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智能灌溉施肥系统及其对茄子产量和品质的影响研究

作　者: 陈国徽
导　师: 贺立源; 陈钢
学　校: 华中农业大学
专　业: 资源环境信息工程
关键词: 水肥一体化精准控制茄子产量品质水肥利用率
分类号: S274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

我国是一个人口众多的农业大国,农业问题是关系到我国国计民生的大问题。当前,我国农业面临着灌溉水资源浪费严重,肥料不科学合理地大量施用,土壤、水资源污染严重,耕地面积日趋减少等问题。基于此,中国的现代农业也正在向可持续的信息化方向发展。信息化农业是当今推动农业经济与科技可持续发展的主要动力,也是世界农业发展的趋势。而精准农业是伴随着农业信息化的发展而提出的一种全新的农业经营管理思想,是信息农业发展到一定程度的必然结果。智能灌溉施肥技术就是基于现代农业的发展趋势,解决当今农业肥水利用不当等重要问题的精准农业发展方向。智能灌溉施肥系统是我们课题组自主研发的,在水肥一体化技术的基础上整合了计算机技术、电子信息技术、自动控制技术、传感器技术和施肥技术,通过灌排网络,实现自动化、智能化地灌溉施肥,从而实现提高肥水利用率,科学合理地施肥,降低化肥污染的风险,节约人力成本。本试验是以智能灌溉施肥系统为依托,对比研究水肥一体化技术与农民传统栽培技术对大田茄子产量和品质的影响。试验以紫龙三号茄子品种为试材,于2012年4月～8月在武汉市农科所武湖基地进行。采用小区试验,在苗期、开花坐果期和成熟采摘期分别设置3个土壤水分控制下限,即70%、80%和70%(占田间持水量%),农民传统灌溉处理采用漫灌形式；水肥一体化处理依据科学合理的施肥量,以滴灌的形式,水肥一体施入作物根部,农民传统处理则是根据当地农民的施肥量和施肥方式进行施肥,每处理3次重复,对照处理不施肥灌溉。以此分析不同施肥灌溉方式对茄子产量、品质、矿质养分含量和水肥利用效率等的影响。取得的主要研究结果如下：(1)在水肥一体化施肥是农民传统施肥量80%的前提下,水肥一体化处理茄子的产量是2881.37kg/亩,比农民习惯施肥增产25.43%。(2)综合考察,智能灌溉施肥处理茄子的品质比农民传统施肥处理稍好一些。其中智能灌溉处理硝酸盐的含量显著低于农民传统灌溉施肥；VC和可溶性糖含量显著高于农民传统灌溉施肥；可溶性蛋白含量虽然低于农民传统灌溉施肥,但是差异性不显著。(3)在果实矿质养分含量方面,自动控制灌溉施肥的全N和全K含量显著高于农民传统施肥,全磷的含量显著低于传统施肥处理。(4)智能灌溉处理在控制土壤含水量为田间持水量70%～80%的前提下,要比农民传统灌溉施肥处理节水58.73%。试验初步得出,智能灌溉施肥技术可以明显提高茄子产量、品质,对农民增产增收有重要意义,并且智能灌溉施肥技术还可以提高水肥利用效率,降低大量施用肥料对土壤和水体的污染。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
1 绪论  10-14
  1.1 研究背景与意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 国外研究现状  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-13
  1.3 精准农业概述  13-14
2 精准施肥控制系统  14-24
  2.1 总体设计  14-20
    2.1.1 系统控制结构  15-16
    2.1.2 系统工作流程  16-18
    2.1.3 营养桶的配肥机制  18-19
    2.1.4 田间拓扑结构  19-20
  2.2 系统软硬件组成  20-21
    2.2.1 系统设计理念  20
    2.2.2 系统软件组成  20-21
    2.2.3 系统硬件组成  21
  2.3 系统串口通讯  21-22
  2.4 系统软件运行图  22-24
3 智能灌溉施肥系统在大田茄子栽培中的应用  24-44
  3.1 引言  24-25
  3.2 试验材料与方法  25-29
    3.2.1 供试材料及试验地概况  25
    3.2.2 试验设计  25-26
    3.2.3 试验方法  26-29
  3.3 结果与分析  29-44
    3.3.1 智能灌溉施肥与农民习惯施肥产量、单果重的比较  29-31
    3.3.2 智能灌溉施肥与农民习惯施肥果实矿质养分比较  31-34
    3.3.3 智能灌溉施肥与农民习惯施肥果实品质比较  34-40
    3.3.4 精准控制施肥与农民习惯施肥节水节肥量比较  40-43
    3.3.5 智能灌溉施肥与农民习惯施肥综合效益的比较  43-44
4 总结与展望  44-46
  4.1 总结  44
  4.2 不足  44-45
  4.3 展望  45-46
参考文献  46-52
附录  52-53
致谢  53

智能灌溉施肥系统及其对茄子产量和品质的影响研究

内容摘要

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