水肥气耦合调控土壤环境对玉米生长影响的研究
发布时间：2022-10-27 22:05
通气灌溉是一项新型农业生产技术,在渗灌的基础上结合土壤通气技术,既保证了作物生长对水分的需求,又能增加土壤含氧量,防止土壤水分、气体比例不协调对作物生长产生抑制作用。前期已经进行了通气灌溉技术对作物生长影响的相关研究,然而并未考虑在灌水、施肥、通气耦合条件下对作物生长及土壤环境的影响,尤其是对土壤环境中温度变化的影响更为少见,并且试验环境局限于温室试验研究,由于试验条件不受外界环境影响,因此试验结果不能直接应用于大田作物种植。为了优化传统种植技术模式,改良土壤环境,提升作物产量和品质,创新提出了水肥气耦合技术,并在海南省自然科学基金青年基金项目（519QN289）和中国热带农业科学院创新团队项目（19CXTD-31）的支持下,设计水肥气一体化智能设备,开展田间试验研究,具体内容如下:（1）设计水肥气一体化智能设备。采用仿真分析与试验验证相结合的方法设计水肥气一体化智能设备。利用Hydrus软件对土壤通气系统进行了优化设计,以玉米根系呼吸速率为测定指标进行仿真分析,确定了渗灌管铺设深度为30cm,通过进行系统验证试验可以证明该设备结构合理,运行正常,可以满足玉米生长要求。（2）开展水肥气...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水肥一体化技术研究现状
1.2.2 土壤通气技术研究现状
1.3 存在的问题
1.4 研究的主要内容
1.5 研究技术路线
2 水肥气一体化智能设备的研究
2.1 主要结构及工作原理
2.1.1 主要结构
2.1.2 工作原理
2.2 主要设备设计及选型
2.2.1 灌溉装置的设计与选型
2.2.2 过滤器的选型
2.2.3 施肥装置的设计与选型
2.2.4 通气装置的设计与选型
2.3 自动控制系统的设计
2.3.1 系统总体设计思路
2.3.2 硬件选型
2.3.3 PLC控制程序设计
2.4 参数优化与系统功能性试验
2.4.1 渗灌管技术参数的确定
2.4.2 系统功能性试验
2.5 本章小节
3 水肥气耦合技术对土壤环境影响的试验研究
3.1 试验材料与方法
3.1.1 试验地概况
3.1.2 试验材料与设备
3.1.3 试验方案
3.1.4 试验指标及测定方法
3.2 单因素试验
3.2.1 试验设计
3.2.2 试验结果与分析
3.3 正交试验
3.3.1 试验设计
3.3.2 回归模型的建立与显著性分析
3.3.3 响应面分析
3.4 参数优化及验证试验
3.5 本章小结
4 水肥气耦合技术对玉米生长影响的试验研究
4.1 试验材料与方法
4.1.1 试验材料与设备
4.1.2 试验方案
4.1.3 试验指标及测定方法
4.2 单因素试验
4.2.1 试验设计
4.2.2 试验结果与分析
4.3 正交试验
4.3.1 试验设计
4.3.2 回归模型的建立与显著性分析
4.3.3 响应面分析
4.4 参数优化及验证试验
4.5 本章小结
5 水肥气耦合技术田间验证试验
5.1 试验设计
5.2 试验方法
5.3 试验结果与分析
5.3.1 土壤环境对照试验
5.3.2 玉米生长对照试验
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
个人简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]拱棚辣椒水肥一体化技术试验研究[J]. 高晶霞,吴雪梅,牛勇琴,赵云霞,颜秀娟,裴红霞,王学梅,谢华. 灌溉排水学报. 2019(S2)
[2]玉米滴灌水肥一体化条件下土壤水分迁移规律试验研究[J]. 王柏,孙艳玲,于艳梅. 水利科学与寒区工程. 2019(06)
[3]基于作物生长环境监测的大田水肥一体化系统设计[J]. 蒋再扬,王贝贝,李明放,刘文辉. 农业工程技术. 2019(27)
[4]水肥一体化下不同滴灌带配置对玉米产量的影响[J]. 王睿,李鹏,王文娥. 农业机械学报. 2019(05)
[5]基于Hydrus-1D的滴灌土壤水分运移数值模拟[J]. 徐丽萍,张朝晖. 节水灌溉. 2019(02)
