温室大棚无公害番茄生产技术

阐述了无公害番茄在温室大棚生产中对基地的选择条件、种植技术问题,并提出相应的研究对策与建议。     

日光温室番茄长季节生产专家系统的研制

为了实现对温室番茄长季节生产的定量管理，对生产提供决策指导，根据温室番茄长季节栽培技术规范研制了温室番茄长季节生产专家系统。依靠对有效积温的计算，结合设施环境条件和番茄的生长发育期拟合番茄的生长阶段、成熟期及病虫害的发生规律与环境温湿度、有效积温之间的关系，为温室番茄生产向定量化、智能化管理创造了条件。通过将专家研究资料与计算机技术相结合，为温室番茄长季节高产高效栽培技术的推广提供途径。     

自控温室番茄生产的光合数值模拟

使用ＣＩＲＡＳ－１便携式光合仪测定了荷兰大型玻璃自控温室内番茄光合能力对环境条件的响应,由实测值和参考文献确定了有关参数,运用非直角双曲线叶面积积分模型模拟温室不同气象条件下番茄净光合量的增减,探讨了提高光合产量的调控措施。     

自控温室气象条件对番茄产量的影响

对大型玻璃自控温室种植2年的番茄产量序列与气象条件进行相关分析。结果表明,在上海地区气候条件下影响大型玻璃自控温室番茄生产的关键气象因子是光强、温度日较差和相对湿度,它们与产量的相关系数分别为0.563、0.449和0.505,相关性极显著,为改善玻璃自控温室的生产调控措施提供理论依据。     

无公害樱桃番茄温室栽培技术

根据无公害蔬菜生产要求,介绍了无公害樱桃番茄田间管理、病虫防治等温室栽培技术。     

基于作物生长和控制成本的温室气候控制决策支持系统

根据试验和观察获得的数据建立了温室作物生长模拟模型、温室的环境调控的技术效果模型和温室的环境调控成本模型,并建立相应的模型库;通过收集资料和专家经验建立了温室环境调控的知识库。以温室生产的“产出投入比”最大为目标,综合利用模型预测功能和知识库系统的推理功能,建立了温室环境调控决策支持系统。系统能够根据温室内外的环境信息、作物生长信息和温室调控设备状态信息给出温室环境调控实时最优的温度、湿度、光照和CO₂浓度等参数,并提供相应的调控方案。     

自控温室气象条件对番茄产量的影响

对大型玻璃自控温室种植２年的番茄产量序列与气象条件进行相关分析。结果表明,在上海地区气候条件下影响大型玻璃自控温室蕃茄生产的关键气象因子是光强、温度日较差和相对湿度,它们与产量的相关系数分别为０．５６３、０．４４９和０．５０５,相关性极显著,为改善玻璃自控温室的生产调控措施提供理论论据。     

温室番茄生长发育动态模型与计算机模拟系统初探

研究建立了以太阳辐射为基本驱动因子的温室番茄生长发育动态模型,并进一步开发出基于Windows的计算机模拟系统,该模型包括太阳辐射、C平衡分析、植株形态发育、干物质分配等重要模块,使模型具有较完善的功能。计算机模拟系统采用MS Visual Basic 6.0和PowerStation Fortran 4.0混合语言编程技术,使模拟系统在界面和功能上达到较好的统一。     

不同水氮管理对日光温室番茄产量及土壤无机氮的影响

以传统水氮管理为对照,分别采用氮素实时监控技术对保护地番茄主要生育期进行氮素追施优化管理,同时结合小管出流的灌溉方式及夏季休闲季添加小麦秸秆-氰氨化钙的优化水氮管理处理并根据课题组同一地区多年的番茄氮素优化管理经验得出的推荐水氮管理处理,即将氮素追施量定为N 300 kg/hm2,在番茄第一、三、五穗果实膨大期各追施N100 kg/hm2,比较研究了不同水氮管理措施对保护地番茄产量及土壤无机氮的影响。结果表明:与传统水氮管理相比,在保证番茄产量的前提下,优化水氮管理和推荐水氮管理两季番茄分别减少了63.5%和50%的氮肥追施量,优化水氮管理处理两季番茄分别减少了44%和39%的灌溉用水。此外,优化水氮管理处理还显著提高了番茄全年的总产量,增产约10%。传统的氮素投入使番茄生育期内的土壤无机氮含量保持较高水平,试验结束时,传统水氮管理处理在0-180 cm各土层无机氮残留量均在N 200 kg/hm2以上,其0-180 cm土层无机氮残留总量已超过N 1 500 kg/hm2;而优化水氮管理和推荐水氮管理处理在改进水氮管理措施后,0-180 cm各土层无机氮残留量显著降低,仅为传统水氮管理的1/2,大幅度降低了土壤氮素的淋洗风险,减轻了由于不合理的水氮管理而对环境造成的影响。     

