基于单木冠幅预测模型的核桃果园有机肥分段间歇开沟施肥方法

摘要

[目的]根据核桃果园条沟施肥技术的相关农艺要求，本文旨在提出一种基于单木冠幅预测模型的核桃果园有机肥分段间歇开沟施肥方法，并搭建试验台。[方法]通过分析新疆地区核桃树根系分布、养分迁移吸收规律及肥土混合机制，提出基于单木冠幅预测模型的核桃果园有机肥分段间歇开沟施肥方法。通过对国内外学者常用的10种基础模型进行评价，得到最佳基础模型，再加入协变量以提高模型的预测精度。然后基于该方法设计搭建控制系统。[结果]构建新疆叶城核桃树单木冠幅预测模型，模型调整后的决定系数(R₂^adj)为0.815,RMSE为0.356,MAE为0.259。该模型通过胸径和枝下高对核桃树单木冠幅进行预测。设计了核桃果园有机肥分段间歇开沟施肥控制系统，该控制系统借助传感器矩阵检测到单木的胸径、枝下高以及树干的定位信息，通过单木冠幅预测模型得到冠幅预测值，根据该预测值和树干定位信息控制开沟器，完成分段条沟和间歇施肥作业。设计的控制系统平均预测冠幅误差分别为3.44%、3.83%、6.66%。[结论]本研究提出的针对新疆核桃果园的有机肥分段间歇开沟施肥方法，可更好地贴近果树最佳施肥区域进行施肥，为果园有机肥精准、高效施肥技术提供参考。

关键词

有机肥 / 间歇分段施肥 / 新疆核桃果园 / 单木冠幅模型 / 控制系统

基金资助

国家自然科学基金项目(52265039)