书目详细信息
： 基于植物工厂水肥一体化营养液配方优化—以生菜为例
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 基于植物工厂水肥一体化营养液配方优化—以生菜为例/.李春生著/.李靖指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.24 |
| 载体形态项： | 69页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 水利学院, 学号2020210058 |
| 提要文摘： | 植物工厂是现代化农业发展的产物，是一种目前最高水平的新兴高效农业生产方式。植物工厂内部设施中营养液系统是主要设施部分之一，植物工厂中作物所需的水肥均由营养液提供，营养液的配方对作物产量和品质有着决定性的影响。经查阅文献，关于使用机器学习的方式对生菜进行预测的研究鲜有，本项目旨在为植物工厂条件下水培生菜的发展提供技术指导。本文以植物工厂中的水培生菜为研究对象，通过改变营养液中氮素种类的含量和氮磷钾的配比，来探讨不同营养液对水培生菜产量、品质及各个时间段生态特征影响，通过SSA-BP神经网络预测模型的建立，结合水培实验数据，针对水培生菜营养液开展研究。在特定的植物工厂环境条件下开展试验研究对于优化水培生菜技术、提高产量和种植效益具有十分重要的意义。本文以霍格兰式营养液为基础，采用水培种植方式、室内试验以及观测的方法研究不同氮源及不同氮磷钾对配方对水培生菜产量和品质的影响，通过建立麻雀搜索优化神经网络预测模型（Sparrow Search Algorithm-Back Propagation neural network，SSA-BP），对生菜叶长、株高及叶片数进行预测，最终通过结合试验和SSA-BP模型的方法筛选出最佳营养液配方。通过试验和数据分析得到主要结论包括： （1）在不改变营养液中总氮的条件下，适宜增加营养液中硝态氮的含量（即替换使用硝态氮等量霍格兰营养液中1.75mg/L~5.25mg/L铵态氮）在叶长、叶片数以及株高方面均优于对照组霍格兰式营养液水培，对生菜的增产有促进作用，此外适当的增加营养液中硝态氮的含量可以缩短生菜生长的周期。N3处理（10mg/L NH4NO3）下的生菜叶长及株高品质均大幅优于CK处理（霍格兰氏营养液），较CK处理增长了19.43%和10.21%；生菜产量方面N3处理占据更大的优势，其鲜重和产量分别为14266.18g/m2和17135.25g/m2，产量和鲜重比CK处理增加了50.716%。 （2）增加硝态氮含量1.75mg/L~7mg/L还能不同程度增加生菜维生素C的含量以及可溶性蛋白的含量，在一定程度上也会减少食用生菜硝酸盐含量高的危险，增加硝态氮的含量，减少铵态氮的含量可以显著增加水培生菜的品质及产量，提高水培的利用率，过量增加硝态氮含量会增加生菜中硝酸盐的含量。 （3）适宜增加营养液中钾的含量在叶长、叶片数以及株高方面均有促进作用，当营养液中氮的含量过高时，增加钾的含量会对生菜的产量产生抑制作用。在氮含量适中时适宜增加营养液中磷钾的含量在叶长、叶片数以及株高方面均有促进作用但磷对生菜叶长、叶片数以及株高方面的增产作用不明显，磷钾对生菜叶长、叶片数以及株高的作用大小表现为：K＞P； （4）不同氮磷钾配比的水培试验下P2处理（9N:1P:8.8K）的生菜鲜重最好，各处理优于P3处理，地上部干鲜重表现为P2＞K2＞P1＞N3＞K1＞P3，在N3处理营养液基础上增加磷钾的含量可以增加生菜的产量，P2处理占据更大的生长优势，重量为128.461g/株，比N3处理提高了12.58%。 （5）使用SSA-BP神经网络对水培生菜叶片数、叶长和株高数据集进行拟合，得到的R2值最高为0.97113，这表明该模型能够较好地预测水培生菜在生长时间内的动态变化。通过使用该模型对植物工厂水培实验进行测试，发现预测值与实际生长值相比精度达到了83.31%以上，这表明使用SSA-BP神经网络可以用来预测水培生菜营养液配方，根据最高平均预测精度最佳的营养液配方为配方2。 |
| 并列题名： | Optimization of nutrient solution formula based on integrated water and fertilizer in plant factory—Take lettuce for example |
| 题名主题： | 植物工厂 水培 生菜 麻雀搜索算法 营养液配方 学位论文 |
| 中图分类： | S142.5-533 |
| 个人名称等同： | 李春生 著 |
| 个人名称次要： | 李靖 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |