一、精准农业土壤养分与水稻产量关系模型研究（论文文献综述）
鲍依临,孟祥添,刘焕军,殷悦,马雨阳,邱政超,赵明明[1]（2021）在《近20年农田精准管理分区施肥方法研究进展》文中进行了进一步梳理精准管理分区（Site Specific Management Zones,SSMZ）是精准农业中实现定时、定点、定量、定配方投入水肥药等农业生产资料的关键环节。SSMZ已经在精准农业中得到了迅速的发展与应用,该技术对于减少农业投入、提高经济效益及减轻农业面源污染具有重要意义。全面地认识SSMZ的研究现状及存在问题,有利于更好地把握SSMZ的发展动态并开展更进一步的研究。本文对国内外以SSMZ为主题的论文进行了梳理,概述了SSMZ研究中不同输入量的应用原理、数据类型、优势及局限性;其次,对现有的分区方法进行了总结归纳,最后,整理了常用的SSMZ评价方法,对不同评价方法进行分析,进行总结与展望。得到如下结论:（1）SSMZ输入量由基于空间插值映射土壤空间属性,过渡为利用遥感技术获取土壤、植被等相关信息;（2）随着大数据时代的到来,综合考虑历史土壤理化性质、成土要素、农作物时空动态、水土气生地形地貌的作用有助于提升SSMZ的精度;（3）基于近端传感器及无人机获取的密集数据的研究不断增加,田块尺度的空间信息精度高,连续性增强;（4）传统的非监督分类算法逐步被面向对象分割方法取代,分区结果更有助于指导田间管理措施;（5）用于SSMZ的评价信息以与作物生长关系密切的土壤属性或表征作物长势的参数为主。国内外对于SSMZ的关注度逐渐增加,各类SSMZ研究成果对于实现绿色农业、维护生态安全具有重要实践意义。
蔺树栋[2]（2021）在《膜下滴灌农田水盐肥分布特征及对棉花生长的影响》文中指出我国西北地区,特别是新疆地区由于特殊的自然环境和气候特征,水资源匮乏,盐碱地分布广泛,导致农田水肥利用效率低。本论文运用地统计方法、灰色关联度模型、通径分析法以及灰色GM（1,1）模型等方法,对新疆膜下滴灌棉田水盐肥对棉花生长开展研究,为提高水土资源利用率、制定科学合理的灌溉和施肥制度提供指导,也为棉花生产过程中应对气候变化、有效规避气候风险提供一定的理论指导和实践参考。取得如下主要结论:（1）包头湖灌区土壤颗粒组成粉粒变异为弱变异程度,粘粒、砂粒变异为中等偏弱变异程度,Cv值显示砂粒>粘粒>粉粒。土层深度为0-20 cm和20-40 cm处土壤容重线性模型空间相关程度表现为中等空间相关性,其他模型表现为强空间相关性;土层深度为40-60 cm处指数模型空间相关程度表现为中等空间相关性,其他模型表现为强空间相关性。土壤含水量、含盐量以及养分含量空间相关程度都表现为中等空间相关性。（2）在保障出苗基础上,土壤含水量对棉花产量起主要作用,与产量关联度较大月份多集中在5-8月份,土壤含盐量对棉花产量影响较大月份多集中在8月和9月份,但不同年份水盐肥对棉花产量的影响程度存在差异。另外,7月土壤含氮量和8月土壤含磷量对棉花产量的正直接作用最大,5月、8月土壤含盐量对棉花产量的负直接作用最大。（3）运用Logistic生长模型分析了棉花相对株高（RH）、相对叶面积指数(RLAI)、相对干物质积累量（RD）随有效积温(PGDD)的变化特征,当有效积温分别为793℃左右、1150℃左右、1300℃左右时,棉花RH增长速率、RLAI增长速率、RD增长速率分别达到最大值。在棉花生长前期(PGDD小于900℃左右),RH和RLAI的变化率大于RD的变化率;生长后期(PGDD大于900℃左右)RD的变化率大于RH和RLAI的变化率。（4）建立了适用于干旱、半干旱地区和温带大陆性气候条件下的膜下滴灌水肥耦合与棉花产量模型。当耗水量在472.52-754.61 mm之间,灌水量在343.58-675.61 mm之间,施肥量在108.82-700.16 kg/ha之间时,棉花理论产量可达到5189.90 kg/ha至7839.60 kg/ha。不同棉区气象因子中平均气压（AAP）、平均最高气温（MAXT）、日照时数（SD）、平均气温（AT）和平均相对湿度（ARH）与棉花产量的关联度较大,对棉花产量的影响较大,而降雨量（RF）和平均最低气温（MINT）对棉花产量的影响较小。按月度分析结果显示4、5、10月份AAP与棉花产量的关联度较高;MAXT与棉花产量关联度较高的月份集中在4、5、9、10月份;SD与棉花产量关联度较高的月份集中在4、7、9、10月份;AT与棉花产量关联度较高的月份集中在4、5、6、7月份;ARH与棉花产量关联度较高的月份集中在5月、6月、7月和10月;而RF、MINT与棉花产量关联度较高的月份集中在6、7、8月份。
叶强[3]（2021）在《黑土区田块尺度大豆耕地产能空间分异规律与成因分析》文中研究说明
王梦沛[4]（2021）在《典型黑土区田块尺度精准施肥对策研究》文中进行了进一步梳理
张明智[5]（2021）在《膜下微喷灌对温室番茄节水增产影响机理的探究》文中指出设施农业是我国农业现代化的重要组成部分,其快速发展极大地丰富了人民的菜篮子。设施农业生产过程中,不合理灌溉往往造成水资源浪费、降低灌溉水利用效率,而适宜地灌溉管理措施有助于作物实现节水增产高效益。膜下微喷灌采用膜下多组细小微孔出流的方式借助重力和毛管吸力将水分均匀分布于根区土壤,促进作物生长,但其对作物生长及水分利用效率影响机理尚不明确。因此,研究膜下微喷灌对作物土壤微环境与作物生长的影响,可为优化设施农业灌溉技术、促进水资源高效利用提供理论支撑。本研究以设施农业番茄为研究对象,通过温室番茄试验与多目标优化分析,探究不同灌溉方式（膜下微喷灌、膜下滴灌、微喷带灌溉）、布设措施（微孔组间距、毛管布置密度）与灌水方案（灌水频率、灌水量）等农艺灌溉管理措施各因素对作物土壤理化特性、土壤微生物、土壤酶活性、作物生长（作物根系、植株生长及产量）的影响规律,明确土壤理化特性、土壤微生物、土壤酶活性、作物根系、植株生长对番茄产量影响的强度大小;揭示膜下微喷灌对温室番茄节水增产的影响机理;提出温室膜下微喷灌灌溉管理技术体系指标。主要研究结论如下:（1）膜下微喷灌提高土壤水分分布均匀性,促进番茄节水增产。膜下微喷灌土壤剖面的湿润峰呈条带状,耕作层（0-40 cm）土壤湿润比较大且灌水均匀度高。适宜土壤水分促使膜下微喷灌番茄的根系形态发育优于膜下滴灌、微喷带灌溉。高水平形态发育的根系代谢旺盛,利于番茄土壤细菌ACE指数（种群丰度）与氮磷代谢功能基因丰度的增加。代谢旺盛根系与稳定细菌群落可增加土壤酶活性,促进土壤养分活化被番茄根系吸收利用,致使膜下微喷灌春番茄与秋番茄产量优于膜下滴灌、微喷带灌溉19.39%与4.54%、21.03%与 58.04%。（2）微孔组间距30 cm微喷带灌溉可改善土壤水气分布,增加土壤氮磷代谢基因丰度,提高作物产量。微孔组间距30 cm微喷带灌溉不但促使番茄耕作层土壤体积含水率增加,而且降低土壤充水孔隙度。适宜土壤水气环境利于作物根系形态发育,促使该处理不但提高番茄土壤细菌氨基酸转运与代谢与氮磷代谢功能基因丰度,而且增加土壤酶活性,加强作物根系对土壤养分吸收能力,提升叶片光合速率,促使微孔组间距30 cm灌溉春番茄与秋番茄产量、作物水分利用效率高于50 cm约14.15%与11.27%、12.64%与10.35%。（3）一管3行（1根微喷带灌溉3行番茄）毛管布置密度灌溉增加根区土壤水分抑制性,限制作物根系形态结构,降低作物水分利用率。一管2行春番茄与秋番茄耕作层土壤体积含水率显着高于一管3行6.67%与6.69%。较低的土壤水分限制作物根系形态发育。高水平地根系形态发育可增加根系分泌物,促使一管2行灌溉番茄土壤细菌功能基因丰度与土壤脲酶活性、碱性磷酸酶活性增加。较低地土壤细菌功能基因丰度与土壤酶活性限制番茄根系对土壤养分吸收与其形态发育,一管2行布置灌溉春番茄与秋番茄产量、作物水分利用效率高于一管3行34.76%与15.23%、31.94%与13.91%。（4）灌水频率5 d可增加耕作层土壤体积含水率,加快土壤氮磷周转,提高作物水分利用效率。灌水频率3d时土壤湿润体较小且湿润持续期长;灌水频率7 d 土壤水分时空分布存在明显的湿润与干燥区,导致灌水频率3d、7d番茄根系与土壤微生物易受低氧与水分胁迫,限制其功能基因丰度的增加。番茄土壤脲酶、碱性磷酸酶活性也随较低的土壤细菌氮磷代谢基因丰度而降低不利于土壤氮磷周转,限制作物根系形态发育与叶片净光合干物质积累,导致灌水频率5 d春番茄与秋番茄产量、作物水分利用效率较优。（5）每5 d灌水量为1.00Epan（Epan表示Φ20蒸发皿5 d累计蒸发量）可增强作物根系-土壤细菌-土壤酶活性正向互作强度,提高作物产量。1.00Epan灌水量处理下适宜的土壤水环境促使春番茄与秋番茄总根长高于0.70Epan、1.20Epan处理约9.98%与11.06%、2.10%与3.16%。较高的根系形态发育可优化土壤细菌群落结构与功能。根系形态快速发育与土壤细菌的代谢释放出更多土壤酶,较高酶活性促使作物根系对土壤养分吸收,正向促进根系形态发育与作物干物质积累。作物根系-土壤细菌-土壤酶活性正向互作促使1.00Epan处理提高番茄产量的同时增加作物水分利用效率。基于土壤微环境、作物生长等因素的综合考虑,膜下微喷灌在设施农业灌溉管理中具有较高的应用价值。通过改变膜下微喷灌灌溉管理措施,直接或间接调控土壤水分分布,改变作物根系生长和作物活性;根系形态的改变影响根际土壤细菌群落和土壤酶活性,进而调节土壤养分周转,影响作物产量及水分利用效率。设施农业膜下微喷灌应用中选择微孔组间距为30cm的微喷带,采用一管2行铺设模式,灌水频率为5 d,单次灌水量为1.00Epan的灌溉管理措施不但可改善土壤微环境,而且可提高作物产量及水分利用效率。
