基于Kmeans聚类算法的草莓灌溉策略研究.pdf

万方数据
吲。：熬基于甿聚类算法的草莓灌溉策略研究王宏康农业机械学报李莉吴勇陈士旺王海华第卷第月痡．．—．．．．中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室，北京；泄┮荡笱┮蹬┐宀颗┮敌畔⒒袢〖际踔氐闶笛槭遥本．雅典农业大学农业工程系，雅典摘要：为进一步提高日光温室封闭式栽培下草莓灌溉水肥利用率，研究了基质含水率和温度影响下的草莓灌溉策略优化方法。采用土壤水分传感器对草莓果期基质含水率进行实时监测，通过对基质含水率随时间变化的规律分析，并结合日平均温度进行甿聚类分析，提出一种草莓优化灌溉策略。试验结果表明，灌溉第锥位屎水率快速上升，在灌溉结束时达到峰值，每次灌溉基质含水率平均提高．霭俜值悖坏阶段快速下降，在诨屎势骄陆．霭俜值悖坏阶段变化趋于平稳，在诨屎势骄陆．霭俜点。在每个灌溉周期内，含水率呈线性下降趋势，在整个果期内，其斜率随日平均温度的升高逐渐增加，由增加至Ｑ芯拷峁砻鳎莼屎时浠虴骄露惹浣卸抗喔龋砺凵瞎诿恐瓴葺鲂要山谒％，该方法能有效提高水肥利用率，实现节水节肥。关键词：草莓；灌溉策略；甿聚类算法；基质含水率；日平均温度；水肥一体化中图分类号：文献标识码：文章编号：—，甂，．珿，甇猟．—甌甅瑆琲甀，，．瑀收稿日期：作者简介：——修回日期：——国家重点研发计划项目屠鼋锌萍技苹钅浚和繇T菏抗ぷ髡李莉，女，副教授，博士，主要从事精细农业系统集成研究，：．王海华，男，副教授，博士，主要从事农业信息化研究，猰簑，珻瓺珹，：，基金项目：通信作者：
万方数据
引言，，．，，力巨大。为实现“十三五”计划中到年农田灌溉水有效利用系数提高到陨系囊G螅匦氪罅针对作物需水量的不同影响因素，如含水量阈值、基质值、基质水势、光照累计辐射等，建立了不同的灌溉控制策略，并进行了验证，对于传统灌溉方式均有不同程度的改进和提高。文献针对节水的目的。国内研究主要针对基质环境下的短时牧嫌敕椒年，我国节水灌溉面积万引“，仅占总播种面积的．ァＪ导矢毓喔让抗暧水量，年农业用水量占全国总用水量的．ィ芴迳吓┨锕喔人行Ю孟凳嘉⋯，与发达国家的～相比，农业节水潜发展节水农业，改进灌溉方法。基质栽培是温室封闭式栽培的主要形式，实时监测并利用基质水分、优化精细灌溉方法，对基质栽培具有重要意义。含水率是现代精细灌溉方法中的重要参数和指标，但在基质栽培环境下，缺乏有关基质水分传感器与水分变化规律的研究¨“Ｏ纸锥危谕庋芯大多通过对已有电介质型土壤水分传感器进行标定、校准，实现基质水分检测，其中盗行能最佳，但价格昂贵，仅适用于实验，无法应用于实际生产归一。采用频域反射淼耐寥浪分传感器价格实惠，其精度与误差满足实际生产需求，在国内得到广泛应用¨。”Ｏ执腹喔确椒研究主要方向之一为按需灌溉，包括根据作物的最适含水量阈值灌溉和根据作物蒸腾量、需水量等模型灌溉两个方向。在灌溉策略方面，文献定时、水分阈值及按需等不同灌溉策略进行了对比试验和分析，得出水分阈值和按需灌溉提高灌溉频率、减少每次灌溉量进而减少水分散失的结论，达到水分迁移规律，并以此探究灌溉控制策略，建立灌溉系统，进行控制与试验¨””。。针对上述研究现状，本文采集经验灌溉下草莓果期内的基质含水率，并总结其变化规律，灌溉工具为已有水肥一体化灌溉设备，选用的土壤水分传感器基于恚谰菰耘嗷式斜甓ㄐＷ己螅试验分析其变化规律和温度对基质水分变化的影响作用，