基于KNN-SVM算法的温室番茄生长预测模型研究

随着我国农业温室大棚技术的发展,番茄成为大棚蔬菜中典型的农作物之一,我国番茄种植生产量以及规模已位于世界第一。就目前数据显示,我国番茄大棚种植管理数据可视化程度较低,在番茄生产种植作业中,对其生长所需的参数难以精确调控,严重影响大棚作物产业的进一步发展。为确保大棚番茄生产作业的科学化、精准化,文章提出了基于KNN-SVM算法的温室番茄生长预测模型,通过模型,结合信息化设备以及人工方式采集的大棚番茄全周期生长信息,生成大棚番茄各阶段生长预测模型。在项目部署过程中,从算法的改进、数据采集、数据分析、数据可视化等方面入手,使得其适应环境的能力更强,数据的准确性更高,为大棚番茄规范化种植提供了参考。

“人工智能温室中的番茄生长”跨学科项目例析

以“人工智能温室中的番茄生长”项目为例,基于教学境脉的设计,构建跨学科项目化学习的基本路径。引导学生创造性地融合不同学科知识,进行生活化实践,解决真实情境中的各种问题。

番茄生长环境优化与管理技术

番茄是全球重要的蔬菜作物之一,被广泛用于食品加工和生鲜消费。然而,受到气候、土壤和病虫害等因素的影响,番茄的产量和品质常常受到限制。为了满足不断增长的人口需求,优化番茄的生长环境和管理技术成为农业生产者和研究人员共同关注的焦点。一、生长环境优化技术。(一)温度调控。温度是番茄生长的关键因素之一。番茄对温度有一定的适应范围。维持适宜的温度范围可以促进番茄的生长和发育,增加产量和品质。

不同肥料对有机栽培番茄生长和土壤酶及微生物量的影响

通过田间试验,研究了生态肥与有机肥混合、矿粉与有机肥混合以及单施有机肥对番茄生长及土壤养分、微生物量和酶的影响。结果表明,生态肥与有机肥混合处理可明显促进番茄根系生长发育和提高叶绿素含量,其产量显著高于单施有机肥及矿粉与有机肥混合施用处理,分别增产14.9%和15.8%。同时,生态肥与有机肥混合处理可明显改善土壤速效养分的供给水平,其NH4+-N和NO3--N都显著高于其他处理。番茄生长中期和后期不同施肥处理的脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶的活性均以生态肥与有机肥混合处理最高。在番茄生长期,生态肥与有机肥混合处理的土壤微生物生物量碳显著高于另外2个处理,表明施用生态肥有利于增加土壤肥力和促进番茄生长。

氮钾肥施用对土壤有效养分和盐分及番茄生长的影响

通过土培盆栽模拟试验,研究氮、钾肥施用量对土壤有效养分、水溶性盐分及番茄生长的影响。结果表明:随着氮、钾肥施用量的增加,土壤NO3--N、速效钾及土壤水溶性盐分含量均显著增加,氮、钾肥施用量与土壤NO3--N、速效钾含量为极显著线性关系,每施纯氮0.1 g/kg土(相当于225 kg/hm2),增加土壤NO3--N 50.5 mg/kg,每施K2O 0.1 g/kg土,土壤速效钾增加79.5 mg/kg;施氮对水溶性盐分含量的增加为施钾的2倍,土壤水溶性盐分含量超过0.8 g/kg后,盐分含量与番茄生物量、开花率呈极显著负相关关系,土壤盐分含量为0.9 g/kg时,显著抑制番茄生长并延迟其生育期,而叶绿素含量相对增加;番茄叶片中脯氨酸含量与土壤水溶性盐分含量间呈极显著正相关。日光温室栽培土壤盐分累积影响作物生长在外观上的隐蔽性应引起人们的重视。

