东北日光温室番茄长季节栽培管理专家系统的研制

本文根据温室番茄长季节栽培技术经验，利用农业专家系统开发平台（单机版）PAID4．0，开发温室番茄长季节栽培管理专家系统。本系统包括番茄栽培管理、病虫害防治模块、248条规则。通过将专家研究成果与计算机的结合为温室番茄长季节高效栽培技术的推广提供了广阔的应用前景。     

温室长季节栽培番茄发育动态模拟模型的研究

根据番茄生物学特性、发育阶段有效积温恒定的原理和多年的栽培经验，对温室长季节栽培番茄的发育阶段进行划分，其生长发育阶段包括播种期、幼苗期、开花座果期、果实膨大期、果实采收初期、果实采收盛期和果实采收末期。将不同播期各生育阶段的生长度日的平均值确定为建模过程中的参数Ai：自幼苗期至果实采收末期分别为710.5、110.5、152.3、302.9、245.6、2156.7、200.5度日。确定了发育阶段有效积温参数后，建立了温室番茄长季节栽培的发育动态模拟模型，系统的预测番茄发育阶段。模型检验结果表明，温室番茄发育动态模拟模型具有较高的精确性、机理性和实用性。     

温室长季节栽培番茄发育动态模拟模型的研究

根据番茄生物学特性、发育阶段有效积温恒定的原理和多年的栽培经验,对温室长季节栽培番茄的发育阶段进行划分,其生长发育阶段包括播种期、幼苗期、开花座果期、果实膨大期、果实采收初期、果实采收盛期和果实采收末期.将不同播期各生育阶段的生长度日的平均值确定为建模过程中的参数Ai自幼苗期至果实采收末期分别为710.5、110.5、152.3、302.9、245.6、2156.7、200.5度日.确定了发育阶段有效积温参数后,建立了温室番茄长季节栽培的发育动态模拟模型,系统的预测番茄发育阶段.模型检验结果表明,温室番茄发育动态模拟模型具有较高的精确性、机理性和实用性.     

自控温室黄瓜茎蔓、叶片生长与有效积温关系的研究

研究了引进自控温室荷兰黄瓜叶片、茎蔓生长规律及与温室气候环境的关系。结果表明,与黄瓜茎蔓、叶片生长进程关系最密切的因子为12～25℃有效积温;叶片生长对温度反应呈非线性,13～19节位出叶所需12～25℃有效积温最少,平均每长1叶仅需10.6～10.9℃有效积温,比定植～5叶期少1／2以上。其他各节位每出1叶所需积温分别是定植～5叶为29.1℃,5～10叶为15.3℃,10～15叶为11.3℃,15～20叶为10.82℃,20～25叶为12.9℃,各生育期所需12～25℃有效积温较为稳定。在上海地区气候条件下建议采用变温管理方式以提高温度,通过气候环境的合理调控,实现黄瓜低成本生产和增产增收。     

荒漠化区域温室番茄无公害载培技术

从温室番茄无公害栽培技术的视角，探索了在荒漠化区域番茄无公害栽培技术，并提出了番茄无公害生产的设施系统和栽培技术规程。     

温室作物生态健康智能监护系统(GH-Healthex)的研制与测试

研制温室作物生态健康智能监护系统是为了解决目前温室环境监控系统普遍存在的自动获取的数据未与具体作物健康生育的特殊需求相结合，也未被用于病虫害的智能化防治等问题。该文报导的温室作物生态健康智能监护系统(GH-Healthex)实现了这类数据在植物健康监护和病虫害智能化防治中的利用。以番茄为研究案例，系统通过对温室环境监测数据的分析，结合作物种植知识库中番茄生长发育及其病虫害发生规律可以进行智能化决策，即当温室内出现了不利于作物生长的气象条件时，系统会自动的通过系统界面提示用户采取相应措施，以保证温室番茄的优质、高效生产。该系统提供了一个作物知识库平台，若以其他作物的种植和病虫害防治数据替代番茄数据，便能更广泛地推广应用。     

自控温室黄瓜茎蔓,叶片生长与有效积温关系的研究

研究了引进自控温室荷兰黄瓜叶片、茎蔓生长规律及与温室气候环境的关系。结果表明,与黄瓜茎蔓、叶片生长进程关系最密切的因子为１２～２５℃有效积温;叶片生长对温度反应呈非线性,１３～１９节位出叶所需１２～２５℃有效积温最少,平均每长１叶仅需１０．６～１０．９℃有效积温,比定植～５叶期少１／２以上。其他各节位每出１叶所需积温分别是定值～５叶为２９．１℃,５～１０叶为１５．３℃,１０～１５叶为１１．３℃,１     

