大棚作物需水量及环境调控技术研究与应用9787030550347 科学出版社 葛建坤 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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葛建坤 著

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• 大棚作物
• 需水量
• 环境调控
• 农业技术
• 设施农业
• 水肥管理
• 作物生理
• 温室栽培
• 农业工程
• 葛建坤

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030550347

商品编码：29443941196

包装：平装

出版时间：2017-11-01

图书基本信息
图书名称	大棚作物需水量及环境调控技术研究与应用
作者	葛建坤
定价	58.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030550347
出版日期	2017-11-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本
商品重量	0.4Kg

内容简介

《大棚作物需水量及环境调控技术研究与应用》主要介绍大棚作物需水量及环境调控技术，主要包括：大棚番茄田间试验研究，大棚番茄蒸腾速率变化规律及偏*小二乘回归（partialleast-squares regression，PLS）模型研究，大棚番茄膜下滴灌需水量计算方法研究，大棚番茄生态环境调控理论及节水效应研究，大棚热环境动态模型研究，基于自适应神经网络模糊推理系统（adaptive work-based fuzzyinference system，ANFIS）的大棚内热环境调控模型研究等。《大棚作物需水量及环境调控技术研究与应用》理论与技术相结合，内容翔实，层次分明，具有较强的实用性。

作者简介

目录

目录 章 绪论 1 1.1 设施农业的发展及研究综述 1 1.1.1 主要设施类型 1 1.1.2 大棚节水灌溉技术 2 1.1.3 大棚灌溉制度 3 1.2 南方蔬菜大棚的发展及存在的问题 5 1.3 外相关领域技术现状和发展趋势 8 1.3.1 大棚作物需水规律及需水量研究 8 1.3.2 膜下滴灌的节水效应研究 11 1.3.3 温室大棚内的微气候环境研究 12 1.3.4 膜下滴灌土壤水分运动及水肥调控研究 12 1.3.5 基于SPAC系统水热耦合的环境效应研究 12 1.4 本书的研究目标、内容及方法 13 1.4.1 研究目标 13 1.4.2 主要研究内容 14 1.4.3 研究方法 15 第2章 大棚番茄田间试验研究 16 2.1 试区基本情况 16 2.1.1 试验大棚的结构特性 18 2.1.2 大棚滴灌系统简介 19 2.1.3 试验作物品种 19 2.2 试验内容和观测方法 19 2.2.1 暗管排水的布置 20 2.2.2 简易测坑的布置 20 2.2.3 观测内容及仪器的布置 21 2.3 试验仪器简介 22 2.3.1 时域反射仪 22 2.3.2 植物生长监测仪 23 第3章 大棚番茄蒸腾速率变化规律及偏*小二乘回归模型 25 3.1 试验资料和方法 25 3.1.1 环境因子与蒸腾速率测量 25 3.1.2 快速称重法 26 3.2 大棚番茄蒸腾速率的变化规律 26 3.2.1 大棚番茄蒸腾速率的长系列变化 26 3.2.2 大棚番茄蒸腾速率的日变化 27 3.3 基于偏*小二乘回归的大棚番茄蒸腾速率的预报模型研究 28 3.3.1 偏*小二乘回归法简介 28 3.3.2 偏*小二乘回归的建模步骤 31 3.3.3 大棚番茄蒸腾速率的偏*小二乘回归预测模型 33 3.3.4 偏*小二乘回归模型的检验与分析 35 3.4 小结 36 第4章 大棚番茄膜下滴灌需水量计算方法研究 38 4.1 以水量平衡法推求大棚番茄膜下滴灌需水量 38 4.1.1 大棚滴灌系统灌水利用系数的确定 38 4.1.2 TDR实测土壤含水量的计算原理 40 4.1.3 大棚膜下滴灌土壤实际浸润深度的计算方法 40 4.1.4 大棚番茄膜下滴灌需水量计算方法的确定 41 4.2 大棚番茄膜下滴灌需水量计算模型研究 42 4.2.1 基于边界层阻力测量的P-M方程法 42 4.2.2 基于GA-BP神经网络的需水量计算模型 47 4.2.3 两类模型预测效果的比较 59 4.3 小结 61 第5章 大棚番茄生态环境调控及其节水效应研究 62 5.1 大棚番茄*适宜的生态环境指标研究 62 5.1.1 塑料大棚室内气温指标的研究 63 5.1.2 塑料大棚内部相对温度变化规律 64 5.1.3 大棚番茄水分胁迫指标研究 65 5.2 灌溉制度对番茄生长及大棚环境的影响 69 5.2.1 连续充分灌水对番茄植株茎粗变化的影响 69 5.2.2 不同灌水模式下的灌水效果分析 70 5.3 大棚内地膜覆盖的节水效应 74 5.3.1 地膜处理设计 75 5.3.2 地膜处理对大棚温湿环境的影响 75 5.3.3 不同地膜覆盖面积下土壤含水量的变化规律 75 5.3.4 两种地膜覆盖处理的节水效应分析 76 5.3.5 地膜覆盖优化处理分析 77 5.4 小结 77 第6章 大棚热环境动态模型研究 79 6.1 大棚系统整体能量平衡分析 79 6.1.1 大棚热量来源分析 80 6.1.2 大棚热量支出分析 81 6.1.3 大棚热环境动态平衡方程的建立 83 6.2 基于Simulink工具箱的大棚热环境仿真模型 84 6.2.1 Simulink工具箱简介 84 6.2.2 大棚热环境仿真模型的建立 86 6.2.3 仿真模型的检验 87 6.3 小结 91 第7章 基于ANFIS的大棚内气温环境调控模型 92 7.1 模糊控制基本理论 92 7.1.1 模糊控制理论概述 92 7.1.2 模糊推理系统的结构 93 7.2 自适应神经网络模糊推理器 96 7.2.1 模糊系统与神经网络的结合 96 7.2.2 模糊神经网络的结构原理 97 7.3 基于ANFIS的大棚通风控制器设计 98 7.3.1 控制器结构的确定 98 7.3.2 训练数据的模糊化和去模糊处理 98 7.3.3 网络训练过程 99 7.4 控制系统的建立及控制效果分析 100 7.4.1 控制系统仿真框图的建立 100 7.4.2 控制效果的仿真及评价 101 7.5 小结 103 第8章 结论与展望 104 8.1 主要结论 104 8.2 创新点 105 8.3 展望 106 参考文献 107

