膜下滴灌温室番茄水肥气热耦合模型及最优组合方案

水肥耦合技术在国际上已得到广泛应用,土壤通气不良、低温或高温会影响作物根系的吸水率。针对温室番茄水肥气热耦合模型和灌溉通量相互作用的问题,采用四因素五水平通用旋转组合设计方法,建立了温室番茄水肥气热四因素与产量之间的数学模型,并得出了水肥气热最优组合方案。在试验范围内,番茄产量随单一灌溉定额(X1)、施肥量(X2)、溶解氧(X3)和地热管水温(X4)的增加而增加。四因素对番茄产量的影响大小依次为X1、X2、X4、X3(春夏季)和X1、X3、X2、X4(秋冬季)。高水-低热和低水-高热互作有利于增产(春夏季),高肥-低热和低肥-高热互作有利于增产(秋冬季)。如果按照95%的置信区间采用农艺措施,春夏季番茄产量大于89902 kg/hm2的条件下,水肥气热耦合方案为灌溉定额4808~5091 m3/hm2、施肥量(N-P2O5-K2O)171-57-84~186-62-89kg/hm2、溶解氧7.9~8.2mg/L和地热管水温34.9℃~37.0℃。秋冬季番茄产量大于85209 kg/hm2的条件下,水肥气热耦合方案为灌溉定额5270~5416 m3/hm2、施肥量(N-P2O5-K2O)151-50-76~167-56-82 kg/hm2、溶解氧8.0~8.2mg/L和地热管水温34.1℃~36.2℃。总体来说,该模型具有很好地模拟效果,具有应用价值。春夏和秋冬产量之间的相对误差在1.12%~25.34%之间。研究结果可为温室番茄的提质增效提供理论依据。