荒漠化区域温室番茄无公害栽培技术

从温室番茄无公害栽培技术的视角,探索了在荒漠化区域番茄无公害栽培技术,并提出了番茄无公害生产的设施系统和栽培技术规程。     

秒尺度温室番茄作物-环境互作模型构建与验证

为了解决现有温室模型时间尺度不统一的问题,该研究建立了一个时间尺度统一的温室番茄作物-环境互作模型,描述作物与环境之间的相互作用,提高模型的精准性。首先,将番茄作物生长模型拆分成SUPPLY、PARTITION、GROWTH3个子模块,针对3个模块在由天数量级时间尺度到秒数量级时间尺度变换时存在的问题,通过模型替换、结构改造、参数辨识等方法对时间尺度进行了转换,并利用EFAST敏感性分析算法将模型中的不确定参数分为敏感参数和不敏感参数两类。然后,在秒时间尺度番茄作物生长模型的基础上,考虑番茄作物对温室环境的实时反馈,结合小气候模型形成包含未知参数的"通用"的互作模型结构。最后,利用贝叶斯优化方法及番茄生产温室的实际数据,分别对互作模型中生长模型和小气候模型的未知参数进行参数辨识,确定互作模型全部结构与参数,得到可用的互作模型。利用该研究得到的秒时间尺度生长模型对2015—2018年上海崇明A8温室番茄产量进行模拟,其与真实产量值间的均方根误差在7.34～18.85 g/m~2之间,平均相对误差在5.8%～18%之间,均小于TOMGRO模型与Integrated模型,可以更好地预测产量变化。含作物反馈的小气候环境模型经参数辨识后,模拟番茄作物3个不同生长时期(幼苗期、开花坐果期、结果期)的环境因子(温室内温度、湿度、CO_2浓度)变化的平均相对误差均在3%～6%之间,且相较于未考虑作物反馈的一般小气候模型有更好的模拟效果。互作模型的建立将作物与温室小气候环境统一成一个模型,可以为温室环境控制提供模型基础。     

不同基质中栽培的樱桃番茄在夏季热应激下的反应比较

该文旨在比较研究不同栽培基质(土壤、泥炭、泥炭／珍珠岩(1／2)、珍珠岩和营养液循环系统)中生长的樱桃番茄在夏季受热应激时的反应。试验于2002年7、8、9月进行，番茄分别移植到3个温室中，温度设置为：25/20℃，35/25℃，>35/>25℃，分别在番茄不同生长阶段进行。测试分析了温室内环境因子的变化和气体交互作用：温室内温度与湿度(R²：0.894～0.972)、温度与CO₂浓度(R²：0.668～0.786)之间呈线性关系。测定了番茄的生长率，表明茎伸展与栽培基质密切相关。用叶水势来反映受热应激下番茄的水分状况，表明方差分析显示无论是黎明前还是正午，栽培基质和热应激对叶水势的变化有重要的作用。实验结果可正确确定热胁迫影响的生育时期，并为选择夏季番茄生产的适宜栽培基质提供依据。     

北方日光温室长季节番茄茎节生长模拟模型

以番茄器官生长发育的生理生态过程为基础,建立了北方日光温室长季节番茄茎节生长模拟模型,它是建立番茄叶片和果实生长模拟模型的基础。供试番茄品种为“卡鲁索”和“卡特琳娜”。确定了模型中的参数如节点最大出现速率等,并对模型进行了验证试验。结果表明：番茄茎节数模拟值与实测值的变化趋势一致,平均相对误差为0.7%～9%。用散点图法验证模拟值与实测值的相关系数达0.9964,截距为-8.8,每平方米模拟值比实测值平均偏低8.8个茎节。表明模型模拟结果较好。     

日光温室秋冬茬番茄氮素供应目标值的研究

通过连续两年的田间试验,以寿光当地的传统施肥处理为对照,通过对日光温室秋冬茬番茄主要生育时期土壤无机氮素供应水平的调控,确定番茄在第一穗果膨大期、第二穗果膨大期和第四穗果膨大期合理的无机氮素供应水平(追肥前根层土壤Nmin+追施化肥氮量)分别为N237、173和153kg/hm2。在3次追肥期间土壤有机氮矿化数量分别为N53、13和21kg/hm2;有机肥矿化提供的氮素量分别为N41、8和-17kg/hm2;灌溉水带入氮素量分别为N11、5和5kg/hm2。因此,若考虑土壤Nmin、土壤有机氮矿化、有机肥矿化、化肥氮及灌溉水带入的氮素等来源的氮素供应,则日光温室秋冬茬番茄在第一穗果膨大期、第二穗果膨大期和第四穗果膨大期时的氮素供应目标值分别为N342、199和162kg/hm2。目标产量为73t/hm2的番茄全生育期的氮素供应目标值为N481kg/hm2。     

