温室环境因子驱动甜瓜水分传输机理分析与模拟

作     者：张大龙 宋小明 杜清洁 焦晓聪 李俊 李建明 ZHANG Dalong;SONG Xiaoming;DU Qingjie;JIAO Xiaocong;LI Jun;LI Jianming

作者机构：西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100 威宁彝族回族苗族自治县农牧局毕节553100 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2017年第48卷第2期

页      面：232-239,214页

核心收录：

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31471916) "十二五"国家科技支撑计划项目(2014BAD14B06) 

主　　题：甜瓜 蒸腾 环境因素 正交设计 耦合作用 水力导度 

摘      要：利用人工气候室控制空气温度、相对湿度和光合有效辐射量,根据水量平衡法控制土壤含水率,按照四因素五水平的二次回归正交旋转组合设计,对甜瓜蒸腾量进行模拟,并探讨各因子调控水分传输的机制。基于Jarvis模型建立环境因素驱动的多元非线性气孔导度模型,结合水汽扩散原理建立蒸腾量模型,模型预测精度良好。探究因素交互作用及其耦合调控效应,结果表明:除相对湿度对蒸腾表现为抑制作用,土壤含水率、空气温度和光合有效辐射均对蒸腾具有促进作用;土壤含水率与空气温度的单因素效应相似,随因素水平增加,蒸腾量线性升高;光合有效辐射量驱动蒸腾的单因素效应为开口向下的二次函数,当因素水平超过阈值后,蒸腾量逐渐下降。环境因素在驱动和调控蒸腾过程中均存在密切耦合和反馈效应,土壤含水率与温度对蒸腾调控的耦合效应趋近于平滑曲面,蒸腾量随两因素水平的升高而升高,在试验水平内两因素对蒸腾表现为协同促进效应;空气相对湿度减弱了水汽扩散驱动力,进而抑制温度和土壤含水率对蒸腾的驱动作用,且这种抑制作用随相对湿度的升高而更明显。