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Arid
不同井渠结合灌溉模式对棉花生长影响的优化方案选取
郭又波
出版年2021
学位类型硕士
学位授予单位塔里木大学
中文摘要农业作为发展国民经济的重要基础产业和国家战略新兴产业,是任何一个发达国家和地区社会国民经济发展所必须依赖的重要基础,农业的可持续发展对于我国社会主义经济发展有着决定性的意义。近年来,随着我国国民经济的快速发展,人口不断增加,我国水资源的需求也急剧增加,加之我国水污染较严重,可用的淡水资源越来越少,供需矛盾愈发紧张,已经严重制约了我国经济的发展。优化配置有限资源,做到水资源的合理利用,是当前解决我国水资源供需矛盾问题的主要途径之一。井渠结合是指通过对地下水与地表水进行联合统一调度,达到对作物的适时灌溉(供水)及水资源可持续利用的目的。井渠结合亦可称为渠井结合,两者表述的是相同的灌溉方法,但是灌溉水来源权重的不同,前者井灌为主,渠灌为辅,后者则是以渠灌为主,井灌为辅。井渠结合问题一般对地下水与地表水的调度参数进行优化计算,最后得到用水比例、时间、分布等。探讨井渠结合问题的方法有运筹学方法、数值模拟方法及大系统分解协调理论等。阿拉尔垦区位于我国新疆阿克苏境内,北起天山南麓山地,南至塔克拉玛干沙漠边缘,地处于干旱、半干旱荒漠地区。本研究以南疆阿拉尔垦区的主要农作物棉花为研究对象,采用田间试验,各试验小区耕作、锄草、施肥、化控、催熟等田间管理措施均保持一致。棉花种植方式为一膜两管4行,行距30 cm×60 cm×30 cm,膜宽120 cm,膜间距20 cm。试验共设5个灌溉模式,通过对5种灌溉模式下土壤电导率的测定、离子浓度的测定以及评价棉花生长状况关键指标的测定,选取对棉花生长影响最为显著的5种离子(分别为K+、Na+、Cl~-、CO3~(2-)、SO_4~(2-)),在应用小波去噪进行数据清洗的前提下,构建回归模型;通过对5种灌溉模式下土壤电导率、离子浓度以及刻画作物生长状况关键指标的测定率使用5种灌溉后的10次数据,对其进行模糊神经网络算法分析,探讨适宜棉花生长的最优灌溉模式,用以分析不同灌溉模式下土壤含盐量对棉花生长的影响;并对5种灌溉模式分析了不同时期不同灌溉模式对棉花株高、株径以及土壤含水率的影响,探讨适宜棉花生长的最优灌溉模式。分析了不同灌溉模式在不同建模方法下的结果对比,以筛选出最优的灌溉模式。主要研究结论如下:(1)通过对5种灌溉模式下土壤电导率的测定、离子浓度的测定以及评价棉花生长状况关键指标的测定,选取对棉花生长影响最为显著的5种离子(分别为K~+、Na~+、Cl~-、CO3~(2-)、SO_4~(2-)),在应用小波去噪进行数据清洗的前提下,构建回归模型;结果表明,SO_4~(2-)与Cl~-浓度过高会对棉花生长起抑制作用,5种灌溉模式中的模式4不仅节水,同时能保证土壤中SO_4~(2-)与Cl~-浓度在合理的浓度范围内,该种灌溉模式总体效果最佳;(2)通过对不同灌溉模式下的土壤电导率、离子浓度以及刻画作物生长状况关键指标的测定,分别得到了5种灌溉模式下的10次样本数据,并对样本数据采用模糊神经网络算法加以分析,探讨适宜南疆棉田的最优灌溉模式。结果表明,在5种灌溉模式中,模式4的整体效果最好,即采用1/4井水和3/4渠水混合的灌溉模式效果最佳。(3)通过对不同时期不同灌溉模式下棉花的株高与株径进行比较分析,最终结果表明:灌溉模式4对棉花生长的影响最大。(4)通过对不同时期不同灌溉模式下不同土层含水率进行比较分析,最终结果表明:灌溉模式4对土壤水盐运移的作用最大。(5)基于回归模型和模糊神经网络算法的最终结果均表明:在5种灌溉模式中,模式4的整体效果最好。因此,采用1/4井水和3/4渠水混合的灌溉模式,不仅节水,同时能保证土壤中SO_4~(2-)与Cl~-浓度在合理的浓度范围内,该种灌溉模式总体效果最佳。
中文关键词井渠结合 ; 灌溉模式 ; 生长影响 ; 模糊神经网络 ; 优化方案
语种中文
国家中国
中图法分类号S562
来源机构塔里木大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/355562
作者单位塔里木大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 郭又波. 不同井渠结合灌溉模式对棉花生长影响的优化方案选取[D]. 塔里木大学,2021.
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