蔬菜是人类的日常食品,关系着人类的生存和健康.提高蔬菜产量和品质的重要基础是植物的生长发育.建立有效的植物生长发育模型的研究前景广阔,这不仅可用于模拟和解释植物的生长发育,而且还可以用来预测和调控植物的生长状况.近年来,在建立的蔬菜的微分方程模型中,主要地涉及蔬菜某一生长发育时期或者某一器官的生长发育,没有刻画蔬菜在整个生长和发育期的工作.在本文中,以植物所需的养分为变量,建立了微分方程组模型刻画植物生长发育的动态过程,并以番茄为例模拟番茄开花坐果期至采收期的生长发育曲线,得到了比较理想的结果,具体的工作如下:首先,我们在前人研究基础之上修正了植物生长发育的单室和二室模型,解决了模型中植物会无限生长发育的缺陷.其次,简化了刻画植物开花坐果期的微分方程模型.假设植物拥有“中间器官”以及其具有干物质积累与分配的功能.基于这一个新的想法,建立了能准确刻画以番茄为例的植物生长发育的三室模型.最后,将氮素效用函数加入植物的三室模型,以用于刻画在不同氮素的条件下植物生长发育的不同状态.依据番茄的三室模型的根叶相对增长曲线判断番茄根和叶的生长情况,提出智能调控氮素和预测收成期番茄产量的方法.