高阿娟[6]（2021）在《喀斯特石漠化治理刺梨水肥耦合与果实品质提升技术研究》文中指出国家石漠化治理工程成效显示种植特色经果林对喀斯特生态环境的恢复和土壤养分的改良功不可没,经果林能够有效防治水土流失并给当地农户带来一定的经济效益,但在刺梨种植过程中存在水肥施用不合理问题,导致刺梨果实品质降低。对喀斯特刺梨植株进行不同水肥处理,将水肥耦合对土壤环境、刺梨果实品质的影响结合起来,对刺梨果实品质的提升、石漠化治理生态衍生产品生命周期的延长具有重要意义。根据地理学、生态学、水肥耦合有关研究理论、刺梨生长需水需肥规律、刺梨果实生理学理论,针对石漠化治理水肥耦合与刺梨果实品质提升、刺梨管理过程施肥等科学问题与科技需求,在代表中国南方喀斯特石漠化生态环境类型总体结构的贵州高原山区选择毕节撒拉溪、施秉喀斯特为研究区,2018-2020年通过对刺梨种植地野外考察、选取传统肥料与新型肥料对研究区内60株刺梨植株进行水肥配施、14个土壤理化性质指标与8个刺梨果实品质指标进行测定,运用野外调查、室内实验及单因素、双因素方差分析、Pearson相关分析、主成分分析、灰色关联分析等方法,围绕石漠化治理刺梨水肥耦合与果实品质提升基础前沿研究、共性关键技术研发、应用示范进行全链条创新设计,并通过一体化部署、分模块推进机理-机制-技术-应用示范进行系统研究,重点通过刺梨水肥耦合试验,阐明水肥耦合下刺梨土壤理化性质、刺梨果实品质的特征,揭示不同水肥处理对刺梨土壤环境、刺梨果实品质的影响,评价适宜刺梨提高果实品质的水肥配比,提出适宜刺梨生长的水肥耦合技术,集成刺梨品质优化调控技术并进行示范验证,为国家和地方石漠化治理特色经果林的发展提供科技参考。1两个研究区刺梨地土壤各养分含量在水肥处理和CK下均表现出逐层递减的垂直分布规律,水肥处理可以显着影响刺梨根部土壤理化性质（P<0.05）,显着影响土壤养分的含量（P<0.05）,灌水、施肥及其交互作用对两个研究区刺梨地土壤肥力影响显着（P<0.05）:在该实验中,土壤p H基本不随灌水施肥量变化,说明灌水施肥处理均未对刺梨的土壤生长环境造成影响,除p H外,随土层深度的增加,其他土壤养分含量总体呈现减小的趋势。随着施肥水平升高,土壤养分含量随土壤深度增加表现为先增加后降低的趋势。在研究中发现,土壤养分对灌水的响应较为复杂且不同肥力条件下差异较大,通过传统肥料与新型肥料配施,土壤养分含量均有所改善。两个研究区内,随着灌水量的增加,在W2条件下有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效钾含量达到最大,继续增大灌水量到W3水平,土壤全量养分和速效养分含量均降低,通过双因素方差分析,灌水、施肥及其交互作用对两个研究区刺梨地土壤肥力影响显着（P<0.05）,进一步说明通过灌水施肥是影响土壤肥力的重要途径。2两个研究区刺梨在同一灌水或施肥条件下,果实品质指标随施肥或灌水的增加表现出先增大后减小的趋势,在中水、低水处理下的刺梨果实品质指标明显高于高水处理,在W2F2（中水中肥）处理下,果实品质达到最佳,通过相关性分析发现两个研究区土壤养分指标与刺梨果实品质指标之间均具有相关性,且相关性多表现为极显着:各水肥处理下果实品质指标含量增加,且均在W2F2（中水中肥）表现最高,W3F1（高水低肥）表现最低,且低于CK处理,说明适当的水分亏缺有助于可溶性糖、维生素C等果实品质指标的积累,提高刺梨果实的糖酸比等品质。W3（高水）处理下,土壤含水量增多,土壤养分随含水量淋溶至深层土壤,而刺梨植株根系较浅,吸收到的养分较少,导致刺梨植株生长缓慢,影响刺梨果实品质。通过相关性分析发现两个研究区不同水肥处理下土壤养分指标与刺梨果实品质指标之间具有相关性,说明通过水肥处理影响土壤环境,而土壤环境又通过影响刺梨植株生长,进而影响果实品质。3以刺梨单果质量、果形指数、果实含水率、可溶性糖、可滴定酸、维生素C、黄酮、多酚为综合评价指标,使用主成分分析和灰色关联法对两个研究区不同水肥处理刺梨各果实品质指标综合分析,结果均显示W2F2（中水中肥）处理得到刺梨果实品质最好,W3F1（高水低肥）处理最差:水肥配施对刺梨果实指标均具有显着影响,随着水肥施用量增多,刺梨果实各指标均表现为先增加后降低的变化趋势,说明在适宜刺梨生长的范围内,增加水肥施用量对果实品质提高具有促进作用,超过该范围则会对果实品质产生负效应。研究刺梨水肥耦合与果实品质的变化是一个漫长的过程,研究开展周期仅一年,因此应至少再进行两年试验,结合植株不同生长阶段取样分析,考虑如降水、温度等气候因素年际变化对刺梨生长的影响,综合确定适宜刺梨的水肥配比。通过构建刺梨果实销售、深加工产品流通模式,形成完整的石漠化生态治理衍生产品产业链,促进喀斯特石漠化治理生态效益和经济效益同步、高效发展。4在刺梨水肥耦合与果实品质提升技术研究的理论基础上,基于喀斯特石漠化水肥耦合与刺梨果实品质提升的现有刺梨施肥、灌溉技术,提出刺梨施肥改良技术、刺梨灌水改良技术等关键创新技术,并对关键创新技术进行示范验证:现有施肥技术多以简易器具辅助施肥,劳动强度较大,综合效率较低,针对这一问题提出刺梨施肥改良技术,实现翻土开沟、深度可调的目的,克服施肥量不好控制、施肥不精确的问题;对于喀斯特地区灌水多采用漫灌或人工浇灌、造成水资源浪费的现象,提出刺梨灌溉改良技术,控制流速和整体流量,同时解决刺梨灌溉方式中存在根系湿润范围小,不能对根系进行精准灌溉的问题。
陈志超[7]（2019）在《基于无人机遥感的华北平原冬小麦氮营养诊断与精准养分调控》文中研究说明以遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）、全球导航卫星系统（GNSS）和变量管理技术为支持并考虑作物与土壤时空变异的精准农业,实现了农田信息的精准感知、控制与决策管理,从而实现了作物的高产高效和环境风险的进一步降低。然而在华北平原村级尺度小农户管理下,尚缺乏基于RS与GIS技术的冬小麦精准养分管理。本文通过山东省乐陵市南夏村多年多点小区与农户试验,应用多旋翼无人机搭载多光谱相机Mini-MCA与固定翼e Bee无人机搭载多光谱相机Parrot Sequoia+所获取的冬小麦冠层光谱反射率,利用建模与验证集筛选反演冬小麦农学指标效果最优的植被指数（简称最优植被指数）,对比归一化植被指数与最优植被指数,评价了无人机遥感在当季关键生育期实时氮营养诊断的潜力,并建立了冬小麦精准氮肥管理策略。同时,结合GIS技术与地统计学研究方法,建立了基于GIS与RS相结合的村级尺度冬小麦精准养分管理策略,评估了精准养分管理在村级尺度的节肥增效潜力。综合全文结果,主要工作及结论如下:（1）从冬小麦氮营养实时诊断来看,利用多旋翼无人机Mini-MCA多光谱估测了冬小麦氮营养指标潜力,并基于两种机理性和一种半经验性模型分别建立了冬小麦氮营养诊断策略。其中,红边归一化植被指数和最优植被指数都能够较好地估测田块尺度冬小麦地上部生物量和吸氮量,且无显着差异;基于多旋翼无人机遥感的有效氮营养诊断策略为利用红边归一化植被指数快速无损地估测氮营养指数,达到了73～86%的准确率。利用最优植被指数反演方法评估了基于固定翼e Bee多光谱遥感的冬小麦氮营养指标诊断估测潜力,提出了由田块尺度到村级尺度的冬小麦氮营养最优诊断策略。村级尺度下,红光与红边归一化植被指数分别能解释70%与64%的生物量和吸氮量变异,与最优植被指数无显着差异。利用氮充足指数（NSI）能够较好且稳定地估测氮营养指数（NNI）,采用NNI-NSI策略较为简单实用,诊断准确率为57～59%。（2）对于冬小麦精准氮素管理,应用多旋翼无人机Mini-MCA多光谱相机采集冠层光谱数据,利用氮肥优化算法进行田块尺度精准氮素管理。基于多旋翼无人机遥感估产效果较好,能够解释89～93%的产量变异。根据情景分析结果,基于无人机遥感的精准氮素管理在稳产基础上优于农户管理和区域优化管理,氮肥施用量分别减少了21～40%与17～37%,氮肥偏生产力增加了27～66%与32～59%。采用绿色窗口法并结合村级氮营养诊断结果,应用固定翼e Bee多光谱遥感采集冠层光谱数据,创建性地提出了由田块尺度到村级尺度的无人机遥感精准氮素管理策略。基于固定翼无人机遥感估产效果较好,能够解释85%的产量变异。情景分析结果表明,采用绿光归一化植被指数与最优植被指数推荐施氮量类似,并与经济最优施氮量无显着差异。（3）村级尺度下针对土壤与作物养分空间变异,应用地统计方法的GIS平台,建立了基于GIS与RS的村级冬小麦精准养分管理,探讨了基于情景分析的精准管理节肥增效潜力。精准养分管理有助于减少氮、磷、钾肥的投入,相对农户管理减少44～68%、62%和88%,平均增收约为1387～1424￥ha-1;相对区域优化分别减少24～56%、48%和93%;平均增收分别约为834～871￥ha-1。
