温室沙培黄瓜生产效应的水氮耦合方案优化

作     者：马新超 轩正英 谭占明 周宇 王旭峰 MA Xinchao;XUAN Zhengying;TAN Zhanming;ZHOU Yu;WANG Xufeng

作者机构：塔里木大学园艺与林学学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学、南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学研究生处新疆阿拉尔843300 塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 

基　　金：南疆重点产业支撑计划(2019DB001) 新疆生产建设兵团科技攻关项目(2018DB003) 塔里木大学研究生创新训练项目(TDGRI202023) 

出 版 物：《浙江农业学报》 (Acta Agriculturae Zhejiangensis)

年 卷 期：2023年第35卷第4期

页      码：809-820页

摘      要：为探究水氮耦合对沙培黄瓜生长、产量、品质及水氮利用率的影响,制定沙培黄瓜高产、高效、优质生产的水氮管理方案,本研究以优胜美水果黄瓜为试材,采用二次饱和D-最优设计进行沙培黄瓜水氮耦合试验,利用二次多项式逐步回归分析建立了以灌水水平及施氮量为自变量,产量、品质综合评分及水氮利用率为目标函数的多目标优化问题模型,并使用遗传算法对数学模型进行模拟寻优。结果表明:各处理的生长、产量、品质、水分利用效率和氮肥利用率都存在显著差异,受到灌水水平、施氮量及其耦合效应在不同程度上的影响。当灌水上限在65.00%~89.40%,施氮量在623~1250 kg·hm^(-2)时,植株的生长状况较好;在沙培中施氮量是决定黄瓜产量的关键因子,增施氮肥能够显著增产,而过高的施氮量和灌水水平反而会降低产量,符合报酬递减规律;增施氮肥的同时降低灌水水平可获得较高的水分利用效率;过多地增施氮肥,并且灌水水平过高过低都会造成氮肥利用率和品质的下降;该试验条件下,最优的水氮耦合方案为:灌水水平79.12%(即基质田间持水量60.00%~79.12%的灌水上下限设置),施氮量1100 kg·hm^(-2),此方案下植株生长健壮并且能够达到高产、高效、优质的农业生产目标,可为沙培黄瓜水氮科学精细化管理提供理论依据。

主 题 词：水氮耦合 沙培 黄瓜 产量 氮肥利用率 多目标优化模型 遗传算法 

学科分类：09[农学] 0902[农学-自然保护与环境生态类] 090202[090202] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1004-1524.2023.04.08

馆 藏 号：203121223...