编辑推荐

从事或涉及节水灌溉的技术人员，高等院校相关专业的师生和科技人员

文摘

序言

《温室精细化栽培：精准灌溉与环境因子优化》 内容梗概 本书深入探讨了温室（大棚）作物生长过程中对水分的需求规律，以及通过科学调控环境因子以实现作物最佳生长状态的系列技术。全书紧密围绕“精准、高效、可持续”的农业发展理念，从理论到实践，为温室作物生产提供了一套系统化的解决方案。内容涵盖了作物需水量的精确测定方法，不同生长阶段、不同作物品种的水分需求差异，以及灌溉方式的选择与优化；同时，详细阐述了温室内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等关键环境因子如何影响作物生长，并提供了相应的调控策略与先进技术。本书旨在帮助广大温室种植者掌握科学的栽培管理技能，提高作物产量和品质，降低生产成本，实现资源的高效利用，最终提升温室农业的整体效益和可持续发展能力。 详细章节内容介绍 第一部分：温室作物水分生理与需水量精准评估 第一章：温室作物生长与水分生理基础 1.1 作物水分生理功能解析 水分在作物生命活动中的核心作用：光合作用的原料、蒸腾作用的动力、物质运输的载体、细胞膨积与形态维持的支撑、有机物合成与分解的介质、以及抗逆性（如抗旱、抗寒）的调节。 作物水分利用效率（WUE）的定义、影响因素（品种、环境、管理）及其重要性。 1.2 温室环境因子对作物蒸腾作用的影响 温度：温度升高如何加速蒸腾，最佳生长温度范围与水分需求的关系。 湿度：空气相对湿度与蒸腾速率的负相关性，高湿度下的病害风险与水分管理。 光照：光照强度、光谱与光合作用、蒸腾作用的联动效应。 风：风速对蒸腾作用的影响，温室内通风的重要性。 1.3 作物不同生育期需水规律 从播种、幼苗期、营养生长旺盛期、现蕾开花期、结果期到成熟期，各阶段水分需求的变化特征。 关键生育期（如开花期、结果期）对水分敏感性的分析，水分胁迫与水分过量的潜在危害。 1.4 温室作物需水量精确测定技术 1.4.1 蒸腾强度法： 基于作物蒸腾量的计算，讨论实际应用中的难点与改进。 1.4.2 参比作物蒸腾量法（ET0）： 介绍彭曼-蒙特斯（Penman-Monteith）方程等常用公式，理解ET0的计算原理与影响因子。 1.4.3 作物系数法（Kc）： 详细阐述不同作物、不同生育期的Kc值确定方法，以及如何结合ET0计算作物实际需水量（ETc）。 1.4.4 田间持水量与土壤水分监测： 土壤水分的物理意义：田间持水量、凋萎系数、最大持水量等概念。 土壤水分测量仪器：土壤水分仪（如TDR、FDR、电阻法）、张力计、叶温计等的工作原理、优缺点与选择。 土壤水分动态监测网的构建与数据解读。 1.4.5 生理指标监测法： 叶水势、叶片导度、气孔开度等生理指标的测量方法及其与作物水分胁迫程度的关联。 遥感技术在作物水分监测中的应用前景。 第二部分：温室环境因子调控技术与策略 第二章：温室温度调控技术 2.1 温度对作物生长发育的影响机制 温度对光合作用、呼吸作用、酶活性、激素合成与代谢的影响。 不同作物的最适温度、最高温度、最低温度范围。 日温差（DIF）的调控及其对作物形态建成（如茎秆伸长、花芽分化）的影响。 2.2 温室温度调控系统 2.2.1 加热系统： 锅炉、热风炉、电加热器、管道式加热等类型，热源选择与系统配置。 2.2.2 降温系统： 自然通风：通风口设计、通风方式（顶部通风、侧面通风、负压通风）与效果。 强制通风：风机选型、安装位置与风速控制。 湿帘-风机降温系统：工作原理、设计参数与优化。 喷雾降温与遮阳降温：水雾对降温增湿的效果，遮阳网（材料、遮光率、覆盖方式）的选择与应用。 