膜下滴灌棉田水肥一體化高效管理決策系統(tǒng)研究.pdf

1、目的：本研究基于對膜下滴灌棉田的耗水耗肥規(guī)律的研究，用數(shù)學模型理論對施肥和灌溉的定量化，建立膜下滴灌棉田水肥一體化生產(chǎn)模型，并在此基礎上，構建膜下滴灌棉田水肥一體化高效管理決策系統(tǒng)。為實現(xiàn)棉花高產(chǎn)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水肥一體化的高效管理提供可借鑒的思路和方法，為一線農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位利用計算機對膜下滴灌棉田的各生長發(fā)育階段的提供施肥灌溉決策，指導棉花生產(chǎn)管理，提高水肥利用率，達到因地制宜、因時制宜、精確管理的目的。
　　方法：設計不同的水、肥梯度

2、進行小區(qū)試驗，開展棉花各個時期的耗水耗肥規(guī)律以及不同水肥組合對膜下滴灌棉田生長發(fā)育和作物產(chǎn)出的研究，并檢測各階段棉花吸氮量和干物質(zhì)積累量，結合氣象數(shù)據(jù)，獲取建立棉花階段性耗水模型和需肥模型的參數(shù)，由此構建膜下滴灌棉田水肥一體化生產(chǎn)模型。同時開展膜下滴灌棉田水肥一體化生產(chǎn)模型驗證試驗，對其在養(yǎng)分供應、土壤水分動態(tài)變化以及作物產(chǎn)出等方面的優(yōu)劣點進行探討，確定其決策推薦的合理性。在以上實驗的基礎上，利用計算機編程軟件建立膜下滴灌棉田水肥一體化

3、高效管理決策系統(tǒng)。
　　結果：(1)研究了不同水肥處理對膜下滴灌棉田作物產(chǎn)出和生長發(fā)育的影響
　　在對膜下滴灌棉田干物質(zhì)積累量的作用上，施氮量大于灌水量，水氮交互作用的作用最小，三者都表現(xiàn)出了顯著的差異性。在對膜下滴灌棉田產(chǎn)量形成的作用上，灌水量要略大于施氮量，而水氮交互作用對膜下滴灌棉田產(chǎn)量的影響不大；其中氮肥的增產(chǎn)效益在單株鈴數(shù)的增加上表現(xiàn)顯著，灌水量的增產(chǎn)效益在單株鈴數(shù)和單鈴重增加上，均表現(xiàn)顯著，且其在增加單鈴重上甚至

4、表現(xiàn)為極顯著，水氮交互作用對膜下滴灌棉田單株鈴數(shù)和單鈴重的影響均表現(xiàn)不顯著。
　　(2)膜下滴灌棉田水肥一體化模型的建立
　　通過實驗數(shù)據(jù)的獲取，建立了植株氮素積累量(Y)與棉花籽棉產(chǎn)量（y）關系模型：y=-3824.4Y2+14148Y-6894.4(R2=0.9781)，可得最高籽棉產(chǎn)量為6190.39kg/hm2，植株氮素積累量的最佳值為1.8497g/株；建立了Logistic-N素積累模型：Y=Y0/(1+175.

5、2418e-0.09304t)，其決定系數(shù)為R2=0.981；確定了彭曼公式的棉花作物系數(shù)，呈單峰曲線；并在此基礎上構建了棉田水肥一體化模型。
　　(3)膜下滴灌棉田水肥一體化模型的驗證
　　通過對比系統(tǒng)優(yōu)化處理與常規(guī)處理在養(yǎng)分供應、土壤水分動態(tài)變化以及作物產(chǎn)出等方面的優(yōu)劣，可知優(yōu)化處理在土壤水分動態(tài)變化、單鈴重和產(chǎn)量上的增產(chǎn)效益等方面表現(xiàn)出來較好的優(yōu)勢。(4)膜下滴灌棉田水肥一體化高效管理決策系統(tǒng)的建立
　　充分利用