收藏本站
收藏 | 论文排版

日光温室青椒节水灌溉制度优化与评价

孙健  
【摘要】:蔬菜作为人们每日必不可少的食材,为满足人们对新鲜蔬菜需求,特别是在春冬季节对反季节新鲜蔬菜的大量需求,近年来在我国很多地区都已经出现了规模庞大的日光温室群,日光温室的迅速发展,在给蔬菜种植户带来了丰厚收入的同时,也缓解了北方地区对蔬菜的需求压力。然而蔬菜是需水量较大的作物,因日光温室中土壤耕层无法直接利用自然降雨,只能依靠人为灌溉来进行补充水分,在当前种植户普遍粗放的灌溉模式下,温室蔬菜的灌溉水量要比裸地蔬菜大的多,这不仅造成了水资源的浪费,而且会导致日光温室内环境的恶化,从而导致病虫害发生和作物品质产量的下降。在当前水资源日益紧缺的大背景下,制定一种适宜的温室蔬菜节水灌溉制度,提高日光温室中的水分利用效率,就显得尤为重要。青椒作为人们生活中最常见的蔬菜,种植区域十分广泛,种植面积非常大,本文以青椒为研究对象,在沈阳农业大学水利学院综合试验基地的节能日光温室中进行试验研究,青椒品种为35-619,于2012年9月中旬开始。试验采用桶栽的方式,灌溉方式采用目前最为流行的滴灌,试验共设13个处理,其中一个为充水对照处理,每个处理3次重复。试验将青椒的生育期划分为苗期、开花着果期、结果盛期、结果后期4个阶段。通过对不同土壤水分状况下温室青椒产量、品质及水分利用效率进行了系统的观察研究,并应用灰色关联分析、动态规划法、遗传算法、自由搜索算法等方法对温室青椒的水分敏感时期及敏感指数,对温室青椒各生育期最适宜土壤含水率范围、青椒各生育期最适宜灌水量及其灌溉制度优化进行了系统的研究。主要研究结论如下:(1)基于试验实测数据,对不同水分处理对青椒产量、VC含量及水分利用效率的影响进行了分析,得出了合理的水分分配对青椒产量、VC含量及水分利用效率的提高有显著的影响。利用线性和非线性的相关分析方法找出了青椒产量及品质对水分最为敏感和主要敏感的时期,得出了青椒的产量及品质与青椒各生育期灌水量的关联程度,青椒产量与各生育期灌水量关联度从大到小依次为:开花着果期、结果盛期、苗期、结果后期;青椒Vc含量与各生育期灌水量关联度从大到小依次为:结果盛期、苗期、开花着果期、结果后期。可以看出在不同的水分处理条件下青椒果实品质和产量与开花结果期、结果盛期的灌水量关系密切,为日光温室青椒水分生产函数的建立及各生育期灌水量的优化提供了理论基础。(2)建立了温室青椒水分生产函数,基于2012年实测数据资料,选用了大家所熟知的加法模型中的Sudar模型、Blank模型、Singh模型和乘法模型中的Jensen模型、Rao模型,采用SPSS软件分别对5种模型进行求解,得出了5个模型的敏感指数,并对结果进行了检验及比较分析,最终结果表明,Jensen模型在描述温室青椒水量与产量方面更合理准确。基于确定的温室青椒水分生产函数,利用2013年实测数据对温室青椒水分生产函数Jensen模型的适应性进行了检验,结果显示产量预测相对误差较小,平均误差约10%。(3)在日光温室滴灌条件下,基于遗传算法以青椒水分生产函数为目标函数,以灌水量和青椒各生育阶段末的土壤储水量为决策变量,对土壤储水量进行优化,得出了青椒各生育期最适宜的土壤含水率范围分别为:苗期为62.5%-99.5%、开花着果期为72.5%-99.9%、结果盛期为62.5%-65%、结果后期为72.5%。基于2012年、2013年实测数据对该优化结果进行验证讨论,得到符合上述土壤含水率范围的水分胁迫试验处理均为各自年度实测数据产量及水分利用率最高,从结果可以看出基于遗传算法对温室青椒适宜土壤含水率范围优化是比较符合实际的,为温室青椒各生育阶段灌水量的确定提供了理论基础。(4)分别采用动态规划法、遗传算法及自由搜索算法对青椒各生育期的灌水量进行了优化,得出了基于动态规划格点法温室青椒生育期内灌溉水量以285mm为最佳,其对应苗期、开花着果期、结果盛期、结果后期的灌水量分别为30mm、60mm、105mm、 90mm;基于动态规划逐次渐近法温室青椒生育期内作物灌溉水量以240mm为最佳,其对应苗期、开花着果期、结果盛期、结果后期的灌水量分别为30mm、45mm、90mm、75mm;基于遗传算法温室青椒生育期内灌溉水量以285mm为最佳,其对应苗期、开花着果期、结果盛期、结果后期的灌水量分别为27mm、7mm、109.5mm、70.5mm;基于自由搜索法温室青椒生育期内灌溉水量以270mm为最佳,其对应苗期、开花着果期、结果盛期、结果后期的灌水量分别为23mm、65mm、100mm、82mm。