2.2.3 控温策略： 基于作物生育期与品种的昼夜温差设定。 不同季节与天气条件下的温度调控模式。 与光照、二氧化碳等因子联动的温度调控。 第三章：温室湿度调控技术 3.1 湿度对作物生长与病害的影响 湿度与蒸腾、光合作用的动态平衡。 高湿度易诱发真菌性、细菌性病害的机理。 低湿度对作物生长的不利影响（如落花、落果）。 3.2 温室湿度调控系统 3.2.1 增湿系统： 喷雾系统（高压喷雾、低压喷雾）、喷淋系统、加湿器等。 3.2.2 降湿系统： 通风换气：利用机械通风或自然通风排除湿热空气。 除湿设备：冷冻式除湿机、吸附式除湿机等。 覆盖材料的透湿性选择。 3.2.3 湿度调控策略： 依据不同作物种类和生育期的适宜湿度范围。 晴天、阴雨天、夜间等不同时段的湿度管理重点。 与温度、通风相结合的湿度控制。 第四章：温室光照与二氧化碳调控技术 4.1 光照对作物生长发育的调控作用 光照强度、光周期、光谱对光合作用、形态建成、开花结果的影响。 温室采光材料的透光性与保温性权衡。 4.2 光照调控技术 4.2.1 补光系统： 补光光源选择：LED补光灯（光谱可调、节能）、高压钠灯、金属卤化物灯等。 补光强度、时长与时机的确定。 补光与自然光协同作用的优化。 4.2.2 遮阳技术： 遮阳网、内遮阳幕、外遮阳幕的应用。 4.3 二氧化碳（CO2）对作物生长的增产效应 CO2作为光合作用的原料，其浓度对光合速率的提升机制。 CO2施肥的生理基础与经济效益。 4.4 CO2施肥技术 4.4.1 CO2施肥设备： CO2气瓶与气化器。 CO2发生器（燃烧型、发酵型）。 CO2扩散器与管路系统。 4.4.2 CO2施肥策略： 施肥浓度、时机与时长的科学设定。 与光照、温度、作物种类与生育期相匹配的施肥方案。 安全注意事项与监测。 第三部分：温室灌溉技术与应用 第五章：现代温室灌溉系统 5.1 滴灌技术 滴灌系统的组成（水源、过滤器、输水管道、滴头）。 滴头类型（迷宫式、压力补偿式）及其特点。 滴灌系统的设计与安装要点，管网水力计算。 滴灌的优点（节水、省力、施肥一体化）与适用性。 5.2 微喷灌技术 微喷灌系统的组成与工作原理。 微喷头类型与喷洒范围。 微喷灌与滴灌的比较，适用场景。 5.3 渗灌技术 渗灌管道的铺设与工作原理。 渗灌对节水、减少病害的优势。 5.4 灌溉方式的选择与优化 根据作物种类、土壤质地、水资源状况、经济效益等因素综合评估。 不同灌溉系统在温室内的最佳应用模式。 第六章：精准灌溉决策与自动化控制 6.1 基于作物需水量的灌溉决策 将第一部分测定的作物需水量数据，与实际土壤水分监测数据相结合。 制定灌溉计划：灌溉水量、灌溉频率、灌溉时间。 6.2 基于环境因子的灌溉优化 考虑温度、湿度、光照等环境因子对作物水分蒸腾的影响，动态调整灌溉策略。 例如，高温高湿天气减少灌溉量，低温干燥天气适当增加。 6.3 灌溉自动化控制系统 6.3.1 控制器类型： 电子定时器、智能控制器、PLC（可编程逻辑控制器）等。 6.3.2 传感器集成： 集成土壤水分传感器、雨量传感器、温湿度传感器等。 6.3.3 灌溉自动化流程： 预设灌溉参数（如土壤水分阈值、灌溉水量、灌溉时长）。 传感器自动监测数据。 控制器根据数据与预设逻辑自动启动或停止灌溉电磁阀。 远程监控与APP控制。 6.4 水肥一体化技术 将可溶性肥料溶解后通过灌溉系统施用。 根据作物需肥规律与生长阶段，精确配比与施用。 水肥一体化的优势：省肥、省力、提高肥料利用率、减少土壤盐碱化。 常用可溶性肥料的种类与配方。 