基于TOMSIM模型的温室番茄中杂9号生产潜力的空间分析

首先利用作物生长模型TOMSIM,在选择的10个地区对模型进行了区域化验证。在此基础上,利用全国各大城市1981—2000年的室外辐射资料,进行温室番茄光合生产潜力的模拟计算。结果表明,温室番茄的潜在年产量最高值在西藏,为57kg·m^-2,最低值在重庆,为34kg·m^-2。将潜在产量与实际产量数据进行比较,发现全国平均的实际产量仅占潜在产量的7．7％,说明温室番茄的生产有较大的潜力空间。     

陶瓷管负压控温栽培系统在番茄日光温室冬季生产中的应用效果

设施蔬菜冬季生产中，土壤温度低是蔬菜生长的一个限制因子。该文在番茄冬季生产中应用微多孔陶瓷管负压加温栽培系统，试验表明通过循环温水利用同一根陶瓷管边灌水边加温是完全可行的；加温处理白天、夜间平均温度分别比不加温处理的高出2.7℃，1.2℃。加温处理的植株长势、果实中可溶性糖、滴定酸度的含量和糖酸比、产量、特别是前期产量显著高于不加温处理。在温室冬季生产中仅仅对土壤进行加温就可显著促进植株生长，提高果实的产量和品质。     

栽培年限对新建日光温室番茄生长及土壤供氮能力的影响

为评价栽培年限对新建日光温室土壤供氮能力的影响,采用盆栽生物耗竭试验和间歇淋洗好气培养法相结合的方法研究了陕西杨凌不同年限新建日光温室(温室建造前的大田及温室建造后第2年和第3年取样)耕层(0~20 cm)土壤供氮能力的变化。结果表明:随着温室栽培年限的增加,番茄生物量和吸氮量与温室栽培前相比均显著增加,其中栽培年限为第2年和第3年的番茄株高、茎粗、地上及根系生物量、叶片SPAD值均显著高于温室建造前,而第2年和第3年间各指标无显著差异;第2年和第3年温室的番茄吸氮量分别是建造前大田的2.53倍和3.01倍;与种植前土壤相比,第3年温室土壤有机质、全氮和速效养分含量均显著增加,第2年及第3年温室土壤可矿化氮量分别是建造前大田的2.84倍和2.96倍,说明随栽培年限的增加,温室土壤供氮能力显著增强。相关分析表明,土壤有机质、全氮、初始矿质氮及累积矿化氮量与番茄吸氮量间呈极显著正相关关系,其中以土壤累积矿化氮量与番茄吸氮量间的相关系数最大,说明这些指标均可用于评价土壤供氮能力。随栽培年限的增加,日光温室土壤供氮能力显著提高,生产中应随温室栽培年限增加适当降低氮肥用量。     

基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统

为改进传统农业专家系统的决策性能,动态表达其决策结果,提出并实现了基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统.介绍了系统的总体框架与功能模块,分析了系统实现的若干关键技术,如开发工具、知识表示方法、知识库的构建、虚拟番茄生长模型等.系统综合运用推理、预测、可视化与解释等机制帮助用户设计栽培管理方案,可视化模拟和预测温室番茄的生长发育进程.基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统初步实现了积温模型、形态发生模型与专家系统知识模型的综合集成,更适合温室番茄栽培管理的实际需要.试验表明该系统具有较好的应用前景.     

响应面设计法在温室番茄栽培中的应用

为优化温室番茄的栽培条件,试验研究了不同栽培密度、施氮量和施钾量对日光温室番茄产量的影响。通过中心复合试验设计,构建三因素（栽培密度,氮肥,钾肥）五水平的响应面设计方法并建立番茄产量与三因子的二次回归数学模型。结果表明:三因素对温室番茄产量均有显著的影响（p0.01）,影响的大小顺序为栽培密度施钾量施氮量;栽培密度与施氮量、施钾量之间存在显著的交互作用（p0.01）,施氮量与施钾量之间的相互作用对番茄产量影响不显著（p0.05）;多元二次回归分析结果显示,栽培密度、施氮量、施钾量与番茄产量之间的回归模型高度显著（p0.01）。统计分析确定温室番茄的最佳栽培条件为:栽培密度4.83万株/hm2,施氮量262 kg/hm2,施钾量513kg/hm2;在此条件下,温室番茄产量的预测值为119381kg/hm2,验证试验所得产量为121005kg/hm2。本研究为日光温室番茄高产、稳产和优质提供了理论依据。     

日光温室番茄根结线虫无公害综合防治技术

日光温室番茄是淄博市保护地栽培的主要蔬菜种类之一,但近年来根结线虫危害日趋严重,使番茄产量锐减、品质下降,该文总结了利用抗病品种,石灰氮-太阳能消毒,线虫疫苗嫁接和生物物质利用等综合技术防治根结线虫的具体方法和效果.