日光温室环境参数智能化监测管理系统的研制

该系统运用传感器技术、自动检测技术、通讯技术和微型计算机技术，实现对日光温室温度、湿度、光照度、CO₂浓度的监测管理，特别是实现了CO₂浓度的低成本测量。该系统由便携式温室环境参数测量仪、数据综合管理系统及专家决策与咨询系统三部分构成。测量仪以89C52单片机为核心，完成环境参数的采集、存储、模糊处理等。PC机由RS232接口与测量仪通讯，以其数据综合管理系统，实现对温室环境参数数据的显示、存储、查询、统计等。专家决策与咨询系统，给出不同时期作物生长所需要的最佳环境参数，并且依据此最佳参数对实时测得数据进行模糊处理，提出合理的调整方案，实现了温室的智能化管理。     

戈壁日光温室适栽口感型番茄品种筛选

口感型番茄具有皮薄、肉厚、多汁、酸甜适中等优点,越来越受到市场的青睐。为筛选出适宜河西地区戈壁日光温室有机生态型无土栽培的口感型番茄优良新品种,在酒泉市肃州区东洞戈壁农业生态产业园的戈壁日光温室对引进的9个口感型番茄新品种采用有机生态型无土栽培方式进行了品种筛选试验。结果表明,在酒泉市肃州区戈壁日光温室中,以戴安娜、原味1号为综合表现最优品种,其经济效益分别为1 075 200、 1 068 000元/hm2,可作为当地越冬茬日光温室采摘和高品质种植方向发展的主要品种。     

温室内蒸腾控制对高盐分下番茄生产的影响

针对无土栽培营养液循环系统中离子供应和吸收不平衡形成的营养液浓度增高、盐分增加，对产量和品质的影响，该文就不同蒸腾条件下，番茄对高盐分的反应进行了试验和分析。结果表明：当营养液电导度EC(mS/cm)超过2时，每增加一个EC单位，上市的鲜重生产效率降低5.1%，而收获的果数未受到影响，因此产量的降低主要是由于单果重的降低（3.8%）和非上市果数（主要是蒂腐果）的增加所致；控制环境，抑制蒸腾，上市的鲜重生产效率仅降低3.4%，与单果重的降低一致。根部高盐分没有影响单果干重的积累，温室内蒸腾控制对果实干重积累的影响也甚微。这一结果表明：温室内蒸腾控制与根部盐分控制对产量有同样的重要性，蒸腾控制可以减缓高盐分造成的负面影响。     

基于生理发育时间的日光温室番茄发育模拟模型

掌握温室番茄生育期是温室番茄专家决策系统中进行生产安排和市场销售的重要内容，本研究将温度对番茄发育速率影响效应的大小用相对热效应（RTE）来衡量，通过研究Beta函数的性质提出基于幂函数的模型来描述RTE与温度之间的关系。每日相对热效应（RTE）决定每日生理发育效应（PDE）的大小，其累积形成每日的生理发育时间。采用生理发育时间（PhysiologicalDevelopmentTime，PDT）作为定量发育进程的尺度，建立了温室番茄发育模拟模型。利用模型对日光温室2年4茬番茄生长发育期资料进行检验的结果表明：模型能较好地预测各个发育期（发芽、苗期、开花座果、结果和采收期）的出现时间和持续时间，各生育期模拟值与观测值的回归估计标准误差（RMSE）分别为1．32d，1．73d，0．35d，1．58d，2．52d，显著优于以有效积温模拟模型的预测精度（其生育期模拟的RMSE分别为2．55d，9．74d，2．06d，9．27d，11．99d）。     