第四部分：实践应用与案例分析 第七章：不同类型温室作物的需水量与环境调控案例 7.1 蔬菜类作物： 番茄、黄瓜、辣椒、叶菜类等常见温室蔬菜的水分生理特点、需水量变化规律及精准灌溉模式。 针对不同蔬菜对温度、湿度、光照、CO2的不同要求，提供优化调控方案。 常见病虫害与水分、环境管理的关系。 7.2 瓜果类作物： 草莓、葡萄等温室瓜果的水分管理要点，尤其关注结果期和膨果期。 对温度（如昼夜温差）和光照的要求，以及相应的调控技术。 7.3 花卉类作物： 不同观赏花卉（如玫瑰、百合、兰花）对水分、光照、温度、湿度的敏感性差异。 基于不同花卉的观赏期和品质要求，制定精细化的环境调控方案。 第八章：温室环境调控与作物病虫害绿色防控 8.1 环境调控对病虫害发生的影响 温度、湿度、通风等因子与病原菌、害虫活动规律的关联。 创造不利于病虫害发生的温室环境。 8.2 绿色防控策略 生物防治：天敌昆虫、微生物农药的应用。 物理防治：诱捕器、防虫网、灭虫灯等。 生态调控：合理轮作、间作，增加生物多样性。 选择抗病虫品种。 强调预防为主，减少化学农药使用。 第九章：温室生产的经济效益与可持续发展 9.1 精准灌溉与环境调控的技术经济效益分析 节水、节肥、节电、节劳动力带来的成本节约。 产量提升与品质改善带来的经济收益。 提高资源利用效率，降低环境负荷。 9.2 温室可持续发展的未来展望 智能化、精准化、集成化温室管理模式。 物联网、大数据、人工智能在温室农业中的应用。 应对气候变化，发展气候适应型温室技术。 绿色、健康、生态的温室产品生产。 本书特色 理论与实践深度结合： 既有扎实的理论基础，又提供详实的实践指导，理论推导与实际操作并重。 技术体系全面： 涵盖了从水分生理、环境因子调控到灌溉技术、自动化控制的完整技术链条。 案例丰富多样： 针对不同作物类型，提供了具体的案例分析，便于读者理解和借鉴。 前沿性与实用性并存： 介绍了最新的技术进展，同时注重技术的成熟度与推广应用的可行性。 图文并茂： 配备大量插图、图表和流程图，帮助读者直观理解复杂的技术原理和操作方法。 适用读者 本书适合从事温室作物种植的农民、农业技术推广人员、农业院校师生、以及对温室现代化生产技术感兴趣的各界人士阅读。通过学习本书，读者将能够系统掌握温室作物精细化管理的核心技术，有效提升温室生产的科学化、智能化水平，实现产量、品质和效益的全面提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，我只是粗略地浏览了一下目录，但已经感觉它是一本非常有价值的参考书。我一直对农业科学的前沿技术抱有浓厚的兴趣，特别是那些能够提高农业生产效率和可持续性的研究。这本书的主题——大棚作物的水分管理和环境控制，恰恰是现代高科技农业的核心内容之一。我希望能在这本书中看到，作者是如何将复杂的科学理论转化为实际可行的技术方案的。比如，在“需水量”这个部分，我希望能够了解到最新的研究成果，包括如何利用遥感技术、物联网技术来监测作物的需水量，以及如何建立更精确的作物需水量模型。在“环境调控技术”方面，我更期待书中能够介绍一些创新性的技术，比如人工智能在温室环境控制中的应用，或者是一些新型的节能环保的温室设备。此外，这本书的“研究与应用”这几个字，也让我对书中能够包含实际案例和成功经验充满了期待。我希望能够看到一些具体的项目，展示这些技术是如何在大棚生产中得到应用的，以及它们带来了哪些实际效益。如果这本书能够提供一些案例分析，分析成功的因素和可能遇到的挑战，那将是非常宝贵的。科学出版社的学术声誉，以及葛建坤这个名字，都让我对这本书的专业性和权威性有更高的期望。

