溫室中的綠色生態(tài)臭氧病蟲(chóng)害防治(編輯修改稿)
2025-02-02 10:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和農(nóng)藥銳勁特使用方案。 ，害蟲(chóng)密度不同的地方，相應(yīng)使用不同 量的銳勁特，可以使害蟲(chóng)的量減少到一個(gè)固定的值，則產(chǎn)量也會(huì)是一個(gè)定值，故其條件類(lèi)似于問(wèn)題一的模型。 , 除施肥量 , 其它影響因子如環(huán)境條件、種植密度、土壤肥力等 , 均處于同等水平 , 產(chǎn)量受作物種類(lèi)、植株密度、氣候條件以及害蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)劑的抵抗等各種因素的作用，而忽略以上各種因素的影響，僅僅考慮殺蟲(chóng)劑的種類(lèi)和量的多少對(duì)生長(zhǎng)作物的影響。 。 ，將它以為是不變的生長(zhǎng)速率。 ：農(nóng)藥濃度大小對(duì)作物生長(zhǎng)作用取決于其濃度大小，在一定范圍內(nèi)，隨著濃度的增大促進(jìn)作用增大，當(dāng)大于某一濃度，開(kāi)始起抑制作用。 ，則每次噴灑農(nóng)藥后，睡到的減產(chǎn)量只受稻縱卷葉螟的影響。 模型二的建立與求解 表 3 農(nóng)藥銳勁特在水稻中的殘余量數(shù)據(jù) 時(shí)間 /d 1 3 6 10 15 25 殘余量 假設(shè)農(nóng)藥銳勁特在水稻中的殘余量為 gmg/kg,時(shí)間為 t/d。根據(jù)表三的數(shù) 據(jù)，做出銳勁特的殘余量隨時(shí)間變化圖，并利用 matlab 擬合之，得到殺蟲(chóng)劑的殘余量隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系式： 2 ??? ttg 函數(shù)圖像如下： 0 5 10 15 20 250123456789 圖 5 圖三可以看出，擬合后的函數(shù)圖像與實(shí)際函數(shù)圖像吻合良好，誤差較小，故擬合效果良好。 模型求解： 生長(zhǎng)作物，病蟲(chóng)害與殺蟲(chóng)劑的 模型 假設(shè)同種殺蟲(chóng)劑對(duì)于同種害蟲(chóng)的殺死率是不變的，假設(shè)害蟲(chóng)剩余數(shù)量： 2 ??? xxeh ?其中對(duì)于不同的害蟲(chóng)種類(lèi)取不同的 ?值。 在這之前的假設(shè)可知，在使用農(nóng)藥的條件下，各種害蟲(chóng)的競(jìng)爭(zhēng)為 0，即每種害蟲(chóng)生長(zhǎng)的是相互獨(dú)立的事件，由此可得到農(nóng)作物損失率為： )()()()(),(41 22 ???? ???? xxxxi efefhfhfhhf ??即： ),( ?????? ?????? ?? xxx eei eehhf ?? 上述公式即為農(nóng)作物，病蟲(chóng)害與殺蟲(chóng)劑之間的模型。 由假設(shè)中華稻蝗的繁殖周期大于水稻的生長(zhǎng)周期，則每次噴灑農(nóng)藥后，睡到的減產(chǎn)量只受稻縱卷葉螟的影響。假設(shè)稻縱卷葉螟的生長(zhǎng)周期為兩個(gè)月，每次產(chǎn) 卵 200—— 300 只（每畝），成活率為 20%。 設(shè)農(nóng)藥使用次數(shù)為 n，每 20 天使用一次，則可得 n 的范圍為【 1,7】，失效天數(shù)為 d， 2x為稻縱卷葉螟在田間的密度。 y 為每畝田的水稻產(chǎn)量。由 問(wèn)題一得到的知261083 xey ????。 水稻產(chǎn)量模型 : 噴灑一次藥后，由表二數(shù)據(jù)，稻縱卷葉螟的密度： % ????? dx nn20220?? 由以上幾式得水稻產(chǎn)量 ：? ?