牟桂婷[8]（2018）在《基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统的建立及其应用研究》文中认为变量施肥是提高肥料利用率、减少肥料对环境污染的重要途径,是精准农业的重要研究内容之一。本研究首先通过田间试验构建了精准变量施肥模型,再将该模型与GIS二次开发相结合,建立了基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统,最后分别开展该系统的应用研究试验、基于两种变量施肥模式下不同施肥方式肥料利用率对比试验,旨在为水稻节本增效、提高田间精细化管理效率提供理论依据。通过研究得到的主要结论如下:（1）通过农田电子地图绘制方法研究试验的结论,确定本研究中农田电子地图绘制方法为:根据校正后的高清卫星图像,结合实地考察情况,运用ArcGIS Map软件工具进行绘制。（2）通过“3414”肥料效应试验的数据分析,确定基于土壤养分的水稻变量施肥模型的数学表达式分别为:基于土壤碱解氮含量的水稻氮肥变量施用模型y=0.0134X2-4.86X+556.46;基于土壤速效磷含量的水稻磷肥变量施用模型y=-0.14X2+0.13X+89.19;基于土壤速效钾含量的水稻钾肥变量施用模型y=816.36 X-0.49。（3）通过基于两种变量施肥模式与当地传统施肥方式肥料利用率对比研究试验的结果表明:（1）基于土壤养分的水稻变量施肥模型的产量比基于当地传统施肥方式的水稻产量高出10.75%;基于SPAD值水稻氮肥施用方式的产量比当地传统施肥方式的水稻产量高出12.99%—16.90%,比基于土壤养分的水稻变量施肥方式的产量高出2.03%—5.55%。（2）基于土壤养分水稻氮肥施用模型的氮肥吸收利用率比基于SPAD值水稻氮肥施用模型高10.08%,比当地传统氮肥施用方式高11.34%。基于土壤养分的水稻磷肥施用模型的磷肥吸收利用率比当地传统磷肥施用方式高2.98%;基于土壤养分的水稻钾肥施用模型的钾肥吸收利用率比当地传统钾肥施用方式高21.12%。（3）当地传统氮肥施用方式的氮肥农学利用率比基于土壤养分的水稻氮肥施用模型高1.59%、比基于SPAD值水稻氮肥施用模型高5.81%;当地传统磷肥施用方式的磷肥农学利用率比基于土壤养分水稻磷肥施用模型的磷肥农学利用率高8.78%;当地传统钾肥施用方式的钾肥农学利用率比基于土壤养分的水稻钾肥施用模型高16.69%。（4）从偏生产力上分析,两种变量施肥模型的氮肥偏生产力均高于当地传统施肥方式,但两种变量施肥模型的氮肥偏生产力的磷钾肥偏生产力均低于当地传统施肥方式。（4）在Microsoft.NET开发环境中,采用集成二次开发模式,以visual studio2010作为系统开发平台、visual C#作为开发语言,借助ESRI公司提供的ArcGIS Engine 10.1,建立了基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统。该系统延续了ArcGIS Map的功能特点,嵌入水稻变量施肥模型,具有结构简洁、操作方便等优点,是水稻精准变量施肥与地理信息系统的有机耦合。（5）对基于GIS村域水稻变量施肥决策支持系统进行应用研究的结果表明:该系统提供的水稻推荐施肥方式与当地传统施肥方式相比,在将氮肥施用量降低11.31%-34.56%时,水稻产量提高7.57%-22.08%、氮肥的偏生产力提高21.02%-33.06%。但磷、钾肥的施用量比当地传统磷、钾肥用量提高156%-260%时,其磷钾肥偏生产力分别降低了35.24%、35.01%。因此该系统在产量及氮肥施用方面具有较好的推广应用性,但在磷钾肥施用方面,还需根据“基于两种变量施肥模式与当地传统施肥模式肥料利用率模式对比研究”的试验结果进行进一步的研究。
刘乃森[9]（2016）在《作物生长传感网补偿技术及部署方法研究》文中认为作物生长信息实时、大范围、连续获取是作物生产精确管理实施的关键技术。无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）因在信息获取方面具有大范围、连续性等优势,已逐渐成为信息监测的主要手段。近年来,随着“互联网+”及作物生长光谱监测技术研究的不断深入,加速了作物生长传感设备及传感网的创制。作物生长光谱传感设备多以太阳光为光源、以电子电路为主体,因此,太阳高度角和应用环境温度的变化将影响设备测量的准确性。无线传感网监测的准确性及网络的稳定性一直是WSN领域的研究热点与应用瓶颈。本文将WSN与作物生长信息监测相结合,以课题组研制的作物生长传感网为研究对象,重点开展了作物生长传感网补偿技术与部署方法研究,研究结果为作物生产管理提供精确、可靠、连续的信息源,突破了低成本农业传感网精确、稳定感知的瓶颈,对于推动我国农业物联网的发展奠定了理论基础,促进了我国精确农业的实施。作物生长感知节点补偿技术。通过对试验条件的控制将温度和太阳高度角的交互作用对感知节点输出的影响进行解耦,研究了适用于感知节点运行的低运算量、高精度的温度和太阳高度角独立补偿模型。试验表明,感知节点的输出电压随温度升高呈上升趋势,反射率则呈非线性下降:利用符号回归技术构建了感知节点输出电压的温度预测模型,实现了感知节点反射率的温度补偿;补偿后,反射率变异系数由1.5%～4.5%下降到0.04%～0.17%。随太阳高度角的增大,感知节点的反射率呈下降趋势,其日变化呈“U”字形,在地方时12:00达最小值,在11:00-13:00范围内反射率的变化很小,测量比较稳定。使用De Wit方法和Berlage方法估算了不同太阳高度角时直射光和散射光占天空光的比例,使用国际照明委员会（CIE）标准天空模型计算散射光在天空中的分布,结合传感器的光路结构,厘清光能在传感器内的传递规律,构建了具有普适性的传感器太阳高度角补偿模型。补偿后感知节点反射率日变化的变异系数由9%～13.8%下降到补偿后的0.2%,其日变化呈水平直线,较好地消除了太阳高度角的影响。作物生长传感网多参数补偿技术。为了确保信息监测准确性,结合作物生长传感网物理结构特征,研究了整个传感网的多参数高效补偿方法。基于网关汇聚的多感知节点信息,利用遗传算法优化BP神经网络构建传感网温度和太阳高度角补偿模型。以上行光传感器720 nm和810 nm通道的输出电压及温度和太阳高度角为BP神经网络的输入参数,利用前文构建的温度补偿模型获取感知节点下行光传感器的补偿后电压,基于灰度板的标准反射率获取上行光传感器720 nm和810 nm通道的期望电压,将其作为BP神经网络的输出参数,设计了变长度染色体编码技术和双交叉操作方法,基于遗传算法优化BP网络拓扑结构和权值、阈值等参数,构建了传感网温度和太阳高度角一性次补偿模型。试验结果表明,传感网补偿模型预测的反射率相对误差小于0.6%,且主要集中于0-0.4%之间,模型的补偿精度高。作物生长传感网全覆盖部署。全覆盖监测和低成本部署是WSN的一对矛盾。根据作物长势与土壤养分的相关性,依据农田土壤养分空间分布差异,利用模糊c均值聚类（fuzzyc-means algorithm,FCM）将农田划分成不同的区域,各个区域内田块养分接近一致,在其中部署1个传感器节点实现了该区域农田作物信息的全覆盖监测,该部署方法显着地降低了网络部署的节点数量。为确定模糊c均值聚类的最佳分类数,本文构建了归一化类内变异度（NICCV）判别函数,不同空间复杂度的多个数据集检验表明,NICCV可准确的判断FCM的最佳分类数。敏感性分析表明,NICCV对模糊加权指数不敏感,对分类数的敏感性较强。对江苏省如皋市一5hm2农田的传感器节点部署结果比较表明,本文方法的平均节点监测面积APN达6250m2,所需的节点数量仅为8个;当节点感知半径为15m时,正六边形、正方形和等边三角形3种规则网格所部署传感器网络APN仅处于250 m2到600 m2之间,需要的节点数量约为200-300个。研究结果突破了 WSN应用中高覆盖度与低成本部署的难题,对促进作物生长信息的高效监测,推动智慧农业的发展具有重要意义。作物生长传感网连通性部署研究。针对大尺度农田作物生长WSN多跳传输时存在的信息孤岛问题,根据前文研究的农田空间差异分布信息,利用遗传算法优化分区内节点的感知位置,实现了广域农田下信息稳定传输的WSN部署方法。经对江苏省南京市江宁90块农田的部署结果表明,网络节点的最少连通数为2,平均连通数为5.7,任意节点均有到达网关的通讯路径。方法可快速实现大尺度农田的多跳网络部署,并保证网络信息传输稳定,无通信孤岛,且网络的监测数据不受农田边界效应的干扰,可较好地满足农学对作物生长信息监测的需求。研究成果填补了作物生长信息传感网连通部署的空白。
