基于株高和茎直径的温室番茄营养生长期水肥供应决策研究

发布时间：2017-12-07 19:17

  本文关键词：基于株高和茎直径的温室番茄营养生长期水肥供应决策研究

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【摘要】：为提高番茄产量和水肥利用效率,提出了一种根据番茄生长信息变化的温室水肥供应决策模型。结合该水肥决策模型,设计了环境信息测量模块、生长信息测量模块、PLC控制模块和数据存储模块,最终搭建了水肥一体化自动施肥机控制系统。实验结果表明设计的水肥一体化自动施肥机控制系统实现了经济效益最大化的基础下,提高了作物水分利用效率和产量,同时也减少了作物水肥欠缺的现象和出现徒长的几率。具体研究工作如下:(1)水肥耦合对番茄产量、水肥利用效率影响的分析。灌溉量以及施肥量不同,番茄的生长状况也不一样,因此番茄的产量以及水肥利用效率也存在着差异。论文以灌溉量和施肥量为自变量,研究水肥耦合条件下,番茄产量和水肥利用效率对于水肥变化的响应状况,进而来确定基础灌溉量和施肥量,以便于在该基础灌溉量和施肥量条件下,实现番茄产量最多和水肥利用效率最大。实验结果表明:考虑产量和水肥利用效率的因素,因此当基础灌溉量和施肥量分别为80Q_(wi)、110%Q_(fi)时,产量处于最大产量范围内,且水分生产效率也相对较高。(2)温室番茄灌溉决策策略的研究。茎直径和株高作为判断作物长势的重要参数,以茎直径和株高来作为作物生长信息可以直观方便的表征作物的生长状态。因此,论文提出了一种根据番茄茎直径和株高的水肥供应决策策略,以便于可以提高产量和水分利用效率。在分析水肥耦合对于番茄的产量和水肥利用效率影响的基础上,提出在整个生长周期内,采用80%Q_(wi)、110Q_(fi)作为基础灌溉量和施肥量以便于最大化利用水分和养分。在分析水肥变化对番茄株高和茎直径影响规律的基础上,建立了水肥动态调整模型。将水肥动态调整模型和基础灌溉量和施肥量进行整合,最终建立水肥供应决策模型。(3)水肥一体化自动施肥机的软硬件设计。为了提高番茄水肥一体化灌溉的效率,本文根据基于生长信息的水肥供应决策策略研究开发出一套包含PLC控制、通信、环境信息测量、生长信息测量以及数据存储等单元的自动施肥机控制系统。并对该控制系统的灌溉施肥效果进行试验验证分析。实验结果表明:WF1处理下的番茄产量比WF2和CK处理下的番茄产量分别高6.9%和14.73%,水分利用效率分别提高了6.93%和43.17%,同时WF1处理下的番茄单株经济效益比WF2和CK处理分别提高了4.9%和20.6%,可以实现在确保番茄产量的基础上,提高水肥利用效率,减少生产成本,提高温室番茄的经济和社会效益,达到节水灌溉的目标。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S626;S641.2

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本文编号：1263477