通氣灌溉是一項新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),在滲灌的基礎(chǔ)上結(jié)合土壤通氣技術(shù),既保證了作物生長對水分的需求,又能增加土壤含氧量,防止土壤水分、氣體比例不協(xié)調(diào)對作物生長產(chǎn)生抑制作用。前期已經(jīng)進行了通氣灌溉技術(shù)對作物生長影響的相關(guān)研究,然而并未考慮在灌水、施肥、通氣耦合條件下對作物生長及土壤環(huán)境的影響,尤其是對土壤環(huán)境中溫度變化的影響更為少見,并且試驗環(huán)境局限于溫室試驗研究,由于試驗條件不受外界環(huán)境影響,因此試驗結(jié)果不能直接應用于大田作物種植。為了優(yōu)化傳統(tǒng)種植技術(shù)模式,改良土壤環(huán)境,提升作物產(chǎn)量和品質(zhì),創(chuàng)新提出了水肥氣耦合技術(shù),并在海南省自然科學基金青年基金項目（519QN289）和中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院創(chuàng)新團隊項目（19CXTD-31）的支持下,設(shè)計水肥氣一體化智能設(shè)備,開展田間試驗研究,具體內(nèi)容如下:（1）設(shè)計水肥氣一體化智能設(shè)備。采用仿真分析與試驗驗證相結(jié)合的方法設(shè)計水肥氣一體化智能設(shè)備。利用Hydrus軟件對土壤通氣系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計,以玉米根系呼吸速率為測定指標進行仿真分析,確定了滲灌管鋪設(shè)深度為30cm,通過進行系統(tǒng)驗證試驗可以證明該設(shè)備結(jié)構(gòu)合理,運行正常,可以滿足玉米生長要求。（2）開展水肥氣... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水肥一體化技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 土壤通氣技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題
    1.4 研究的主要內(nèi)容
    1.5 研究技術(shù)路線
2 水肥氣一體化智能設(shè)備的研究
    2.1 主要結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.1 主要結(jié)構(gòu)
        2.1.2 工作原理
    2.2 主要設(shè)備設(shè)計及選型
        2.2.1 灌溉裝置的設(shè)計與選型
        2.2.2 過濾器的選型
        2.2.3 施肥裝置的設(shè)計與選型
        2.2.4 通氣裝置的設(shè)計與選型
    2.3 自動控制系統(tǒng)的設(shè)計
        2.3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計思路
        2.3.2 硬件選型
        2.3.3 PLC控制程序設(shè)計
    2.4 參數(shù)優(yōu)化與系統(tǒng)功能性試驗
        2.4.1 滲灌管技術(shù)參數(shù)的確定
        2.4.2 系統(tǒng)功能性試驗
    2.5 本章小節(jié)
3 水肥氣耦合技術(shù)對土壤環(huán)境影響的試驗研究
    3.1 試驗材料與方法
        3.1.1 試驗地概況
        3.1.2 試驗材料與設(shè)備
        3.1.3 試驗方案
        3.1.4 試驗指標及測定方法
    3.2 單因素試驗
        3.2.1 試驗設(shè)計
        3.2.2 試驗結(jié)果與分析
    3.3 正交試驗
        3.3.1 試驗設(shè)計
        3.3.2 回歸模型的建立與顯著性分析
        3.3.3 響應面分析
    3.4 參數(shù)優(yōu)化及驗證試驗
    3.5 本章小結(jié)
4 水肥氣耦合技術(shù)對玉米生長影響的試驗研究
    4.1 試驗材料與方法
        4.1.1 試驗材料與設(shè)備
        4.1.2 試驗方案
        4.1.3 試驗指標及測定方法
    4.2 單因素試驗
        4.2.1 試驗設(shè)計
        4.2.2 試驗結(jié)果與分析
    4.3 正交試驗
        4.3.1 試驗設(shè)計
        4.3.2 回歸模型的建立與顯著性分析
        4.3.3 響應面分析
    4.4 參數(shù)優(yōu)化及驗證試驗
    4.5 本章小結(jié)
5 水肥氣耦合技術(shù)田間驗證試驗
    5.1 試驗設(shè)計
    5.2 試驗方法
    5.3 試驗結(jié)果與分析
        5.3.1 土壤環(huán)境對照試驗
        5.3.2 玉米生長對照試驗
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
個人簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]拱棚辣椒水肥一體化技術(shù)試驗研究[J]. 高晶霞,吳雪梅,牛勇琴,趙云霞,顏秀娟,裴紅霞,王學梅,謝華.  灌溉排水學報. 2019(S2)
[2]玉米滴灌水肥一體化條件下土壤水分遷移規(guī)律試驗研究[J]. 王柏,孫艷玲,于艷梅.  水利科學與寒區(qū)工程. 2019(06)
[3]基于作物生長環(huán)境監(jiān)測的大田水肥一體化系統(tǒng)設(shè)計[J]. 蔣再揚,王貝貝,李明放,劉文輝.  農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2019(27)
[4]水肥一體化下不同滴灌帶配置對玉米產(chǎn)量的影響[J]. 王睿,李鵬,王文娥.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(05)
[5]基于Hydrus-1D的滴灌土壤水分運移數(shù)值模擬[J]. 徐麗萍,張朝暉.  節(jié)水灌溉. 2019(02)
[6]基于加氣水滴灌的土壤環(huán)境調(diào)節(jié)機理研究[J]. 楊海軍,仵峰,方海平,胡鈞,侯錚遲.  物理學報. 2019(01)
[7]基于不同灌水模式下HYDRUS模型土壤水鹽運移模擬研究[J]. 王志坤.  水利技術(shù)監(jiān)督. 2018(06)
[8]生物炭對不同坡度坡耕地土壤水動力學參數(shù)的影響[J]. 魏永霞,王鶴,吳昱,劉慧.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(03)
[9]增氧地下滴灌改善土壤通氣性促進番茄生長[J]. 臧明,雷宏軍,潘紅衛(wèi),劉歡,徐建新.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(23)
[10]滴灌施肥條件下土壤水分運移規(guī)律的研究[J]. 吳軍斌,尹娟,蘇振娟,趙彥波,尹亮.  節(jié)水灌溉. 2018(11)

