【摘要】：針對傳統(tǒng)作物生長模型在溫室環(huán)境條件不適宜時模擬結果不準確問題,本文開展了基于番茄植株實時生長量的日光溫室袋培番茄灌溉模型研究。以大果型番茄'瑞特粉娜'、‘DF-09'為試材,采用本課題組研制的袋培營養(yǎng)基質,分別進行了基于番茄植株實時生長量的日光溫室冬春茬與秋冬茬番茄植株生長及多項環(huán)境因素對番茄植株實時生長量影響、以及冬春茬與秋冬茬番茄灌溉模型的研究,目的是解決日光溫室秋冬茬環(huán)境條件不適宜情況下作物生長模型及灌溉模型模擬不準確問題,為日光溫室番茄精準灌溉與自動化控制提供理論依據與技術指導。主要研究結果如下:1.研制番茄植株實時生長量測量系統(tǒng),包括電子吊秤、數據采集器、上位機三部分,可測定番茄植株實時生長量(莖+葉+果重)。數據每10 min自動采集、傳輸、記錄一次。番茄植株每日實時生長量約為第二天某一固定時刻電子吊秤值與第一天該時刻電子吊秤值之差。2.采用實際取樣得到的番茄植株實際生長量值驗證吊秤稱量系統(tǒng)計算的實時生長量值。通過比較按照00:00、05:00、06:00、07:00和08:00五個時間點計算得到的五個每日實時生長量值與番茄植株實際生長量值間的差異,結果表明冬春茬和秋冬茬均是按照00:00計算得到的驗證效果好,其R~2分別為0.8274和0.8722,均達到80%以上;冬春茬番茄植株每日實時生長量在10～100 g之間,秋冬茬的番茄植株每日實時生長量在10～30 g之間,表明冬春茬番茄植株實時生長量是秋冬茬的3倍左右。3.通過分析日光溫室冬春茬與秋冬茬的環(huán)境因素(光照強度、溫室內溫度、基質溫度和輻熱積)對番茄植株實時生長量的影響,表明前一天的環(huán)境條件決定后一天的生長量,即前一天的環(huán)境條件好(光照強度大、溫室內溫度高、基質溫度高、輻熱積大),則后一天的生長量大,前一天的環(huán)境條件差(光照強度小、溫室內溫度低、基質溫度低、輻熱積小),則后一天的生長量小。通過采用Pearson相關性分析,比較了影響番茄植株實時生長量最大的環(huán)境因素,結果表明兩個茬次中影響番茄植株實時生長量的最主要環(huán)境因素均為輻熱積,因此,本研究以輻熱積為自變量研究番茄灌溉模型。4.基于實時生長量的日光溫室冬春茬與秋冬茬的番茄灌溉模型分別為Z=a×(X×Y)~2+b×X+c×Y+d 和 Z=a+b×exp(c/X)+d×Y,其中 a,b,c,d 均為不同值的參數,X為番茄植株實時生長量(g),Y為輻熱積(MJ·m-2),均方差分別為120.1638和58.2260,相關系數分別為0.8015和0.9000,驗證系數分別為0.7095和0.7679,通過分析兩個茬次的均方差、相關系數和驗證系數,表明秋冬茬番茄灌溉模型優(yōu)于冬春茬,且秋冬茬的灌溉模型較為簡單,可以用于實際生產中。綜上所述:本文建立了日光溫室袋培番茄植株實時生長的吊秤稱量系統(tǒng),可實時稱量番茄植株生長量。通過采用番茄植株實際生長量驗證番茄植株實時生長量的方法,明確了按照00:00計算番茄植株實時生長量最準確。通過Pearson相關性分析,表明輻熱積是影響番茄植株實時生長量的最主要環(huán)境因素。建立了基于實時生長量的日光溫室冬春茬與秋冬茬番茄灌溉模型,并與基于生長模型番茄灌溉模型進行比較。
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S626;S641.2

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