【摘要】：隨著水資源短缺問題的加重,精準(zhǔn)灌溉是未來溫室葡萄灌溉的必然趨勢,對果樹水分虧缺的準(zhǔn)確診斷及蒸騰量的精確估算是其必然要求。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,設(shè)置高灌水(W1)、中灌水(W2)和低灌水(W3)三個灌水處理,監(jiān)測不同灌水處理下溫室葡萄莖稈直徑、葉溫和莖流,分析溫室葡萄不同生長階段莖稈直徑微變化、葉溫和莖流對環(huán)境因子(土壤水分及氣象因子)的響應(yīng)規(guī)律,探討溫室葡萄水分虧缺的診斷方法,以不同輸入項的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型ANN~T(以氣象因素、根區(qū)土壤含水量為輸入項)、ANN~M(以氣象因素為輸入項),ANN~S(以根區(qū)土壤含水量為輸入項)模擬溫室葡萄蒸騰動態(tài)變化,對各BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型模擬溫室葡萄蒸騰的適用性進(jìn)行評價,取得如下結(jié)果:(1)葡萄莖稈直徑相對變化量(RV)日變化曲線總體呈24 h左右的巨齒狀周期變化。在不同生育階段,葡萄莖稈直徑隨時間的變化趨勢有所不同,且存在處理間差異。高灌水處理在著色成熟期RV曲線呈波動減小趨勢,其他生育期呈波動增長趨勢,莖稈直徑增長總量為正值;中灌水及低灌水處理的莖稈直徑RV曲線在花期和果實膨大前期呈波動增長趨勢,其他時期均為波動減小趨勢。晴天時葡萄葉溫日變化曲線在呈“幾”字型曲線,而陰雨天時呈不規(guī)則變化。不同灌水處理下同時刻葡萄葉溫呈低灌水中灌水高灌水。晴天時葡萄莖流速率日變化呈雙峰曲線;陰天時呈多個峰值。高灌水處理相較于其它處理有著更高的莖流速率。各灌水處理下葉溫同空氣相對濕度(RH)均呈負(fù)相關(guān),而與太陽輻射(Ra)、日平均溫度(Ta)和飽和水汽壓差(VPD)呈正相關(guān),相關(guān)度呈:TaVPDRHRa。各灌水處理下莖流速率與RH均呈負(fù)相關(guān),與其余氣象因子呈正相關(guān),相關(guān)度呈:TaVPDRaRH。(2)三組處理葡萄莖稈直徑的日最大收縮量(MDS)同Ra、Ta、VPD呈正相關(guān),與RH呈負(fù)相關(guān),相關(guān)性呈:VPDRHTaRa。莖稈直徑日增長量(DI)同RH呈正相關(guān),而與其余氣象因子呈負(fù)相關(guān),相關(guān)性呈:VPDRHTaRa。受氣象因子影響,MDS、DI與葡萄根系區(qū)土壤含水率間的相關(guān)性均較弱,并不能夠準(zhǔn)確診斷根區(qū)水分虧缺狀況。通過引入莖稈直徑日最大收縮量信號強(qiáng)度(SI_(MDS))和日增長量的信號強(qiáng)度(SI_(DI)),可減弱氣象因子的干擾來增強(qiáng)莖稈直徑微變化特征對土壤水分狀況的診斷能力。DI_(MDS)可用于診斷葡萄各生育階段的土壤水分狀況。而SI_(DI)對于色成熟期土壤水分狀況的診斷還有待加強(qiáng)�；诠趯尤~-氣溫差建立的作物水分脅迫指數(shù)經(jīng)驗?zāi)Ｐ涂梢杂糜谠\斷各個生育期晴天時葡萄的水分狀況。在日尺度上確定新稍生長期和花期土壤水分狀況,最佳時間應(yīng)分別選擇在晴天15:00左右和14:00左右,果實膨大期在12:00左右,結(jié)果可靠。(3)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可應(yīng)用于溫室葡萄蒸騰的模擬。ANN~T及ANN~M對各灌水處理下溫室葡萄小時尺度內(nèi)蒸騰強(qiáng)度的模擬精度及模型的穩(wěn)定性均高于ANN~S。在高灌水處理,ANN~M有著更小的模擬誤差,其RMSE為44.23 mL·h~(-1),但其模型穩(wěn)定性低于ANN~T。而在中水及低灌水處理,ANN~T有著更小的模擬誤差及更高的模型穩(wěn)定性,其RMSE分別為38.3 mL·h~(-1)(低水)、57.1 mL·h~(-1)(中水)。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S628;S663.1;TP183

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本文編號：2799604