%2025 036 5/)2022 0( ???????? ?? nney 水稻利潤(rùn)模型 ： 由以上程序可知，銳勁特 在生長(zhǎng)作物體內(nèi)的殘留量與時(shí)間之間的關(guān)系有： 2 ??? ttg 所以每次需要的藥量為： gp ??10 對(duì)其在五個(gè)月內(nèi)使用農(nóng)藥次數(shù)求定積分即為總的銳勁特的需求量： ? ? ????? T0 0 2 )(p T dtttdtq 利潤(rùn)： ????? qyz 以水稻利潤(rùn)為目標(biāo)的農(nóng)藥銳勁特使用方案 ： 其中的 n 為施加農(nóng)藥銳勁特的次數(shù) 。當(dāng) T=25 時(shí)，有最大利潤(rùn)。 以水稻產(chǎn)量為目標(biāo)的農(nóng)藥銳勁特使用方案 ： 由水稻產(chǎn)量模型知，在產(chǎn)量取到最大值時(shí)，前期階段所受到的減產(chǎn)影響最小，即農(nóng)藥殘留的最小值不小于最低有效濃度。查資料發(fā)現(xiàn)，當(dāng)農(nóng)藥殘留量小于 kgmg/5，可以認(rèn)為農(nóng)藥對(duì)病蟲(chóng)無(wú)效，這時(shí)就要重新噴藥，使得在植物生長(zhǎng)期農(nóng)藥的濃度在 正常范圍內(nèi)盡量高一點(diǎn)。 當(dāng)農(nóng)藥殘留量大于或者等于kgmg/5，求得第一次施加農(nóng)藥的最短時(shí)間，即： 2 ??? tt 可得5?t，即第一次噴藥的時(shí)間為第五天。若不考慮農(nóng)藥累積量，5?T。 問(wèn)題三 模型三分析 問(wèn)題二要求 建立 O3 對(duì)溫室植物與病蟲(chóng)害作用的數(shù)學(xué)模型，并建立效用評(píng)價(jià)函數(shù)。需要考慮 O3 濃度、合適的使用時(shí)間與頻率。 我們首先考慮 O3 對(duì) 溫室植物的影響。接著分析 O3對(duì)病蟲(chóng)害 的 作用 。 模型的建立與求解 根據(jù)附件所給的背景資料，我們知道 植物受 O 3 損害的程度主要取決于臭氧濃度及作用時(shí)間 ， 臭氧濃度一般在 g/cm3以上且作用時(shí)間超過(guò) l 小時(shí)以上，大多數(shù)的植物才會(huì)產(chǎn)生可視 與不可視危害。一般來(lái)講當(dāng)臭氧濃度低于10 6 g/cm3且作用時(shí)間小于 30分鐘時(shí)臭氧對(duì)大多數(shù)植物的生長(zhǎng)均有保護(hù)作用 。 臭氧發(fā)生器應(yīng)選用對(duì)密閉的空氣達(dá)到 5 mg/ m3~10 mg/m3的濃度范圍內(nèi)。此范圍不會(huì)對(duì)蔬菜造成傷害。只是在臭氧濃度 30 mg/m3 時(shí)才可能造成某些蔬菜葉面燒灼 。 下面根據(jù)附件給出的數(shù)據(jù)我們分析臭氧濃度和真菌之間的關(guān)系。 t（小時(shí)） S （ %） 93 89 64 35 30 25 18 10 0 0 0 3()CO （ mg/m3） 表 6 臭氧濃度與真菌作用之間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 注： t 為臭氧持續(xù)作用時(shí)間， S 為病蟲(chóng)害經(jīng)臭氧處理時(shí)的剩余數(shù)量 比例， 3()CO為臭氧噴嘴出口處檢測(cè)到的臭氧濃度。 根據(jù)表格做出圖像，如 圖 1： 真菌剩余個(gè)數(shù)與臭氧濃度的關(guān)系020406080100 1 真菌剩余個(gè)數(shù)與臭氧濃度的關(guān)系 圖 7 真菌剩余個(gè)數(shù)與臭氧濃度的圖像 由于 臭氧 濃度在 5 mg/ m3~10 mg/m3的濃度范圍內(nèi)。此范圍不會(huì)對(duì)蔬菜造成傷害。 所以臭氧濃度在 左右真菌剩余個(gè)數(shù)達(dá)到 0。我們就假設(shè)臭氧濃度在。并且是在持續(xù)作用 。 接著根據(jù)附件給出的臭氧分解速率與溫度的關(guān)系我們來(lái)確定臭氧使用的適時(shí)間和頻率。 溫度 T（ oC） 20 30 40 50 60 70 80 臭氧分解速度（ ug/min1） 表 9 分解實(shí)驗(yàn)速率常數(shù)與溫度關(guān)系 我們由這些數(shù)據(jù)做出圖像：
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