不同灌溉方法对日光温室番茄生长、品质和产量的影响

为探讨科学合理的灌溉技术,用田间小区栽培试验的方法,研究了日光温室栽培番茄,普通渗灌、节点渗灌、滴灌和沟灌等4种灌溉方法对番茄生长、品质和产量的影响。结果表明:不同灌溉方法对番茄的株高、茎粗均无明显影响,而对果实膨大速度影响显著。其中,第一穗果果径的大小顺序是滴灌>普通渗灌>节点渗灌>沟灌;第二、第三穗果果径的大小顺序相同,均为普通渗灌>节点渗灌>滴灌>沟灌。不同灌溉方法番茄果实的Vc、可溶性糖含量以及总酸度和糖酸比均有显著差异,总的来看滴灌、普通渗灌和节点渗灌的Vc、可溶性糖含量较高而总酸度较低。番茄产量的顺序为普通渗灌>节点渗灌>滴灌>沟灌。节点渗灌水分生产效率最高。由此可以得出,从灌溉方法的效果而论保护地栽培番茄应优选节点渗灌。

微润带埋深对温室番茄生长和土壤水分动态的影响

为探明微润灌溉对番茄生长和土壤水分的影响,设置了3种不同埋深和2种不同工作压力,研究了微润带埋设深度和压力对番茄生长、产量及水分利用效率的影响。结果表明:定植后94天,微润带压力水头为180cm、埋深为15 cm时的番茄株高分别比埋深10 cm和20 cm的处理增加9.17%和7.55%;此时番茄气孔导度最小,光合速率和水分利用效率最大,分别比埋深为10 cm和20 cm的处理增产3.24%和7.45%;不同埋深土壤含水率垂直分布随时间的变化存在差异,15 cm埋深时的土壤含水率最大。微润带埋深是影响土壤水分时空变化的主要因素;压力对土壤含水量时间变化影响不显著。

渗灌灌溉湿润比对日光温室番茄生长发育和需水规律的影响

采用节点式渗灌番茄栽培小区试验的方法，通过比较番茄株高、茎粗、果实品质和产量以及水分生产效率，探讨了用节点式渗灌方法灌溉温室栽培番茄灌溉湿润比的适宜取值范围。研究结果表明：在砂质粘壤土试验地上，当节点式渗灌管埋深为30cm、计划湿润层深15～45cm（厚度30cm）、灌水控制上限和下限分别设定为土壤水吸力6kPa（田间持水量）和30kPa时，将湿润比（计划湿润层湿润土壤体积点总土壤体积比例）设定为0．20、0．35和0．50，并依此计算灌水定额进行灌溉，湿润比0．20处理的番茄株高、茎粗及番茄生物量均明显高于湿润比0．35和0．50处理。但从节水、增产和省工几方面综合考察，湿润比选在0．20～0．35有利于番茄植株生长发育，进而可以达到高产、优质、节水的目的。

土壤生物消毒对土壤改良、青枯菌抑菌及番茄生长的影响

针对目前作物集约化和单一化种植所造成的土壤连作障碍以及退化问题,通过土壤培养试验和田间试验研究了土壤生物消毒(土壤中添加2%的米糠、麦麸、茶籽麸后覆盖塑料薄膜,以不添加物料不覆盖为对照)对土壤特性、防控青枯病、番茄生长及产量和品质的影响,以期为土壤生物消毒法的理论研究和实践应用提供参考。结果表明,与对照相比,不同土壤生物消毒处理均能显著提高土壤温度、pH和电导率,降低土壤Eh,显著减少土壤中97.27%~99.14%青枯菌数量;同时显著增加土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量,而对全磷和全钾影响不显著。不同土壤生物消毒处理能显著降低青枯病发病率29.41%~42.65%。此外,土壤生物消毒显著提高番茄叶片F_v/F_m,对光合参数净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度影响不显著;显著增加番茄株高(16.90%~29.15%)和产量(41.41%~56.25%);果实糖酸比、可溶性糖含量也有所增加。以添加麦麸的生物消毒在提高pH、防控青枯病及提高产量的效果最佳。综合来看,作为一种非化学土壤消毒方法,土壤生物消毒在改良土壤、防控土传病害青枯病和促进番茄生长方面表现出较好的优势,值得推广应用。

