基于线性拟合的肥水耦合控制优化设计

发布时间：2021-07-29 10:58

　　为了实现黄瓜种植肥水自动控制,基于虹吸原理,设计了负压供水与肥水耦合系统。系统负压与土壤湿度成线性关系,负压与吸水管下端到混肥池指定液位之间的高度差h为正比例关系,因此高度差h与土壤湿度成线性关系。肥水耦合对于黄瓜叶片生长影响中,水分含量为关键因素,在相同水分情况下,提高化肥用量有助于叶片发育;肥水耦合对于黄瓜光合速率和根系发育规律为土壤中水中肥料浓度由低到高,呈先促进后抑制的趋势。测试结果表明:系统土壤湿度保持性能,最大相对误差为4.5%,肥水耦合对于黄瓜产量的影响为水中肥料浓度由低到高,呈先促进后抑制;对于黄瓜商品率的影响为随土壤湿度升高而升高,对于肥料浓度不敏感。因此,在保证充足水分的情况下,适当提高化肥用量可以有效提高黄瓜生长,促进稳产增产。 

【文章来源】：农机化研究. 2020,42(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

系统组成图

y=-2.379ρgh+42.336 (2)负压供水系统控制下土壤湿度随土壤深度的变化,结果如图2(b)所示。由图2(b)可知:在相同深度情况下,随着供水负压的增加,土壤湿度下降,且不同负压曲线近于平行,验证了负压和土壤湿度成线性关系的结论;在同一负压下,随着土壤深度的增加,土壤湿度随着提高,且总体上成线性关系。这是由于土壤表层的蒸腾作用强于底层土壤;同时,在重力的作用下,水分向底层土壤渗透。

7月31日—8月20日黄瓜处于苗期到初花期,期间除W3F3组合外,其余组合曲线相对集中,表明在该区间黄瓜对于水分和肥料的需求量较小,二者相较,土壤水分是主要制约因素。从8月20日—9月4日的初花期到采摘初期过程中,叶片增长速度下降,表明植株开始向生殖生长转变。W1> W2>W3,各组中F3> F2> F1,表明在该区间内植株生长对于水分和肥料的需求均较高,但水分的需求高于肥料;从9月4日—9月21日采摘期内,各曲线的间距扩大化,且斜率更小,表明该时期植株对于水分和肥料的需求最高,且以黄瓜生长为主,叶片生长处于逐渐萎缩的状况,要及时对黄瓜进行补水施肥,确保稳产高产。3.2 水肥耦合对黄瓜光合作用和蒸腾作用的影响

【参考文献】：
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本文编号：3309197