张云贵[10]（2014）在《基于土壤养分空间变异的烤烟变量施肥研究》文中研究表明精准施肥是精准农业的标志性技术。本文以烤烟精准施肥作为研究内容,对不同地形条件下烤烟精准养分管理中的土壤取样、施肥指标体系、分散经营条件下养分分区管理与适度规模经营的精准养分管理、变量施肥机设计等关键技术环节进行了研究,为精准农业技术应用提供科学依据。主要结论如下：精准施肥是精准农业的标志性技术。本文以烤烟精准施肥作为研究内容,对不同地形条件下烤烟精准养分管理中的土壤取样、施肥指标体系、分散经营条件下养分分区管理与适度规模经营的精准养分管理、变量施肥机设计等关键技术环节进行了研究,为精准农业技术应用提供科学依据。主要结论如下：1.土壤养分和pH值的块金效应为强到中等,变异来源主要为结构变异,满足地统计和插值分析的基本条件,适合精准养分管理。4种地形的有效变程平均值顺序为pH值>有机质>碱解氮>有效磷>速效钾,该规律和烤烟磷、钾养分过量投入相符合。同一土壤测试指标在不同地形条件数据分布和最优拟合模型不完全相同,同一指标同一地点2010、2013年的数据分布和最优拟合模型也不完全相同,模型的时空稳定性差,时空改变都需要规模采样,限制了其在指导施肥中的应用能力。2.用于养分管理的植烟土壤取样,基于Cochran公式,置信水平设定为90%,允许误差设定为15%时,可以满足施肥推荐的要求,此时,缓坡地、坝子地和平原的土壤样品代表面积分别为0.73hm2、1.01～1.56hm2、1.92hm2。用于精准养分管理的植烟土壤网格取样,根据半方差分析,缓坡地、坝子地和平原烟田的网格取样最大间距分布为58.2m、134.4～177.5m、234.0m。3.田间试验表明：黄壤烤烟养分吸收的主要问题是旺长期前磷钾养分吸收（4%、4%）偏低、成熟期氮素吸收（35.5%）偏高、导致干物质积累偏晚,百公斤商品烟叶的N、P2O5、K2O需求分别为4.51kg、0.29kg、5.31kg。水稻土烤烟氮磷钾养分吸收主要集中在40～80d；旺长期前磷钾养分吸收（6.1%、3.7%）偏低是养分吸收的主要问题,百公斤商品烟叶的N、P2O5、K20需求分别为4.25kg、0.41kg、6.29kg。农户调查表明：习惯施肥的主要问题是氮、磷、钾肥料投入高于烤烟需求量,而有机肥投入不足,N、P2O5、K2O盈余分别为35.7kg/hm2、103.5kg/hm2、169.5kg/hm2,碳亏缺438.0kg/hm2。4.根据贵州省黔北田间试验、农户调查、植烟土壤养分含量的频率分布、养分分级文献建立贵州黔北烟草施肥指标体系。把遵义市植烟土壤养分应用于黔北施肥指标体系,计算遵义市烟草平均养分推荐为：基肥N、P2O5、K2O推荐量分别为64.58kg/hm2、75.1kg/hm2、157.65kg/hm2;追肥N、P2O5、K2O推荐量分别为27.68kg/hm2、Okg/hm2、55.35kg/hm2。提出基肥配方为“10-11-24”,追肥配方保留原有农户习惯施肥的追肥配方“15-0-30”。5.提出无变量机具支持情况下分散经营土壤养分管理分区的基本步骤。即：土壤养分插值、以地块为单元统计土壤养分、依据施肥模型针对地块进行肥料养分推荐、聚类分析地块肥料养分形成针对地块的养分管理分区。规模经营且变量施肥机支持的情况下,以“大配方、小调整”模式进行烤烟养分管理。在一个区域内,使用相同的肥料配方,以氮素养分推荐量调整肥料用量；土壤养分插值用来计算养分推荐量,直接使用变量施肥机执行施肥处方,区别于人工施肥情况下简化操作单元而建立的养分管理分区。6.基于以上研究设计一款基于施肥处方地图的变量施肥机,主要包括处方生成模块和处方执行模块。处方生成模块根据土壤测试数据、边界地图、施肥模型自动计算养分推荐量,生成空间地理数字处方;处方执行模块核心硬件包括集GPS数据采集、科学计算、变量施肥控制的控制器终端,由排肥涡杆、外壳、驱动电机等部件组成的排肥器；处方执行模块软件负责驱动GPS、电机、速度传感器、并监听各部件状态,根据施肥机位置信息执行施肥处方。7.分散经营条件下的精准养分管理可以节约氮、磷肥料分别为10.7%、10.3%,增产增收5454.63元/hm2,扣除因增加钾肥0.5%和土壤测试成本,精准养分管理节本增效5140.9元/hm2。规模经营条件下应用变量施肥机的精准养分管理较农户习惯施肥可节省肥料4.6%,缩小因农田养分变异导致的作物长势差异,使株高的变异系数下降29.6%,提高作物产量和改善农产品品质（中等烟率增加13.05%）,节本增效4310.65元/hm2,具有较好的经济和社会效益。创新点1.设计研制国内首款具有自主知识产权的烟草变量施肥机,针对土壤养分空间变异,在不同管理单元实现变量施肥,在同一管理单元施肥均匀,农田应用表明：该施肥机能够节省肥料、提高作物整齐度、增加产量、改善品质、增加农田收益,具有较好的经济和社会效益。2.通过研究烤烟养分吸收规律、养分推荐分级指标、土壤养分空间分布、农田养分分区管理,建立了以数据采集为基础、以决策平台为中心、以变量施肥机械为手段的精准施肥技术体系和管理平台。
二、精准农业土壤养分与水稻产量关系模型研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、精准农业土壤养分与水稻产量关系模型研究（论文提纲范文）
（2）膜下滴灌农田水盐肥分布特征及对棉花生长的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 膜下滴灌土壤水盐肥运移特征研究进展 |
| 1.2.2 土壤理化性质空间变异特性研究进展 |
| 1.2.3 作物生长模型研究进展 |
| 1.2.4 水肥耦合及气象因素对棉花生长的研究进展 |
| 1.2.5 灰色系统理论应用研究 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 试验区概况与研究方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.2.1 试验方案与数据收集 |
| 2.2.2 试验测定项目与方法 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 空间变异理论 |
| 2.3.2 灰色系统理论 |
| 2.3.3 通径分析法 |
| 2.4 数据统计与分析 |
| 3 农田土壤水盐肥时空分布特征 |
| 3.1 土壤基本物理性质变化特征 |
| 3.1.1 土壤基本物理性质统计特征 |
| 3.1.2 土壤基本物理性质空间变异特征 |
| 3.2 土壤含水量时空分布特性 |
| 3.2.1 土壤含水量特性统计特征 |
| 3.2.2 土壤含水量空间变异特征 |
| 3.2.3 棉花生育期土壤水分变化过程定量评估 |
| 3.3 土壤含盐量时空分布特性 |
| 3.3.1 土壤含盐量特性统计特征 |
| 3.3.2 土壤含盐量空间变异特征 |
| 3.3.3 棉花生育期土壤盐分变化过程定量评估 |
| 3.4 土壤铵态氮时空分布特性 |
| 3.4.1 土壤铵态氮特性统计特征 |
| 3.4.2 土壤铵态氮空间变异特征 |
| 3.4.3 棉花生育期土壤铵态氮变化过程定量评估 |
| 3.5 土壤硝态氮时空分布特性 |
| 3.5.1 土壤硝态氮特性统计特征 |
| 3.5.2 土壤硝态氮空间变异特征 |
| 3.5.3 棉花生育期土壤硝态氮变化过程定量评估 |
| 3.6 土壤速效磷时空分布特性 |
| 3.6.1 土壤速效磷特性统计特征 |
