大棚作物需水量及环境调控技术研究与应用

目录
第1章 绪论 1
1.1 设施农业的发展及研究综述 1
1.1.1 主要设施类型 1
1.1.2 大棚节水灌溉技术 2
1.1.3 大棚灌溉制度 3
1.2 南方蔬菜大棚的发展及存在的问题 5
1.3 国内外相关领域技术现状和发展趋势 8
1.3.1 大棚作物需水规律及需水量研究 8
1.3.2 膜下滴灌的节水效应研究 11
1.3.3 温室大棚内的微气候环境研究 12
1.3.4 膜下滴灌土壤水分运动及水肥调控研究 12
1.3.5 基于SPAC系统水热耦合的环境效应研究 12
1.4 本书的研究目标、内容及方法 13
1.4.1 研究目标 13
1.4.2 主要研究内容 14
1.4.3 研究方法 15
第2章 大棚番茄田间试验研究 16
2.1 试区基本情况 16
2.1.1 试验大棚的结构特性 18
2.1.2 大棚滴灌系统简介 19
2.1.3 试验作物品种 19
2.2 试验内容和观测方法 19
2.2.1 暗管排水的布置 20
2.2.2 简易测坑的布置 20
2.2.3 观测内容及仪器的布置 21
2.3 试验仪器简介 22
2.3.1 时域反射仪 22
2.3.2 植物生长监测仪 23
第3章 大棚番茄蒸腾速率变化规律及偏*小二乘回归模型 25
3.1 试验资料和方法 25
3.1.1 环境因子与蒸腾速率测量 25
3.1.2 快速称重法 26
3.2 大棚番茄蒸腾速率的变化规律 26
3.2.1 大棚番茄蒸腾速率的长系列变化 26
3.2.2 大棚番茄蒸腾速率的日变化 27
3.3 基于偏*小二乘回归的大棚番茄蒸腾速率的预报模型研究 28
3.3.1 偏*小二乘回归法简介 28
3.3.2 偏*小二乘回归的建模步骤 31
3.3.3 大棚番茄蒸腾速率的偏*小二乘回归预测模型 33
3.3.4 偏*小二乘回归模型的检验与分析 35
3.4 小结 36
第4章 大棚番茄膜下滴灌需水量计算方法研究 38
4.1 以水量平衡法推求大棚番茄膜下滴灌需水量 38
4.1.1 大棚滴灌系统灌水利用系数的确定 38
4.1.2 TDR实测土壤含水量的计算原理 40
4.1.3 大棚膜下滴灌土壤实际浸润深度的计算方法 40
4.1.4 大棚番茄膜下滴灌需水量计算方法的确定 41
4.2 大棚番茄膜下滴灌需水量计算模型研究 42
4.2.1 基于边界层阻力测量的P-M方程法 42
4.2.2 基于GA-BP神经网络的需水量计算模型 47
4.2.3 两类模型预测效果的比较 59
4.3 小结 61
第5章 大棚番茄生态环境调控及其节水效应研究 62
5.1 大棚番茄*适宜的生态环境指标研究 62
5.1.1 塑料大棚室内气温指标的研究 63
5.1.2 塑料大棚内部相对温度变化规律 64
5.1.3 大棚番茄水分胁迫指标研究 65
5.2 灌溉制度对番茄生长及大棚环境的影响 69
5.2.1 连续充分灌水对番茄植株茎粗变化的影响 69
5.2.2 不同灌水模式下的灌水效果分析 70
5.3 大棚内地膜覆盖的节水效应 74
5.3.1 地膜处理设计 75
5.3.2 地膜处理对大棚温湿环境的影响 75
5.3.3 不同地膜覆盖面积下土壤含水量的变化规律 75
5.3.4 两种地膜覆盖处理的节水效应分析 76
5.3.5 地膜覆盖优化处理分析 77
5.4 小结 77
第6章 大棚热环境动态模型研究 79
6.1 大棚系统整体能量平衡分析 79
6.1.1 大棚热量来源分析 80
6.1.2 大棚热量支出分析 81
6.1.3 大棚热环境动态平衡方程的建立 83
6.2 基于Simulink工具箱的大棚热环境仿真模型 84
6.2.1 Simulink工具箱简介 84
6.2.2 大棚热环境仿真模型的建立 86
6.2.3 仿真模型的检验 87
6.3 小结 91
第7章 基于ANFIS的大棚内气温环境调控模型 92
7.1 模糊控制基本理论 92
7.1.1 模糊控制理论概述 92
7.1.2 模糊推理系统的结构 93
7.2 自适应神经网络模糊推理器 96
7.2.1 模糊系统与神经网络的结合 96
7.2.2 模糊神经网络的结构原理 97
7.3 基于ANFIS的大棚通风控制器设计 98
7.3.1 控制器结构的确定 98
7.3.2 训练数据的模糊化和去模糊处理 98
7.3.3 网络训练过程 99
7.4 控制系统的建立及控制效果分析 100
7.4.1 控制系统仿真框图的建立 100
7.4.2 控制效果的仿真及评价 101
7.5 小结 103
第8章 结论与展望 104
8.1 主要结论 104
8.2 创新点 105
8.3 展望 106
参考文献 107