博士論文
[1]溫室智能滴灌系統(tǒng)條件下不同水肥組合對番茄生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D]. Shaikh Abdullah Al Mamun Hossain.沈陽農(nóng)業(yè)大學 2018
[2]加氣灌溉對葡萄氮素代謝及光合同化物積累分配的影響[D]. 趙豐云.石河子大學 2018
[3]滴灌條件下馬鈴薯田間土壤水、氣交互效應與調(diào)控機理研究[D]. 楊開靜.中國農(nóng)業(yè)大學 2017
[4]膜下滴灌水稻水—肥—鹽—產(chǎn)量規(guī)律及優(yōu)化灌溉制度研究[D]. 何進宇.寧夏大學 2017
[5]加氣灌溉對大棚甜瓜和番茄生長的影響及其機理研究[D]. 李元.西北農(nóng)林科技大學 2016
[6]根際氧供應對水稻根系生長的影響及其與產(chǎn)量形成的關(guān)系[D]. 朱練峰.中國農(nóng)業(yè)科學院 2013

碩士論文
[1]蓄水坑灌條件下土壤氧氣分布特征及蘋果樹細根生長動態(tài)研究[D]. 張少文.太原理工大學 2019
[2]曝氣滴灌對土壤水氣傳輸及通氣性的影響研究[D]. 胡興驥.魯東大學 2019
[3]土壤通氣對雷竹生長的影響[D]. 郭益昌.浙江農(nóng)林大學 2019
[4]香山地區(qū)不同品種、水質(zhì)及栽培方式對壓砂瓜光合、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[D]. 李志博.寧夏大學 2019
[5]土壤容重和根區(qū)增氧對蘋果根區(qū)土壤環(huán)境及平邑甜茶幼苗根系的影響[D]. 盧蕾.山東農(nóng)業(yè)大學 2019
[6]水肥氣耦合滴灌設(shè)施蔬菜生長及土壤N2O排放研究[D]. 楊宏光.華北水利水電大學 2019
[7]基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李鳳芝.鄭州大學 2018
[8]我國水肥一體化技術(shù)的商業(yè)模式研究[D]. 黃玫.北京交通大學 2018
[9]基于PLC的果園水肥一體化自動控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 辛忠偉.河北農(nóng)業(yè)大學 2018
[10]設(shè)施蔬菜土壤通氣性對曝氣滴灌的響應研究[D]. 胡世國.華北水利水電大學 2018



本文編號：3697296