| 3.6.2 土壤速效磷空间变异特征 |
| 3.6.3 棉花生育期土壤速效磷变化过程定量评估 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 膜下滴灌土壤水盐肥对棉花产量的影响及棉花生长特征定量评价 |
| 4.1 土壤水盐对棉花产量的影响 |
| 4.1.1 土壤水盐与棉花产量灰关联分析 |
| 4.1.2 土壤水盐与棉花产量通径分析 |
| 4.2 土壤水盐肥对棉花产量的影响 |
| 4.2.1 土壤水盐肥与棉花产量灰关联分析 |
| 4.2.2 土壤水盐肥与棉花产量通径分析 |
| 4.3 棉花生长特征定量评价 |
| 4.3.1 有效积温计算方法和Logistic模型 |
| 4.3.2 数据处理及误差分析 |
| 4.3.3 棉花株高变化特征 |
| 4.3.4 棉花叶面积指数变化特征 |
| 4.3.5 棉花干物质积累量变化特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于土壤水肥和气象因子作用的区域膜下滴灌棉花产量定量评估 |
| 5.1 土壤水肥耦合与产量模型 |
| 5.2 气象因子对棉花产量的影响 |
| 5.3 土壤水肥和气象因子作用定量分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 主要结论与有待深入研究的问题 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 有待深入研究的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）膜下微喷灌对温室番茄节水增产影响机理的探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 温室膜下微喷灌技术 |
| 1.2.2 灌溉对作物土壤理化特性的影响 |
| 1.2.3 灌溉对作物土壤微生物的影响 |
| 1.2.4 灌溉对作物土壤酶活性的影响 |
| 1.2.5 灌溉对作物生长的影响 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 试验方案与研究方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.1.1 西安市现代农业科技展示中心 |
| 2.1.2 许昌市灌溉试验站 |
| 2.2 试验设计方案 |
| 2.2.1 灌溉方式试验设计 |
| 2.2.2 基于膜下微喷灌的布设措施试验设计 |
| 2.2.3 基于膜下微喷灌的灌水方案试验设计 |
| 2.2.4 基于不同区域膜下微喷灌中试试验 |
| 2.3 试验指标测定方法 |
| 2.3.1 土壤物理特性 |
| 2.3.2 土壤化学特性 |
| 2.3.3 土壤微生物 |
| 2.3.4 土壤酶性活性 |
| 2.3.5 番茄生长 |
| 2.4 数据分析 |
| 2.4.1 基础分析 |
| 2.4.2 综合评价法分析 |
| 2.4.3 空间分析法 |
| 2.4.4 结构方程模型的构建 |
| 3 膜下微喷灌对温室番茄土壤理化特性的影响 |
| 3.1 膜下微喷灌对土壤水热分布的影响 |
| 3.1.1 不同灌溉方式下的土壤水热分布 |
| 3.1.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤水热分布的影响 |
| 3.1.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤水热分布的影响 |
| 3.2 膜下微喷灌对土壤容重与充水孔隙度的影响 |
| 3.2.1 不同灌溉方式对土壤容重与充水孔隙度的影响 |
| 3.2.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤容重与充水孔隙度的影响 |
| 3.2.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤容重与充水孔隙度的影响 |
| 3.3 膜下微喷灌对土壤p H的影响 |
| 3.3.1 灌溉方式对土壤p H的影响 |
| 3.3.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤p H的影响 |
| 3.3.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤p H的影响 |
| 3.4 膜下微喷灌对土壤养分的影响 |
| 3.4.1 灌溉方式对土壤养分的影响 |
| 3.4.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤养分的影响 |
| 3.4.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤养分的影响 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 灌溉方式对土壤理化特性的影响 |
| 3.5.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤理化特性的影响 |
| 3.5.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤理化特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 膜下微喷灌对温室番茄土壤微生物的影响 |
| 4.1 膜下微喷灌对土壤细菌群落结构多样性的影响 |
| 4.1.1 灌溉方式对土壤细菌群落结构多样性的影响 |
| 4.1.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤细菌群落结构多样性的影响 |
| 4.1.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤细菌群落结构多样性的影响 |
| 4.2 膜下微喷灌对土壤细菌群落物种组成的影响 |
| 4.2.1 灌溉方式对土壤细菌群落物种组成的影响 |
| 4.2.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤细菌群落物种组成的影响 |
| 4.2.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤细菌群落物种组成的影响 |
| 4.3 膜下微喷灌土壤细菌群落功能预测分析 |
| 4.3.1 灌溉方式对土壤细菌群落功能的影响 |
| 4.3.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤细菌群落功能的影响 |
| 4.3.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤群落细菌功能的影响 |
| 4.4 土壤微环境对土壤细菌群落结构组成的相关分析 |
| 4.4.1 膜下微喷灌布设措施调控土壤微环境与土壤细菌群落组成的相关关系 |
| 4.4.2 膜下微喷灌灌水方案调控土壤微环境与土壤细菌群落组成的相关关系 |
| 4.5 讨论 |
| 4.5.1 灌溉方式对土壤细菌群落的影响 |
| 4.5.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤细菌群落的影响 |
| 4.5.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤细菌群落的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 膜下微喷灌对温室番茄土壤酶活性的影响 |
| 5.1 膜下微喷灌对土壤脲酶与亮氨酸氨基肽酶活性的影响 |
| 5.1.1 灌溉方式对根际土壤脲酶与亮氨酸氨基肽酶活性的影响 |
| 5.1.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤脲酶与亮氨酸氨基肽酶活性的影响 |
| 5.1.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤脲酶与亮氨酸氨基肽酶活性的影响 |
| 5.2 膜下微喷灌调控对土壤β葡萄糖苷酶活性的影响 |
| 5.2.1 灌溉方式对土壤β葡萄糖苷酶活性的影响 |
