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为解决现代绿色农业中 saline resources 高效节水灌溉问题,研究人员开展番茄水盐互作多目标优化研究。设置生长阶段(T1-T3)、灌溉水盐度(S1-S3)、灌溉量(W1-W3)因素,发现产量、品质等峰值条件,确定各阶段最优因子区间,为精准农业提供科学依据。
高效利用含盐资源进行节水灌溉是现代绿色农业的优先事项,因此理解水、盐和作物表现之间的复杂关系至关重要。为此,研究人员开发了用于可持续农业实践的多目标优化模型。以番茄为研究对象,2021 年和 2022 年在中国云南省昆明市进行了温室实验。研究考察了三个关键因素:生长阶段(幼苗期 T1、开花坐果期 T2、成熟期 T3)、灌溉水盐度水平(1.0、2.0 和 4.0 g/L,S1–S3,其中 S1 代表当地浅层地下水)、灌溉量 [无亏缺灌溉(田间持水量 FC 的 70%–80%)、中度水分亏缺(FC 的 60%–70%)和重度水分亏缺(FC 的 50%–60%),W1–W3]。对照组保持完全生长,无亏缺灌溉(S1W1–S3W1)。结果表明,番茄产量和品质分别在 T1S1W2 和 T2S2W3 时达到峰值,而与蔗糖代谢相关的酶活性在 T3S3W3 时最高。利用隶属函数和多元回归空间分析确定的各生长阶段最优因子区间如下:T1:盐度 S=3.23–3.55 g/L,灌溉量 W=64.02%–75.56% FC;T2:S=2.05–3.29 g/L,W=65.40%–78.52% FC;T3:S=3.17–3.32 g/L,W=72.54%–75.83% FC。在番茄作物中,幼苗期调控水盐水平显著提高了产量和品质。开花结果期的灌溉可调范围最宽(S=2.05–3.29 g/L,W=65.40%–78.52% FC),而成熟期的范围最窄(S=3.17–3.32 g/L,W=72.54%–75.83% FC)。不同生长阶段的精准水盐管理可大幅推进农业发展。本研究结果为现代多目标精准农业和含盐水资源的高效利用提供了科学依据。