(5)对3种优化算法结果进行的对比分析结果表明:动态规划逐次渐近法的灌溉水量最小,为240mm,自由搜索法的相对产量最大,为0.9608,遗传算法与动态规划格点法的最佳灌水量相同,均为285mm。(6)确定温室青椒全生育期的灌水量为285mm,最终得出温室青椒的灌溉制度为:灌溉定额为285mm,苗期的灌水量为30mm、开花着果期的灌水量为90mm、结果盛期的灌水量为105mm、结果后期的灌水量为60mm,灌水定额为15mm,苗期灌水2次,开花着果期灌水6次、结果盛期灌水7次、结果后期灌水4次。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谭有灿,王晓娟,尹同萍,牛蕴华;日光温室辣椒冬季定植的新方法[J];北京农业;2000年12期
2 段敬杰;河南省日光温室瓜菜生产中存在的问题及其解决策略[J];北京农业;2000年12期
3 吴治国;1999年天水市二代日光温室的几点做法[J];甘肃农业;2000年08期
4 徐龙;日光温室的几种消毒方法[J];农村实用技术与信息;2000年11期
5 ;提高日光温室效益的几种办法[J];农业信息探索;2000年07期
6 高宏;新型无支柱大棚、日光温室复合材料支架在我省投入生产[J];农业科技与信息;2000年08期
7 高陟江;日光温室不宜使用旧棚膜[J];农业科技与信息;2000年09期
8 韩志忠;日光温室农闲时间的管理技术[J];农业科技与信息;2000年10期
9 田兴运,董丽芬;装配式日光温室的设计[J];陕西林业科技;2000年02期
10 吴国兴,刘晓芬;日光温室的设计与建造(四)[J];新农业;2000年10期
11 刘明锵,何铁柱,骆文忠,张洪起,赵海林,黄天军,张文言,宋立芬,李凤仓,吕学英,马德伟;介绍一种新型日光温室──武优Ⅱ型日光温室[J];中国西瓜甜瓜;2000年03期
12 杨振声;;如何正确建造日光温室[J];农民科技培训;2001年01期
13 苏慧凤;日光温室内的除湿措施[J];农业科技通讯;2001年02期
14 董进武;日光温室结合水保效益显著值得推广[J];中国水土保持;2001年03期
15 张文渊;日光温室自制滴灌新技术[J];北京农业;2001年05期
16 于振民;豫东日光温室温光性能的浅析[J];耕作与栽培;2001年06期
17 孟繁君,王晨,张国东,张连忠,井亚丽;伊通式日光温室建造技术[J];吉林蔬菜;2001年03期
18 凌俊格,葛建;怎样充分利用日光温室的空间[J];农业科技与信息;2001年10期
19 周殿军;日光温室巧排三茬创高效  [J];新农业;2001年01期
20 李泉海;日光温室冬季加温方式[J];新农业;2001年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈青云;;日光温室的实践与理论[A];《中国设施农业可持续发展》论坛论文资料汇编[C];2010年
2 王影;张晓文;邹岚;;日光温室绿色节能综合评估系统研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
3 孙智辉;刘安成;;日光温室建造环境参数[A];2004年全省气象学术交流会论文集[C];2004年
4 徐刚毅;刘明池;许超;;提高日光温室性能的几点建议[A];《中国设施农业可持续发展》论坛论文资料汇编[C];2010年
5 须晖;谢玉玲;王蕊;李天来;;北方坡地不同跨度日光温室温光性能的比较研究[A];中国园艺学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年