| 5.2.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤β葡萄糖苷酶活性的影响 |
| 5.2.3 膜下微喷灌灌水方案对土壤β葡萄糖苷酶活性的影响 |
| 5.3 膜下微喷灌对土壤碱性磷酸酶活性的影响 |
| 5.3.1 灌溉方式对土壤碱性磷酸酶活性的影响 |
| 5.3.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤碱性磷酸酶活性的影响 |
| 5.3.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤碱性磷酸酶活性的影响 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 灌溉方式对土壤酶活性的影响 |
| 5.4.2 膜下微喷灌布设措施调控对土壤酶活性的影响 |
| 5.4.3 膜下微喷灌灌水方案调控对土壤酶活性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 膜下微喷灌对温室番茄生长的影响 |
| 6.1 膜下微喷灌对温室番茄作物根系形态的影响 |
| 6.1.1 灌溉方式对温室番茄根系形态的影响 |
| 6.1.2 膜下微喷灌布设措施调控对温室番茄根系形态的影响 |
| 6.1.3 膜下微喷灌灌水方案调控对温室番茄根系形态的影响 |
| 6.2 膜下微喷灌对温室番茄高、茎粗、叶面积指数的影响株 |
| 6.2.1 灌溉方式对番茄株高、茎粗、叶面积指数的影响 |
| 6.2.2 膜下微喷灌布设措施调控对温室番茄株高、茎粗、叶面积指数的影响 |
| 6.2.3 膜下微喷灌灌水方案调控对温室番茄株高、茎粗、叶面积指数的影响 |
| 6.3 膜下微喷灌对温室番茄叶片光合作用的影响 |
| 6.3.1 灌溉方式对温室番茄冠层湿度及叶片光合作用的影响 |
| 6.3.2 膜下微喷灌布设措施调控对温室番茄叶片光合作用的影响 |
| 6.3.3 膜下微喷灌灌水方案调控对温室番茄叶片光合作用的影响 |
| 6.4 膜下微喷灌对温室番茄干物质质量的影响 |
| 6.4.1 灌溉方式对番茄干物质质量的影响 |
| 6.4.2 膜下微喷灌布设措施调控对温室番茄干物质质量的影响 |
| 6.4.3 膜下微喷灌灌水方案调控对温室番茄干物质质量的影响 |
| 6.5 膜下微喷灌对温室番茄果实品质的影响 |
| 6.5.1 灌溉方式对番茄果实品质的影响 |
| 6.5.2 膜下微喷灌布设措施调控对的温室番茄果实品质影响 |
| 6.5.3 膜下微喷灌灌水方案调控对温室番茄果实品质的影响 |
| 6.6 膜下微喷灌对温室番茄产量及作物水分利用效率的影响 |
| 6.6.1 灌溉方式对番茄产量及作物水分利用效率的影响 |
| 6.6.2 膜下微喷灌布设措施调控对温室番茄产量及作物水分利用效率的影响 |
| 6.6.3 膜下微喷灌灌水方案调控对温室番茄产量及作物水分利用效率的响应 |
| 6.7 综合评判 |
| 6.7.1 基于TOPSIS法对不同灌溉方式下温室番茄的综合评价 |
| 6.7.2 膜下微喷灌温室番茄最优布设措施模型评判 |
| 6.7.3 基于空间法分析对温室番茄最优灌水方案方案的优化 |
| 6.8 膜下微喷灌土壤微环境与温室番茄生长的相关关系探究 |
| 6.8.1 土壤微环境与番茄生长相关性分析 |
| 6.8.2 基于结构方程分析土壤微环境、作物根系与植株生长对产量的影响 |
| 6.9 讨论 |
| 6.9.1 灌溉方式对温室番茄生长的影响 |
| 6.9.2 膜下微喷灌布设措施调控对温室番茄生长的影响 |
| 6.9.3 膜下微喷灌灌水方案调控对温室番茄生长的影响 |
| 6.10 本章小结 |
| 7 基于不同区域的膜下微喷灌中试试验验证 |
| 7.1 不同区域膜下微喷灌对温室番茄株高、茎粗、叶面积指数的影响 |
| 7.2 不同区域膜下微喷灌对温室番茄干物质质量的影响 |
| 7.3 不同区域膜下微喷灌对温室番茄果实品质的影响 |
| 7.4 不同区域膜下微喷灌对温室番茄产量及作物水分利用效率的影响 |
| 7.5 讨论 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 一、在读期间发表的论文 |
| 二、在读期间参加的科研项目 |
（6）喀斯特石漠化治理刺梨水肥耦合与果实品质提升技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 一 研究现状 |
| (一)水肥耦合与果实品质 |
| (二)喀斯特水肥耦合与果实品质 |
| (三)喀斯特水肥耦合与果实品质研究进展 |
| 1 文献获取与论证 |
| 2 国内外主要进展与标志性成果 |
| 3 国内外拟解决的关键科技问题 |
| 二 研究设计 |
| (一)研究目标与内容 |
| 1 研究目标 |
| 2 研究内容 |
| 3 研究特点与难点及拟创新点 |
| (二)技术路线与方法 |
| 1 技术路线 |
| 2 研究方法 |
| (三)研究区选择与代表性 |
| 1 研究区选择的依据和原则 |
| 2 研究区基本特征与代表性论证 |
| (四)资料数据获取与可信度分析 |
| 1 实验分析数据 |
| 2 野外调查数据 |
| 3 收集资料数据 |
| 三 水肥耦合处理下刺梨地土壤环境及果实品质特征 |
| (一)水肥耦合处理下刺梨地土壤环境特征 |
| 1 水肥处理下刺梨地土壤物理指标 |
| 2 水肥处理下刺梨地土壤化学指标 |
| (二)水肥耦合处理下刺梨果实品质特征 |
| 1 喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化地区 |
| 2 喀斯特山地槽谷无-潜在石漠化地区 |
| (三)水肥耦合处理刺梨果实品质与土壤环境相关分析 |
| 1 喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化地区 |
| 2 喀斯特山地槽谷无-潜在石漠化地区 |
| 四 水肥耦合与刺梨果实品质提升耦合机制 |
| (一)刺梨土壤环境对不同水肥处理的响应 |
| 1 喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化地区 |
| 2 喀斯特山地槽谷无-潜在石漠化地区 |
| (二)刺梨果实品质对不同水肥处理的响应 |
| 1 喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化地区 |
| 2 喀斯特山地槽谷无-潜在石漠化地区 |
| (三)喀斯特地区刺梨水肥适宜用量评价 |
| 1 基于主成分分析法的刺梨水肥适宜用量评价 |
| 2 基于灰色关联分析法的刺梨水肥适宜用量评价 |
| 3 喀斯特地区刺梨水肥适宜用量综合评价 |
| 五 刺梨水肥耦合与果实品质提升技术研发与应用示范验证 |
| (一)喀斯特地区水肥耦合现有技术 |
| 1 刺梨施肥技术 |
| 2 刺梨灌溉技术 |
| (二)喀斯特地区水肥耦合关键技术研发 |
| 1 刺梨施肥改良技术 |
| 2 刺梨灌溉改良技术 |
| (三)喀斯特地区刺梨水肥配置与品质提升技术应用示范验证 |
| 1 示范点选择与代表性论证 |
| 2 示范点建设目标与建设任务 |
| 3 示范点现状评价与措施布设 |
| 4 示范点规划设计与技术应用示范过程 |
| 5 示范点技术应用建设成效与验证分析 |
| 六 结论与讨论 |
| 1 主要结论 |
| 2 主要创新点 |
| 3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（7）基于无人机遥感的华北平原冬小麦氮营养诊断与精准养分调控（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 基于RS和GIS技术的精准作物管理研究进展 |
| 1.2.1 基于RS的作物氮营养诊断及精准管理 |
| 1.2.2 基于GIS的作物精准养分管理 |
| 1.3 科学问题的提出 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究思路及技术路线 |
| 2 研究区概况与试验设计 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 氮梯度校准小区 |
| 2.3 遥感影像处理 |
| 2.3.1 无人机与传感器 |
| 2.3.2 无人机遥感影像获取 |
| 2.3.3 多光谱遥感影像处理 |