评分☆☆☆☆☆

这本书我还没来得及深入细读，但仅从目录和前几章的概述来看，它似乎在解答一个非常实际且关键的问题：如何在受控的环境下，精准地满足大棚作物的水分需求。我一直对现代农业技术很感兴趣，特别是如何通过科学手段来优化作物生长。这本书的书名就直接点明了核心，让我对它充满了期待。我尤其想知道，书中是如何阐述“需水量”这一概念的，是仅仅给出几个笼统的数字，还是会深入到不同生长阶段、不同作物品种、不同环境因素（比如光照强度、空气湿度、土壤类型）对需水量的具体影响。如果它能提供一套量化模型或者计算方法，那将是极具价值的。其次，“环境调控技术”也是我关注的重点。大棚的核心优势就在于能够人为创造适宜作物生长的环境，但如何“调控”却是一门艺术和科学的结合。书中是否会涉及温度、湿度、光照、二氧化氧浓度等多个维度的调控手段？是理论性的介绍，还是有实际操作的案例和技术指导？我希望能看到一些具体的设备应用，比如智能灌溉系统、通风设备、补光灯等，以及它们如何协同工作来达到最佳效果。这本书的作者葛建坤，我之前也听说过他的研究成果，所以对内容的专业性有一定信心。科学出版社出版的书籍，通常在学术严谨性上也有保障。总体来说，这本书给我的初步印象是信息量大、实用性强，有望为我打开认识大棚作物高效生产的新视角。

