基于作物生理需水的精细灌溉控制系统研究

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1、分类号S275.9UDC626.8密级公开编号硕士学位论文基于作物生理需水的精细灌溉控制系统研究ResearchonPrecisionIrrigationControlSystemBasedonCropPhysiologicalWaterRequirement学位申请人：赵龙指导教师：邱兆美副教授一级学科：农业工程二级学科：农业机械化工程学位类别：工学学位2015年06月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其

2、它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要摘要我国水资源严重缺乏且分布严重不平衡，但是我国农业用水利用率却非常低，这极大加剧了我国水资源的匮乏。因此，发展节水农业已成为我国节约用水的重要组成部分。精细灌溉是现代节水设施设研究的重点。近年来，随着精细灌溉技术的发展，基于作物自身需求对作物进行水分补给已成为精细灌溉研究的方向之一。本研究就是基于作物生理需求的精细灌溉系统设计和试验研究。本研究主要包括两个方面，基于作物生理需求的自动补水系统和基于作物生理需求的作物需水量数学

3、模型的研究。通过作物需水量数学模型以及作物生理信息决策作物需水量；然后通过基于作物生理需求的自动补水系统对作物进行实时定量水分补给。基于作物生理需求的自动补水系统研究主要包括上位机和下位机设计，通过上位机控制下位机对作物进行水分补给；基于作物生理需求的作物需水量数学模型研究是基于作物叶面积和作物茎秆直径的生理信息变化，建立作物需水量与作物生理变化的数学模型，以指导作物水分的生理补给。本研究完成了基于作物生理需求的自动补水系统的开发设计，并建立了效果良好的作物需水量数学模型，达到了研究的预期目标。最后搭建基于作物生理需求的精细灌溉系统，并对系统进行试验验证，试验结果表明

4、：在整个试验测试过程中，上位机软件工作正常，各项功能都能够达到设计要求。基于作物生理需求的精细灌溉系统的研究为精细灌溉技术和生理补水等方面研究提供了理论基础和数据支持，对促进我国节水农业发展发挥积极的意义。关键词：自动补水；生理需求；精细灌溉；植物工厂；节水论文类型：应用基础研究选题来源：河南省高校科技创新人才支持计划项目(2012HASTTT015)；洛阳市科技攻关计划项目(1101032A)IABSTRACTABSTRACTSeriouslackofwaterresourcesandseriousdistributionimbalanceinourcountry,

5、butChineseagriculturalwaterutilizationisverylow,whichgreatlycontributedtothelackofwaterresourcesinourcountry.Therefore,developingwatersavingagriculturehasbecomeanimportantpartofsavingwaterinourcountry.Preciseirrigationisanimportantpartofwater-savingfacilities.Inrecentyears,withthedevelo

6、pmentoffineirrigationandbasedonthedemandofcropitselfforcropswatersuppliesbecomeoneofresearchdirectionofprecisionirrigation.Thisstudyisfineirrigationsystembasedonthecropphysiologicalneeds.Thisresearchmainlyincludestwoaspects,theautomaticfillingwatersystembasedoncropphysiologicalneedsandt

7、hemathematicalmodelofcropwaterrequirementbasedoncropphysiologicaldemand.Throughthemathematicalmodelforcropwaterrequirementandcropphysiologicalinformationmakingdecisionforcropwaterrequirementandthenthroughtheautomaticfillingwatersystembasedoncropphysiologicalneedsforcropwatersup