| 2.4 遥感影像质量评价 |
| 2.4.1 影像重叠度 |
| 2.4.2 航线弯曲度和航高差 |
| 2.4.3 影像几何校正处理 |
| 2.5 植物样品采集 |
| 2.5.1 小区取样 |
| 2.5.2 村域取样 |
| 2.6 土壤样品采集 |
| 2.7 土壤数据空间分析方法 |
| 2.8 氮营养诊断与精准管理评估方法 |
| 2.8.1 氮营养诊断评估方法 |
| 2.8.2 精准氮素管理评估方法 |
| 2.8.3 村级尺度精准养分管理评估方法 |
| 2.9 统计分析 |
| 3 基于无人机遥感的冬小麦氮营养实时诊断 |
| 3.1 临界氮稀释曲线的建立与评估 |
| 3.2 不同氮营养诊断策略 |
| 3.3 田块尺度冬小麦氮营养诊断评估 |
| 3.3.1 冬小麦氮营养指标的变异 |
| 3.3.2 机理性策略估测氮营养指数 |
| 3.3.3 半经验性策略估测氮营养指数 |
| 3.3.4 田块尺度氮营养诊断策略比较 |
| 3.4 村级尺度冬小麦氮营养诊断评估 |
| 3.4.1 冬小麦氮营养指标的变异 |
| 3.4.2 机理性策略估测氮营养指数 |
| 3.4.3 半经验性策略估测氮营养指数 |
| 3.4.4 村级尺度氮营养诊断策略比较 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 田块尺度冬小麦氮营养诊断 |
| 3.5.2 村级尺度冬小麦氮营养诊断 |
| 3.6 小结 |
| 4 基于无人机遥感的冬小麦精准氮素管理 |
| 4.1 无人机遥感精准氮素管理策略 |
| 4.1.1 田块尺度氮素管理策略 |
| 4.1.2 村级尺度氮素管理策略 |
| 4.2 田块尺度冬小麦精准氮素管理 |
| 4.2.1 产量氮肥效应方程及经济最优施氮量 |
| 4.2.2 最优植被指数估测产量潜力 |
| 4.2.3 归一化植被指数估测产量潜力 |
| 4.2.4 田块尺度氮肥管理策略评估 |
| 4.3 村级尺度冬小麦精准氮素管理 |
| 4.3.1 实时估测产量潜力 |
| 4.3.2 氮肥效应方程及经济最优施氮量 |
| 4.3.3 不同氮肥管理策略比较 |
| 4.3.4 村级尺度精准氮肥管理评估 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 田块尺度冬小麦精准氮素管理 |
| 4.4.2 村级尺度冬小麦精准氮素管理 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于GIS与RS的村级尺度土壤空间变异与精准养分管理 |
| 5.1 基于GIS的村级尺度土壤空间变异 |
| 5.1.1 描述统计分析结果 |
| 5.1.2 土壤理化性质的半方差函数分析 |
| 5.1.3 土壤理化性质空间分布状况 |
| 5.2 村级尺度冬小麦精准养分管理策略 |
| 5.3 村级尺度冬小麦精准磷、钾管理评估 |
| 5.4 村级尺度冬小麦精准养分管理评估 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 小结 |
| 6 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究创新 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统的建立及其应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 地理信息系统 |
| 1.2 地理信息系统的研究现状 |
| 1.3 地理信息系统在农业上的应用 |
| 1.3.1 农田环境要素信息采集 |
| 1.3.2 农田空间数据库建立与管理 |
| 1.3.3 农田空间数据分析与专题制图 |
| 1.3.4 管理决策支持系统的建立 |
| 1.4 水稻变量施肥 |
| 1.4.1 施肥概述 |
| 1.4.2 施肥模型 |
| 1.5 ArcGIS应用与二次开发 |
| 1.5.1 克里金插值法 |
| 1.5.2 ArcGIS二次开发概述 |
| 1.6 研究目的和意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料与地点 |
| 2.1.1 试验地概况 |
| 2.1.2 试验材料 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.2.1 农田电子地图绘制方法研究 |
| 2.2.2 基于土壤养分水稻变量施肥模型的构建 |
| 2.2.3 基于两种变量施肥模式与当地传统施肥方式肥料利用率对比研究 |
| 2.2.4 基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统的应用研究 |
| 2.3 主要测定项目与方法 |
| 2.3.1 农田面积测定 |
| 2.3.2 农田电子地图绘制 |
| 2.3.3 采样点地理信息采集 |
| 2.3.4 土壤化学性质测定 |
| 2.3.5 植株SPAD值测定 |
| 2.3.6 植株基本营养元素测定 |
| 2.3.7 产量及其构成 |
| 2.3.8 干物质积累量 |
| 2.4 施肥参数计算方法 |
| 2.5 数据分析 |
| 2.5.1 田间试验数据分析 |
| 2.5.2 基于GIS数据分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 农田电子地图绘制方法对比 |
| 3.1.1 相对形状对比 |
| 3.1.2 面积对比 |
| 3.2 基于土壤肥力的施肥模型的构建 |
| 3.2.1 基于土壤肥力的施肥模型构建方法 |
| 3.2.2 基于土壤养分的水稻变量施肥模型 |
| 3.3 基于两种变量施肥模式与当地传统施肥方式肥料利用率对比研究 |
| 3.3.1 基于两种变量施肥模式与当地传统施肥方式的水稻产量及产量构成 |
| 3.3.2 基于两种变量施肥模式与当地传统施肥方式肥料利用率对比 |
| 3.3.3 基于两种变量施肥模式与当地传统施肥方式的偏生产力 |
| 3.4 基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统的建立 |
| 3.4.1 系统分析 |
| 3.4.2 系统设计 |
| 3.4.3 系统实现 |
| 3.5 基于GIS的村域水稻变量施肥决策分析 |
| 3.5.1 基于GIS的土壤养分的水稻变量施肥决策分析 |
| 3.5.2 基于GIS的水稻SPAD值变量施肥决策分析 |
| 3.5.3 水稻SPAD值与土壤养分的预测值的准确率 |
| 3.6 基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统的应用研究 |
| 3.6.1 两种变量施肥模型下的产量及产量构成 |
| 3.6.2 两种变量施肥模型下的偏生产力、肥料贡献率对比分析 |
| 4 结论与讨论 |
| 4.1 GIS在农业上的应用 |
| 4.2 基于两种变量施肥模式与当地传统施肥方式肥料利用率对比研究 |
| 4.3 基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统 |
| 4.4 基于GIS的村域水稻变量施肥决策系统应用效果 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 图版 |
（9）作物生长传感网补偿技术及部署方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述与研究目的 |
| 1. 作物生长信息监测的重要性 |
| 2. 作物生长信息的光谱监测技术 |
| 3. 农业信息WSN获取技术 |
| 3.1 WSN简介 |
| 3.2 农业信息WSN获取技术 |
| 4. 作物生长信息WSN获取技术的关键问题 |
| 4.1 作物生长信息的准确获取 |
| 4.2 作物生长信息WSN网络部署 |
| 5. 本研究的目的与意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 研究思路与方法 |
| 1. 研究思路与技术路线 |
| 2. 试验设计 |
| 3. 数据处理与分析 |
| 参考文献 |
| 第三章 作物生长感知节点补偿技术研究 |
| 1. 作物生长感知节点 |
| 2. 感知节点温度补偿模型的构建 |
| 2.1 温度补偿试验 |