不同基质栽培对樱桃番茄生长和生理特性的影响

比较分析了不同固体基质栽培对樱桃番茄生长和生理指标的影响,结果表明:珍珠岩加泥炭混合基质能提高樱桃番茄的叶水势、根系活力和光合速率,表现出明显优势的长势、长相。

5-氨基乙酰丙酸对日光温室番茄生长发育和产量品质的影响

【目的】为外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）在日光温室蔬菜上的应用提供科学依据。【方法】研究了不同浓度ALA处理对习光温室番茄生产的影响。【结果】ALA以及ALA＋N叶面施用均明显提高了番茄植株株高、叶绿素相对含量和果实产量，并改善了番茄果实品质；与对照相比，外源ALA各处理植株株高、叶绿素相对含量和单株生物产量均有明显提高，其中D处理（ALA1号肥料第1次2kg／hm^2，第2～4次1kg／hm^2）效果最佳，植株株高、叶绿素相对含量及单株生物产量分别提高27．18％，17．75％和13．93％;外源ALA对番茄果实产量和品质也有明显的提高和改善作用，其中处理B（ALA1号肥料第1次0．5kg／hm^2，第2～4次0．3kg／hm^2）对果实产量效果最明显，处理E（ALA3号肥料第1次2．5kg／hm^2，第2～4次1．5kg／hm^2）对果实品质效果最佳。【结论】处理E（ALA3号肥料第1次2．5kg／hm^2，第2～4次1．5kg／hm^2）既有利于番茄生长发育，又能增加产量并改善品质，为最佳的ALA施用量及方法。

基质高温热水消毒戈壁日光温室番茄生长及对青枯病的防治效果

【目的】研究燃煤式基质（土壤）热水消毒机的基质高温热水消毒，对戈壁日光温室番茄生长的影响及青枯病的防治效果。【方法】测定高温热水消毒处理后戈壁温室基质理化性质，对比分析各生育期番茄生长特性、产量性状、果实品质，生育期调查番茄青枯病病情指数。【结果】通过高温热水消毒使基质20em处温度持续高于50℃达4—6h，可恢复基质功能，减轻青枯病的危害，促进番茄植株生长，提高产量。【结论】基质高温热水消毒处理可有效防治蔬菜青枯病的发生，且促进番茄生长发育。

不同施肥处理对番茄生长和土壤酶活性的影响

通过大棚试验,研究了3种不同施肥处理对番茄生长及土壤酶活性的影响。结果表明:生物有机无机复混肥能够明显提高番茄幼苗株高,茎粗和营养品质,具有显著的增产效果,并能够不同程度的增强土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性。

升降式系统补光对弱光条件下日光温室番茄生长及产量品质的影响

在冬季日光温室弱光环境下,以番茄"金鹏1号"为试材,采用带有机械遥控升降系统的SON—TArgo,发光效率达130lm/W的植物生长钠灯对番茄植株进行不同光源配置高度及时间的补光处理,研究升降式系统补光对弱光条件下日光温室番茄生长及产量品质的影响。结果表明:通过可升降式补光系统实现对光照强度的机械调节,补光处理促进番茄植株光合作用及生长发育、提早成熟、提高果实产量及品质。

稻草施入方式对日光温室番茄生长发育的影响

为了解稻草施入方式对设施栽培蔬菜生长发育的影响,以番茄为供试材料,研究了干稻草以表面覆盖和散施两种方式施入土壤对春茬日光温室番茄生长发育的影响。结果表明:稻草表面覆盖和散施较对照(不施稻草)明显促进了番茄生长发育。主要表现在提高了番茄株高、茎粗和叶片数,促进了番茄植株的生长,增加了番茄单果重,提高了产量,增加了果实可溶性固形物的含量,改善了果实品质。