温室计算机分布式自动控制系统的开发

国内外温室种植业的实践经验表明，提高对温室的自动控制和管理水平可充分发挥温室农业的高效性。温室计算机分布式自动控制系统，基于对同一地区的多个温室进行群控管理的思想，由一台PC主机与多个微电脑控制装置组成的主从式分布结构，采用总线式RS-485通信网络和逐级验证的通信算法进行数据传输，通过实时读取和历史存储温室内环境参数值和报警信息来监测温室的运行情况，文章讨论的四段变温管理思想可依据专家的经验对温室内温度进行分段精确控制。经现场运行表明该系统能可靠地自动采集数据。结论及构想给出了该系统日后发展的方向。     

设施大棚生产物联网应用系统研究与开发

设施大棚生产物联网应用系统是将物联网技术应用到设施大棚生产当中,通过传感设备、传输设备和管理服务平台共同组成一套设施大棚的＂物联网＂,农户可以实时得到大棚内外各项指标的准确数据,也可以借助物联网技术实现对大棚的远程控制以及专家远程诊断,从而充分解决上述问题,对指导设施大棚生产有重要意义。     

基于SuperMap的玉丰水土保持决策支持系统的设计与开发

以组件式GIS-SuperMap为基础,对玉丰水土保持决策支持系统进行了初步设计与开发。围绕系统的合理设计与快速开发,以便为水土保持决策提供服务的目标,首先简要介绍SuperMap的组成和特点,然后在说明系统目标的基础上,介绍了系统的逻辑结构、总控设计、接口设计和开发编程中的注意事项,以及系统现已开发的功能,最后给出了这些工作的一些认识和体会。     

基于作物模型的温室环境管理系统设计与实现

为改进温室环境管理系统的性能,获取实时动态生成的决策信息,建立了基于作物模型的温室环境管理系统。在借鉴前人先进研究成果的基础上,通过实验建立了简化的温室番茄和黄瓜作物生长模型;其次,通过收集资料和专家经验建立了温室环境管理知识库;最后,应用农业环境实时监测数据,综合利用模型预测和知识推理建立了温室环境管理决策支持系统。通过实际运行表明,系统可实时动态输出室内温度、光照等参数的优化值及其它相关辅助决策信息,通过进一步完善可望取得更好的应用前景。     

Greenhouse Gas Emissions following Conversion of a Reclaimed Minesoil to Bioenergy Crop Production

This study provides a comparative assessment of greenhouse gas (GHG) emissions when converting a reclaimed minesoil that was previously under meadow to miscanthus (Miscanthus  × giganteus ) and maize (Zea mays L.) land uses in Ohio, USA. Additionally, effluent from an anaerobic digester at rates of 0, 75, 150, and 225 kg N ha⁻¹ rates was also assessed for C and nutrient fertilization. Results from the study show that land use conversion to maize had the highest net release of GHG equivalent of 6·6 Mg CO_2equ ha⁻¹ y⁻¹, on average, across effluent application rates. Under miscanthus land use with no and high effluent application rates, net GHG equivalent on average was 4·3 Mg CO_2equ ha⁻¹ y⁻¹, which was larger when compared with that under the meadow land use (1·6 Mg CO_2equ ha⁻¹ y⁻¹). Miscanthus land use under medium rates of effluent application had similar net GHG equivalent (7·1 Mg CO_2equ ha⁻¹ y⁻¹) to the maize land use. The application of effluent did increase CO₂–C and N₂O–N emissions; but increases in above‐ground–below‐ground biomass production (1·6 Mg C ha⁻¹) in the meadow land use and C input from effluent retained in the soil in the miscanthus and maize land uses offset most of the effluent‐induced GHG equivalent emissions. Contribution of cumulative N₂O–N to GHG equivalent emissions in general was 11% when no effluent was applied and 22% when effluent was applied across land uses. Findings from this study show that land use changes from antecedent meadow to maize and miscanthus during the first year of establishment would result in net increase of GHG emissions. Published 2017. This article is a U.S. Government work and is in the public domain in the USA