[6]基于加气水滴灌的土壤环境调节机理研究[J]. 杨海军,仵峰,方海平,胡钧,侯铮迟. 物理学报. 2019(01)
[7]基于不同灌水模式下HYDRUS模型土壤水盐运移模拟研究[J]. 王志坤. 水利技术监督. 2018(06)
[8]生物炭对不同坡度坡耕地土壤水动力学参数的影响[J]. 魏永霞,王鹤,吴昱,刘慧. 农业机械学报. 2019(03)
[9]增氧地下滴灌改善土壤通气性促进番茄生长[J]. 臧明,雷宏军,潘红卫,刘欢,徐建新. 农业工程学报. 2018(23)
[10]滴灌施肥条件下土壤水分运移规律的研究[J]. 吴军斌,尹娟,苏振娟,赵彦波,尹亮. 节水灌溉. 2018(11)
博士论文
[1]温室智能滴灌系统条件下不同水肥组合对番茄生长发育、产量和品质的影响[D]. Shaikh Abdullah Al Mamun Hossain.沈阳农业大学 2018
[2]加气灌溉对葡萄氮素代谢及光合同化物积累分配的影响[D]. 赵丰云.石河子大学 2018
[3]滴灌条件下马铃薯田间土壤水、气交互效应与调控机理研究[D]. 杨开静.中国农业大学 2017
[4]膜下滴灌水稻水—肥—盐—产量规律及优化灌溉制度研究[D]. 何进宇.宁夏大学 2017
[5]加气灌溉对大棚甜瓜和番茄生长的影响及其机理研究[D]. 李元.西北农林科技大学 2016
[6]根际氧供应对水稻根系生长的影响及其与产量形成的关系[D]. 朱练峰.中国农业科学院 2013
硕士论文
[1]蓄水坑灌条件下土壤氧气分布特征及苹果树细根生长动态研究[D]. 张少文.太原理工大学 2019
[2]曝气滴灌对土壤水气传输及通气性的影响研究[D]. 胡兴骥.鲁东大学 2019
[3]土壤通气对雷竹生长的影响[D]. 郭益昌.浙江农林大学 2019
[4]香山地区不同品种、水质及栽培方式对压砂瓜光合、产量及品质的影响[D]. 李志博.宁夏大学 2019
[5]土壤容重和根区增氧对苹果根区土壤环境及平邑甜茶幼苗根系的影响[D]. 卢蕾.山东农业大学 2019
[6]水肥气耦合滴灌设施蔬菜生长及土壤N2O排放研究[D]. 杨宏光.华北水利水电大学 2019
[7]基于农业物联网的水肥一体化系统设计与实现[D]. 李凤芝.郑州大学 2018
[8]我国水肥一体化技术的商业模式研究[D]. 黄玫.北京交通大学 2018
[9]基于PLC的果园水肥一体化自动控制系统设计[D]. 辛忠伟.河北农业大学 2018
[10]设施蔬菜土壤通气性对曝气滴灌的响应研究[D]. 胡世国.华北水利水电大学 2018
本文编号：3697296
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水肥一体化技术研究现状
1.2.2 土壤通气技术研究现状
1.3 存在的问题
1.4 研究的主要内容
1.5 研究技术路线
2 水肥气一体化智能设备的研究
2.1 主要结构及工作原理
2.1.1 主要结构
2.1.2 工作原理
2.2 主要设备设计及选型
2.2.1 灌溉装置的设计与选型
2.2.2 过滤器的选型
2.2.3 施肥装置的设计与选型
2.2.4 通气装置的设计与选型
2.3 自动控制系统的设计
2.3.1 系统总体设计思路
2.3.2 硬件选型
2.3.3 PLC控制程序设计
2.4 参数优化与系统功能性试验
2.4.1 渗灌管技术参数的确定
2.4.2 系统功能性试验
2.5 本章小节
3 水肥气耦合技术对土壤环境影响的试验研究
3.1 试验材料与方法
3.1.1 试验地概况
3.1.2 试验材料与设备
3.1.3 试验方案
3.1.4 试验指标及测定方法
3.2 单因素试验
3.2.1 试验设计
3.2.2 试验结果与分析
3.3 正交试验
3.3.1 试验设计
3.3.2 回归模型的建立与显著性分析
3.3.3 响应面分析
3.4 参数优化及验证试验
3.5 本章小结
4 水肥气耦合技术对玉米生长影响的试验研究
4.1 试验材料与方法
4.1.1 试验材料与设备
4.1.2 试验方案
4.1.3 试验指标及测定方法