6 李德;张学贤;张丙振;;日光温室内部气象要素测点布设研究[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年
7 白义奎;刘文合;柴宇;车忠仕;佟国红;;防寒沟对日光温室横向地温的影响[A];中国农业工程学会农业水土工程专业委员会第三届学术研讨会论文集[C];2004年
8 徐刚毅;周长吉;;不同保温墙体日光温室的性能测试与分析[A];2004年中国设施园艺学会学术年会文集[C];2004年
9 佟国红;李天来;王铁良;山口智治;白义奎;;大跨度日光温室室内微气候环境测试分析[A];2004年中国设施园艺学会学术年会文集[C];2004年
10 李天来;;论我国日光温室生产发展的制约因素与战略性调整[A];中国农业工程学会第七次会员代表大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张勇;西北日光温室传热学简化模型构建及温光高效新结构初探[D];西北农林科技大学;2012年
2 王士超;黄土高原不同年限日光温室土壤养分供应特性[D];西北农林科技大学;2015年
3 韩亚东;辽沈日光温室能量平衡方程中几个主要分量模拟模型的构建[D];沈阳农业大学;2015年
4 孙健;日光温室青椒节水灌溉制度优化与评价[D];沈阳农业大学;2015年
5 李小芳;日光温室的热环境数学模拟及其结构优化[D];中国农业大学;2005年
6 郭正昊;北方地区日光温室生态动力学研究[D];吉林大学;2012年
7 张志录;下沉式日光温室土质墙体传热特性的研究[D];河南农业大学;2012年
8 白义奎;日光温室燃池—地中热交换系统研究[D];沈阳农业大学;2007年
9 袁洪波;日光温室封闭式栽培系统关键技术研究[D];中国农业大学;2015年
10 毕玉革;北方干寒地区日光温室小气候环境预测模型与数字化研究[D];内蒙古农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高文;不同结构日光温室生态比较研究[D];内蒙古农业大学;2002年
2 李学海;南阳市部分日光温室低效益的成因与对策初探[D];扬州大学;2006年
3 黄川容;北方日光温室风灾风险分析及预警[D];南京信息工程大学;2012年
4 孟育红;基于对象影像分析技术提取日光温室遥感信息方法研究[D];兰州大学;2012年
5 李石;高寒地区日光温室结构建模及优化软件研究[D];东北林业大学;2015年
6 高文波;主动采光蓄热型日光温室性能与机理的研究[D];西北农林科技大学;2015年
7 王慧;日光温室小气候时空分布研究及模拟模型验证[D];山西农业大学;2015年
8 张晓光;日光温室墙体、土壤贮热量的量化分析[D];山西农业大学;2015年
9 季翔宇;不同种植年限日光温室土壤特性及改良效果研究[D];山西农业大学;2015年
10 王凯;日光温室小果型番茄品种比较试验及其杂交种纯度检测[D];河北科技师范学院;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 韩玉梅焦旭周 阎德伦;民勤 建设万亩日光温室[N];甘肃经济日报;2007年
2 记者 马顺龙;武威大力发展日光温室[N];甘肃日报;2006年
3 记者 马顺龙;武威发展日光温室[N];甘肃日报;2006年
4 记者 马顺龙;民勤加快日光温室建设步伐[N];甘肃日报;2006年
5 马顺龙;古浪加快推进日光温室建设[N];甘肃日报;2006年
6 记者 马顺龙;武威大力发展日光温室[N];甘肃日报;2007年
7 本报记者 马顺龙;武威市日光温室产业发展势头强劲[N];甘肃日报;2007年
8 马顺龙;民勤支持农民为日光温室投保[N];甘肃日报;2007年
9 本报记者 张泽三 孙煜东 李平 杨大立 吴春梅;兴建日光温室 发展高效农业[N];武威日报;2006年
10 郭忠荣 杨书元;凉州日光温室发展势头强劲[N];武威日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978