评分☆☆☆☆☆

作为一个多年从事大棚蔬菜种植的农户，我一直在寻找能够真正帮助我提高产量和降低成本的书籍。《大棚作物需水量及环境调控技术研究与应用》这本书的书名，正是我一直以来最关心的问题。我深知，水是生命之源，对于大棚作物来说，缺水会导致生长缓慢，产量下降，甚至减产绝收。而过度浇水，则容易引发根部病害，同样不利于作物生长。这本书如果能详细地告诉我，在不同的天气条件下，不同的生长阶段，应该给我的作物浇多少水，那简直是太及时了。我特别希望能看到一些具体的、可操作的建议，比如如何根据土壤的干湿程度来判断是否需要浇水，什么样的浇水方式（滴灌、喷灌、漫灌）最适合我的作物，以及如何利用一些简单的工具来测量土壤湿度。同时，关于“环境调控技术”的部分，我也非常感兴趣。大棚的温度和湿度变化很大，我常常为如何有效地调节它们而烦恼。如果这本书能告诉我一些简单易行的方法，比如如何利用通风口、遮阳网、保温被等来控制温度，如何利用喷雾降温、增加通风来控制湿度，那将对我非常有帮助。我希望这本书不是那些只讲理论、不讲实践的书，而是能给我一些实实在在的指导，让我能够将这些技术应用到我的大棚里，真正地提高我的收成。

评分☆☆☆☆☆

最近我在思考如何让我的家庭农场在大棚种植方面做得更好，于是开始寻找相关的专业书籍。《大棚作物需水量及环境调控技术研究与应用》这本书的标题让我眼前一亮。我希望这本书能够为我提供一套系统性的指导，让我了解如何科学地管理大棚作物的用水。我一直觉得，很多时候我们都是凭经验浇水，但这样很容易出现问题，要么是水量不够影响生长，要么是水量过多导致病害。我特别希望能在这本书里找到关于如何根据作物的不同生长阶段来调整浇水量的具体建议，比如幼苗期、开花期、结果期，它们对水分的需求肯定是不一样的。另外，我也想了解一些更智能的浇水方式，比如是否有推荐的滴灌系统或者其他节水技术，以及如何利用这些技术来精确控制每一株作物的水分摄入。除了用水，我同样关心大棚内的“环境调控”。我常常在纠结于何时开窗通风，何时需要加热，如何才能保持一个恒定的最佳生长环境。我希望这本书能够提供一些关于温度、湿度、光照等环境因素的详细数据和调控方法，最好是一些通俗易懂的解释，让我这样的新手农户也能理解和操作。这本书如果能将理论与实践相结合，给我一些具体的操作指南，我将非常感激。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对温室农业充满热情的研究生，最近在寻找关于如何精细化管理作物水分和环境的资料。在翻阅了大量的书籍后，《大棚作物需水量及环境调控技术研究与应用》这本书引起了我极大的兴趣。我的导师也曾推荐过这方面的研究，而这本书的出版正好契合了我的研究方向。我非常期待它能够深入探讨影响作物需水量的各种因素，例如土壤持水量、蒸腾速率、空气动力学特性、作物本身的生理指标（如叶面积指数、气孔导度）以及不同生育期的水分需求差异。我尤其想了解书中是否会介绍一些先进的传感器技术和数据分析方法，用以实时监测和预测作物的缺水状况。除此之外，书中关于“环境调控技术”的部分也让我充满期待。我希望它能详细阐述如何通过物理、化学或生物手段来优化温室内的环境参数，比如如何精确控制温度和湿度以促进作物生长和减少病害发生，如何利用补光系统来弥补自然光照的不足，以及如何实现二氧化碳的有效补充。这本书的理论深度和技术广度，如果能达到我预期的水平，对我完成我的论文研究将提供巨大的帮助。科学出版社的出版质量我一直很信任，葛建坤这个名字也给我一种专业可靠的感觉。我迫不及待地想深入阅读，从中汲取知识，为我的研究找到新的突破口。