农业机械学报

作者：胡瑾，隆星月，邓一飞，完香蓓，李斌，吴华瑞

单位：西北农林科技大学;农业农村部农业物联网重点实验室,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学;农业农村部农业物联网重点实验室,西北农林科技大学;农业农村部农业物联网重点实验室,国家农业信息化工程技术研究中心,

关键词：温室; 作物需水模型; 水分利用率; 光合速率; 土壤含水率

基金：国家自然科学基金项目（31671587）、陕西省重点研发计划项目(2018TSCXL-NY-05-02)、国家大宗蔬菜产业技术体系岗位专家项目（CARS-23-C06）、北京市科技计划项目（Z191100004019007）、西安市科技计划项目 (201806117YF05NC13(4))和国家级大学生创新创业训练计划项目(201910712103)

提出一种融合水分利用率（Water use efficiency, WUE）和光合速率的温室作物需水模型构建方法。在获取不同温度、光量子通量密度、CO2?浓度和土壤含水率嵌套条件下番茄净光合速率和WUE的基础上，基于径向基神经网络（Radial basis function, RBF）构建光合速率和WUE预测模型；继而获取不同环境嵌套条件下的光合速率对土壤含水率的响应曲线，利用 U弦长曲率法获取光合速率约束下的土壤含水率调控适宜区间；在此区间内，基于WUE预测模型，以水分利用率最大为目标，利用粒子群算法(Particle swarm optimization, PSO)获取土壤含水率调控目标值；最后，利用支持向量机回归算法（Support vector regression, SVR）建立作物需水模型。结果表明，需水模型的训练精度为0.996?9，测试精度为0.978?8，均方根误差为0.23%，拟合效果良好。与单一考虑光合效率最优的模型相比，本模型WUE平均提高15.22%，土壤含水率平均下降12.76%，光合速率平均下降4.05%。说明融合WUE-光合速率的需水模型能兼顾作物需求和经济效益，可为温室土壤含水率的精准调控提供理论依据。?

来源：2020年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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