稻草不同时期施入土壤对日光温室番茄生长发育影响

采用桶栽法研究了稻草不同时期施入土壤对番茄生长发育的影响。试验结果表明,稻草+鸡粪前施处理较后施处理明显提高了番茄株高、茎粗和叶片数,促进了番茄植株的生长,增加了番茄单果质量,提高了产量,增加了果实可溶性固形物的含量,改善了果实品质。稻草前施50d的处理效果更加明显。

浅析环境因子对番茄生长的影响

环境因子对番茄生长发育有着重要的影响,文章从光照、温度、水分及土壤条件(土壤类型、肥力、PH值)等方面来分析对番茄生长的影响,探讨最适宜环境条件,从而通过改善环境条件来提高番茄的产量与品质。

不同电导率灌溉水对番茄生长影响试验

陕西渭南属于半湿润半干旱地区,农业生产较大程度依赖灌溉用水。近年来,通过水窖、旱井等设施来收集雨水进行设施作物灌溉已成为发展节水生态农业的趋势。设施大棚长期依赖含盐量较高的灌溉水,易导致土壤严重返盐,而雨水是一种灌溉效果较好的水资源,含盐量低,对大多数作物生长发育有利。

基于Logistic模型的番茄生长特性研究

为探究不同水分(W)-沸石量(Z)-埋深(H)条件下番茄生长特性,采用Logistic模型对番茄生长动态过程进行模拟和效果评价,并揭示了各因素对番茄物候期参数和生长参数的影响。结果表明:不同处理下番茄S型生长过程可划分为渐增期、线性生长期和缓增期3个阶段,宜采用Logistic模型进行量化描述。增加土壤水分或减小埋深能够提前番茄线性生长终点t-2以及缩短线性生长期LGD,同时促进番茄最大线性生长速率MGR,平均线性生长速率LGR和线性生长量TLG。增加水分或减小埋深对t-1影响表现为先促进后抑制。沸石量增加对t-2、LGD和TLG影响表现为先促进后抑制,对t-1、MGR和LGR影响表现为先抑制后促进。三因素对t-1影响表现为Z>W>H,对t-2、LGD、MGR、LGR和TLG影响表现为W>H>Z。适宜番茄生长的最优处理组合为:水分70~90田间持水量、沸石量6 t/hm^2、埋深15 cm。

微生物菌肥与蚯蚓液体肥对设施连作番茄生长和土壤肥力的影响

针对连作设施番茄产量降低、土壤肥力下降问题,以传统施肥为对照(CK),设置微生物有机固体肥+微生物菌剂灌根(T1)、微生物有机固体肥+微生物菌剂灌根+蚯蚓液体追肥(T2)处理,探究微生物菌肥与蚯蚓液体肥对连作番茄生长和土壤肥力修复效果研究。结果表明,相对CK,T1、T2处理显著增加了叶片相对生长速率、土壤速效钾含量和总生物量,分别为5.14%、3.12%,25.77%、34.02%和18.10%、14.65%。相对CK和T2处理,T1处理显著增加了株高生长速率和果实产量,分别为3.77%、4.46%和18.37%、19.90%;相对CK,T1处理显著增加植株地上和地下部干重、土壤有机质和全氮含量,分别为17.06%、35.19%、37.57%和22.44%。综合肥力指数表明,T1>CK>T2,T1综合肥力指数SFI显著高于CK和T2处理,分别为11.21%及19.03%。相关性分析表明,产量与综合肥力指数、地下部鲜重、地下部干重呈极显著正相关,与速效氮呈极显著负相关,与全氮呈显著性正相关。总之,相对CK,T2处理显著促进植株生物量增加,T1处理对促进番茄植株生长和增加土壤肥力效果最佳。