目錄
第1章 緒論 1
1.1 設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展及研究綜述 1
1.1.1 主要設施類型 1
1.1.2 大棚節(jié)水灌溉技術(shù) 2
1.1.3 大棚灌溉制度 3
1.2 南方蔬菜大棚的發(fā)展及存在的問題 5
1.3 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 8
1.3.1 大棚作物需水規(guī)律及需水量研究 8
1.3.2 膜下滴灌的節(jié)水效應研究 11
1.3.3 溫室大棚內(nèi)的微氣候環(huán)境研究 12
1.3.4 膜下滴灌土壤水分運動及水肥調(diào)控研究 12
1.3.5 基于SPAC系統(tǒng)水熱耦合的環(huán)境效應研究 12
1.4 本書的研究目標、內(nèi)容及方法 13
1.4.1 研究目標 13
1.4.2 主要研究內(nèi)容 14
1.4.3 研究方法 15
第2章 大棚番茄田間試驗研究 16
2.1 試區(qū)基本情況 16
2.1.1 試驗大棚的結(jié)構(gòu)特性 18
2.1.2 大棚滴灌系統(tǒng)簡介 19
2.1.3 試驗作物品種 19
2.2 試驗內(nèi)容和觀測方法 19
2.2.1 暗管排水的布置 20
2.2.2 簡易測坑的布置 20
2.2.3 觀測內(nèi)容及儀器的布置 21
2.3 試驗儀器簡介 22
2.3.1 時域反射儀 22
2.3.2 植物生長監(jiān)測儀 23
第3章 大棚番茄蒸騰速率變化規(guī)律及偏最小二乘回歸模型 25
3.1 試驗資料和方法 25
3.1.1 環(huán)境因子與蒸騰速率測量 25
3.1.2 快速稱重法 26
3.2 大棚番茄蒸騰速率的變化規(guī)律 26
3.2.1 大棚番茄蒸騰速率的長系列變化 26
3.2.2 大棚番茄蒸騰速率的日變化 27
3.3 基于偏最小二乘回歸的大棚番茄蒸騰速率的預報模型研究 28
3.3.1 偏最小二乘回歸法簡介 28
3.3.2 偏最小二乘回歸的建模步驟 31
3.3.3 大棚番茄蒸騰速率的偏最小二乘回歸預測模型 33
3.3.4 偏最小二乘回歸模型的檢驗與分析 35
3.4 小結(jié) 36
第4章 大棚番茄膜下滴灌需水量計算方法研究 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 大棚滴灌系統(tǒng)灌水利用系數(shù)的確定 38
4.1.2 TDR實測土壤含水量的計算原理 40
4.1.3 大棚膜下滴灌土壤實際浸潤深度的計算方法 40
4.1.4 大棚番茄膜下滴灌需水量計算方法的確定 41
4.2 大棚番茄膜下滴灌需水量計算模型研究 42
4.2.1 基于邊界層阻力測量的P-M方程法 42
4.2.2 基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡的需水量計算模型 47
4.2.3 兩類模型預測效果的比較 59
4.3 小結(jié) 61
第5章 大棚番茄生態(tài)環(huán)境調(diào)控及其節(jié)水效應研究 62
5.1 大棚番茄最適宜的生態(tài)環(huán)境指標研究 62
5.1.1 塑料大棚室內(nèi)氣溫指標的研究 63
5.1.2 塑料大棚內(nèi)部相對溫度變化規(guī)律 64
5.1.3 大棚番茄水分脅迫指標研究 65
5.2 灌溉制度對番茄生長及大棚環(huán)境的影響 69
5.2.1 連續(xù)充分灌水對番茄植株莖粗變化的影響 69
5.2.2 不同灌水模式下的灌水效果分析 70
5.3 大棚內(nèi)地膜覆蓋的節(jié)水效應 74
5.3.1 地膜處理設計 75
5.3.2 地膜處理對大棚溫濕環(huán)境的影響 75
5.3.3 不同地膜覆蓋面積下土壤含水量的變化規(guī)律 75
5.3.4 兩種地膜覆蓋處理的節(jié)水效應分析 76
5.3.5 地膜覆蓋優(yōu)化處理分析 77
5.4 小結(jié) 77
第6章 大棚熱環(huán)境動態(tài)模型研究 79
6.1 大棚系統(tǒng)整體能量平衡分析 79
6.1.1 大棚熱量來源分析 80
6.1.2 大棚熱量支出分析 81
6.1.3 大棚熱環(huán)境動態(tài)平衡方程的建立 83
6.2 基于Simulink工具箱的大棚熱環(huán)境仿真模型 84
6.2.1 Simulink工具箱簡介 84
6.2.2 大棚熱環(huán)境仿真模型的建立 86
6.2.3 仿真模型的檢驗 87
6.3 小結(jié) 91
第7章 基于ANFIS的大棚內(nèi)氣溫環(huán)境調(diào)控模型 92
7.1 模糊控制基本理論 92
7.1.1 模糊控制理論概述 92
7.1.2 模糊推理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 93
7.2 自適應神經(jīng)網(wǎng)絡模糊推理器 96
7.2.1 模糊系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)合 96
7.2.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)原理 97
7.3 基于ANFIS的大棚通風控制器設計 98
7.3.1 控制器結(jié)構(gòu)的確定 98
7.3.2 訓練數(shù)據(jù)的模糊化和去模糊處理 98
7.3.3 網(wǎng)絡訓練過程 99
7.4 控制系統(tǒng)的建立及控制效果分析 100
7.4.1 控制系統(tǒng)仿真框圖的建立 100
7.4.2 控制效果的仿真及評價 101
7.5 小結(jié) 103
第8章 結(jié)論與展望 104
8.1 主要結(jié)論 104
8.2 創(chuàng)新點 105
8.3 展望 106
參考文獻 107