逼熟早衰、籽粒干瘪,同时根系补偿性下扎(重度亏缺则根量下降);
水分偏多(340–365)→ 茎秆细软徒长、弯曲(倒伏)风险上升、根系上浮变浅、
氮淋失致叶色转淡、贪青晚熟;严重过量(≈400)→ 根区长期缺氧,
整株长势反而回落、株高下降(渍害)。所有水分系数均以缺省定额 290 为归一点,
回到 290 时株型与不含水分模型完全一致。
6. 穗分化可视化 孕穗期把旗叶叶鞘做半透明处理,可直接看到鞘内幼穗
由中部向两端依次分化小穗 → 小花 → 花药原基,符合小麦穗分化的实际顺序。