4.2 单因素试验
4.2.1 试验设计
4.2.2 试验结果与分析
4.3 正交试验
4.3.1 试验设计
4.3.2 回归模型的建立与显著性分析
4.3.3 响应面分析
4.4 参数优化及验证试验
4.5 本章小结
5 水肥气耦合技术田间验证试验
5.1 试验设计
5.2 试验方法
5.3 试验结果与分析
5.3.1 土壤环境对照试验
5.3.2 玉米生长对照试验
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
个人简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]拱棚辣椒水肥一体化技术试验研究[J]. 高晶霞,吴雪梅,牛勇琴,赵云霞,颜秀娟,裴红霞,王学梅,谢华. 灌溉排水学报. 2019(S2)
[2]玉米滴灌水肥一体化条件下土壤水分迁移规律试验研究[J]. 王柏,孙艳玲,于艳梅. 水利科学与寒区工程. 2019(06)
[3]基于作物生长环境监测的大田水肥一体化系统设计[J]. 蒋再扬,王贝贝,李明放,刘文辉. 农业工程技术. 2019(27)
[4]水肥一体化下不同滴灌带配置对玉米产量的影响[J]. 王睿,李鹏,王文娥. 农业机械学报. 2019(05)
[5]基于Hydrus-1D的滴灌土壤水分运移数值模拟[J]. 徐丽萍,张朝晖. 节水灌溉. 2019(02)
[6]基于加气水滴灌的土壤环境调节机理研究[J]. 杨海军,仵峰,方海平,胡钧,侯铮迟. 物理学报. 2019(01)
[7]基于不同灌水模式下HYDRUS模型土壤水盐运移模拟研究[J]. 王志坤. 水利技术监督. 2018(06)
[8]生物炭对不同坡度坡耕地土壤水动力学参数的影响[J]. 魏永霞,王鹤,吴昱,刘慧. 农业机械学报. 2019(03)
[9]增氧地下滴灌改善土壤通气性促进番茄生长[J]. 臧明,雷宏军,潘红卫,刘欢,徐建新. 农业工程学报. 2018(23)
[10]滴灌施肥条件下土壤水分运移规律的研究[J]. 吴军斌,尹娟,苏振娟,赵彦波,尹亮. 节水灌溉. 2018(11)
博士论文
[1]温室智能滴灌系统条件下不同水肥组合对番茄生长发育、产量和品质的影响[D]. Shaikh Abdullah Al Mamun Hossain.沈阳农业大学 2018
[2]加气灌溉对葡萄氮素代谢及光合同化物积累分配的影响[D]. 赵丰云.石河子大学 2018
[3]滴灌条件下马铃薯田间土壤水、气交互效应与调控机理研究[D]. 杨开静.中国农业大学 2017
[4]膜下滴灌水稻水—肥—盐—产量规律及优化灌溉制度研究[D]. 何进宇.宁夏大学 2017
[5]加气灌溉对大棚甜瓜和番茄生长的影响及其机理研究[D]. 李元.西北农林科技大学 2016
[6]根际氧供应对水稻根系生长的影响及其与产量形成的关系[D]. 朱练峰.中国农业科学院 2013
硕士论文
[1]蓄水坑灌条件下土壤氧气分布特征及苹果树细根生长动态研究[D]. 张少文.太原理工大学 2019
[2]曝气滴灌对土壤水气传输及通气性的影响研究[D]. 胡兴骥.鲁东大学 2019
[3]土壤通气对雷竹生长的影响[D]. 郭益昌.浙江农林大学 2019
[4]香山地区不同品种、水质及栽培方式对压砂瓜光合、产量及品质的影响[D]. 李志博.宁夏大学 2019
[5]土壤容重和根区增氧对苹果根区土壤环境及平邑甜茶幼苗根系的影响[D]. 卢蕾.山东农业大学 2019
[6]水肥气耦合滴灌设施蔬菜生长及土壤N2O排放研究[D]. 杨宏光.华北水利水电大学 2019
[7]基于农业物联网的水肥一体化系统设计与实现[D]. 李凤芝.郑州大学 2018
[8]我国水肥一体化技术的商业模式研究[D]. 黄玫.北京交通大学 2018
[9]基于PLC的果园水肥一体化自动控制系统设计[D]. 辛忠伟.河北农业大学 2018
[10]设施蔬菜土壤通气性对曝气滴灌的响应研究[D]. 胡世国.华北水利水电大学 2018
本文编号：3697296
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