| 2.2 温度对感知节点输出特性的影响 |
| 2.3 感知节点温度补偿模型的构建 |
| 3 感知节点太阳高度角补偿模型的构建 |
| 3.1 太阳高度角补偿实验 |
| 3.2 太阳高度角对感知节点反射率的影响 |
| 3.3 感知节点太阳高度角补偿模型的构建 |
| 4. 讨论与小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 作物生长传感网多参数补偿技术研究 |
| 1. 作物生长传感网 |
| 2. 神经网络及其优化算法的选择 |
| 2.1 神经网络的选择 |
| 2.2 BP神经网络优化算法的选择 |
| 3. 基于优化人工神经网络的传感网多参数补偿模型的构建 |
| 3.1 遗传算法简介 |
| 3.2 遗传算法优化BP网络的拓扑结构和权值、阈值 |
| 3.3 作物生长传感网温度和太阳高度角补偿模型的构建 |
| 4. 讨论与小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 作物生长传感网全覆盖部署研究 |
| 1. 基于土壤养分空间差异的农田划分 |
| 1.1 模糊c均值聚类及其有效性检验 |
| 1.2 基于土壤养分空间差异的农田划分 |
| 2. 基于农田土壤空间差异的WSN部署方法性能比较 |
| 3. 讨论与小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 作物生长传感网连通性部署研究 |
| 1. 基于遗传算法的作物生长传感网连通性部署 |
| 1.1 针对作物生长传感网部署的染色体编码 |
| 1.2 遗传操作方法 |
| 1.3 针对作物生长传感网部署的适应度函数的构建 |
| 2. 部署算法的实现及性能评价 |
| 2.1 算法的实现 |
| 2.2 规则与不规则农田的节点部署 |
| 2.3 通信距离对网络部署的影响 |
| 3. 讨论与小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 讨论与结论 |
| 1. 讨论 |
| 1.1. 作物生长传感网环境干扰因素的补偿 |
| 1.2 作物生长传感网的部署方法 |
| 2. 创新与特色 |
| 3 今后研究设想 |
| 4. 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| Ⅰ 图表清单 |
| Ⅱ 在学期间的科研成果 |
| 致谢 |
（10）基于土壤养分空间变异的烤烟变量施肥研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 文献综述 |
| 1.3.1 土壤养分空间变异 |
| 1.3.2 土壤养分的分区管理 |
| 1.3.3 烤烟养分吸收与需求规律 |
| 1.3.4 推荐施肥模型研究进展 |
| 1.3.5 变量施肥机 |
| 1.3.6 发展趋势与存在问题 |
| 第二章 研究内容与研究方法 |
| 2.1 研究思路和技术路线 |
| 2.2 主要研究内容 |
| 2.2.1 土壤养分变异与合理采样密度 |
| 2.2.2 施肥指标体系 |
| 2.2.3 变量施肥机的软硬件设计 |
| 2.2.4 变量施肥应用示范 |
| 2.3 材料与方法 |
| 2.3.1 土壤养分变异 |
| 2.3.2 烤烟养分吸收规律及施肥指标体系 |
| 2.3.3 农户调查 |
| 第三章 精准养分管理的合理土壤取样密度 |
| 3.1 基于COCHRAN公式的取样密度 |
| 3.1.1 取样密度的Cochran公式计算 |
| 3.1.2 决定土壤取样的测试指标 |
| 3.1.3 不同地形条件的土壤取样密度 |
| 3.1.4 基于养分管理的土壤取样密度优化 |
| 3.2 基于半方差分析的取样密度 |
| 3.2.1 土壤指标的半方差分析 |
| 3.2.2 基于半方差分析的土壤取样间距 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 全局离群值对取样密度的影响 |
| 3.3.2 局部离群值对取样密度的影响 |
| 3.3.3 不同取样策略对取样密度的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 烤烟施肥指标体系 |
| 4.1 黄壤烤烟养分吸收规律 |
| 4.1.1 烤烟干物质累积 |
| 4.1.2 烤烟氮磷钾养分吸收过程 |
| 4.1.3 不同养分投入的产质量及养分吸收 |
| 4.1.4 施肥推荐的关键参数 |
| 4.2 水稻土烤烟养分吸收规律 |
| 4.2.1 烤烟干物质累积 |
| 4.2.2 烤烟氮磷钾养分吸收过程 |
| 4.2.3 不同养分投入的产质量及养分吸收 |
| 4.2.4 施肥推荐的关键参数 |
| 4.3 烟农施肥习惯 |
| 4.3.1 受访农户概况 |
| 4.3.2 肥料种类及使用频率 |
| 4.3.3 养分投入量 |
| 4.4 习惯施肥合理性评价 |
| 4.4.1 土壤养分的常规统计 |
| 4.4.2 土壤养分的地统计分析 |
| 4.4.3 土壤养分的空间插值分析 |
| 4.4.4 农田养分和碳的收支平衡 |
| 4.5 贵州省黔北烤烟施肥指标体系建议 |
| 4.5.1 土壤氮、磷、钾养分分级 |
| 4.5.2 肥料试验关键参数及养分推荐 |
| 4.5.3 基肥和追肥分配 |
| 4.5.4 烟草专用肥配方 |
| 4.5.5 推荐施肥指标体系 |
| 4.6 讨论与结论 |
| 4.6.1 讨论 |
| 4.6.2 小结 |
| 第五章 基于分散经营的精准养分管理 |
| 5.1 土壤养分和pH值的变异分析 |
| 5.1.1 土壤养分和pH值的基本统计量 |
| 5.1.2 土壤养分和pH值的地统计分析 |
| 5.1.3 高程对土壤有机质变异的预测 |
| 5.2 土壤管理分区 |
| 5.2.1 土壤管理分区概念模型 |
| 5.2.2 土壤养分空间插值 |
| 5.2.3 基于地块的精准养分管理策略 |
| 5.2.4 聚类分析与分区养分管理 |
| 5.3 分散经营条件精准施肥的应用效果 |
| 5.3.1 分区管理的烟叶化学成分 |
| 5.3.2 分区管理的烟叶产质量分析 |
| 5.3.3 分散经营条件精准养分管理的效益分析 |
| 5.4 讨论与结论 |
| 5.4.1 讨论 |
| 5.4.2 小结 |
| 第六章 规模经营精准养分管理--变量施肥机研制与应用 |
| 6.1 烤烟变量施肥机研制 |
| 6.1.1 烤烟变量施肥机概念模型 |
| 6.1.2 变量施肥处方生成模型 |
| 6.1.3 变量施肥机控制系统软件概念模型 |
| 6.1.4 变量施肥机的核心部件和关键参数 |
| 6.2 土壤养分变异及施肥处方 |
| 6.3 施肥机实施的变量施肥效果 |
| 6.3.1 变量施肥的烤烟生育性状 |
| 6.3.2 变量施肥的烤烟产量和质量 |
| 6.4 讨论与结论 |
| 6.4.1 讨论 |
| 6.4.2 小结 |
| 第七章 全文结论与研究展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、精准农业土壤养分与水稻产量关系模型研究（论文参考文献）
- [1]近20年农田精准管理分区施肥方法研究进展[J]. 鲍依临,孟祥添,刘焕军,殷悦,马雨阳,邱政超,赵明明. 土壤通报, 2021(04)
- [2]膜下滴灌农田水盐肥分布特征及对棉花生长的影响[D]. 蔺树栋. 西安理工大学, 2021
- [3]黑土区田块尺度大豆耕地产能空间分异规律与成因分析[D]. 叶强. 东北农业大学, 2021
- [4]典型黑土区田块尺度精准施肥对策研究[D]. 王梦沛. 东北农业大学, 2021
- [5]膜下微喷灌对温室番茄节水增产影响机理的探究[D]. 张明智. 西安理工大学, 2021(01)
- [6]喀斯特石漠化治理刺梨水肥耦合与果实品质提升技术研究[D]. 高阿娟. 贵州师范大学, 2021
- [7]基于无人机遥感的华北平原冬小麦氮营养诊断与精准养分调控[D]. 陈志超. 河南理工大学, 2019(04)
- [8]基于GIS的村域水稻变量施肥决策支持系统的建立及其应用研究[D]. 牟桂婷. 贵州大学, 2018(04)
- [9]作物生长传感网补偿技术及部署方法研究[D]. 刘乃森. 南京农业大学, 2016(05)
- [10]基于土壤养分空间变异的烤烟变量施肥研究[D]. 张云贵. 中国农业科学院, 2014(11)