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《云南大学》 2017年
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云南主要魔芋品种栽培适宜度分析及种植管理信息系统构建

王迪  
【摘要】:魔芋为天南星科(Araceae)魔芋属(Amorphophallus Blume)多年生草本植物,是葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,KGM)的唯一天然来源,在医药、石油、化工、环保、及航天航空等众多领域具有广泛的应用价值。近年来,伴随着保健、环保等产业的迅速兴起与快速发展,对魔芋初级加工产品魔芋精粉的需求持续增长,生产企业原料始终供不应求,作为产业链的源头,魔芋作物的规模化、专业化栽培受到日益广泛的关注。云南地处世界魔芋种质资源多样性的核心区域,具有发展魔芋产业得天独厚的环境优势与资源优势,在我国魔芋产业中占有重要地位。多年来,魔芋产业一直是云南高原特色农业的重要组成部分,在山区、半山区增加农民收入,优化农业产业结构等方面发挥着重要作用。云南的魔芋产业也面临着许多亟待解决的问题。由于云南山地众多、丘陵起伏、海拔差异显著、立体气候明显,农地条件差别很大,加之种苗类型、种类种质等问题,各地魔芋种植所反映出来的品质产量效益等问题较为突出。实践证明,局地分块化、区域规模化是符合云南高原山地环境的魔芋栽培管理模式,是未来云南魔芋产业发展的必由之路,这种特殊的栽培管理模式也对云南魔芋的栽培决策与信息管理提出了更高的要求。本研究面向云南魔芋产业发展的实际需求开展工作,以高原特色农业规模化、精细化、集约化发展需求为导向,以现代农业信息技术为切入点,选取7种具有重要经济价值的魔芋品种作为研究对象,以地理信息系统和生态位模型为基础,对云南高原山地环境下魔芋的适生范围、生产潜能进行全面评价,在此基础上基于Microsoft Visual Studio和ArcGIS Engine开展了云南魔芋栽培信息监测与速报平台研发与构建。通过上述工作主要获得以下成果:1.首次对7种具有重要经济价值的魔芋品种,弥勒魔芋(A.muelleri)、白魔芋(A.albus)、花魔芋(A.rivieri)、南蛇棒(A.dunnii)滇魔芋(A.yunnanensis)、西盟魔芋(A.ximengensi)、疣柄魔芋(A.paeoniifoliu)在我国及东南亚的的资源分布情况进行了系统整理,构建了资源空间分布数据库。2.基于生态位因子分析(Ecological Niche Factor Analysis,ENFA)对上述魔芋的生长环境需求进行了深入探讨,明确了温度的变化范围是影响魔芋种植区域的重要因素。大多数的魔芋品种适宜种植在温差较小的区域,昼夜温差月均值(Bio 2)、昼夜温差与年温差比值(Bio 3)是影响魔芋种植区域的主要影响因子。不同的魔芋品种对于温度与湿度的要求表现出明显差异:白魔芋与花魔芋偏向于分布在年降雨量较小的区域,而南蛇棒、滇魔芋、西盟魔芋、疣柄魔芋则偏向于生长在年降雨较高,湿度条件较好的区域;除白魔芋和花魔芋外,高温条件是大多数魔芋生长的必要环境因素,最冷月最低温(Bio 6)是决定弥勒魔芋、白魔芋、南蛇棒、滇魔芋适宜种植区域划分的重要环境因子。3.基于地理信息系统和环境气候大数据首次对云南魔芋栽培适宜区进行了精细化、量化分析。研究结果显示7种魔芋在云南的栽培适宜区表现出较大的差异性和互补性:弥勒魔芋适生区主要集中于滇西南、滇南河谷地区,在金沙江河谷地区也表现出一定的适生性;白魔芋是7种魔芋中唯一适宜栽培在滇东北金沙江河谷地带的种类;花魔芋的适生区集中在滇中高原地区;南蛇棒的适生区位于以文山为核心的滇东南地区;滇魔芋在云南的适生区较为宽泛,滇中地区、滇西南地区均存在较大面积的适生区域;西盟魔芋适生区集中于滇南地区;疣柄魔芋的适生区分布于滇南及滇东南部。云南魔芋适生区主要集中在南部、西南部的低海拔河谷地区,滇中地区与滇西北地区适宜种植的魔芋品种较少,其中龙陵、施甸、昌宁、江城、景谷、双江等地自然环境适宜4种以上魔芋生长,产业基础优越。4.运用C#编程语言结合ArcgisEngine进行二次开发,以VS2010作为开发平台,利用组件式GIS的技术构建了云南魔芋种植管理系统。完成了魔芋栽培系统中整体功能的设计以及系统数据库设计,实现魔芋长势与产量、气候条件、水旱灾害、病虫草害等关键信息管理的综合化、全程化监测与速报,为高原山地环境条件下魔芋产业规模化、精细化、集约化发展提供信息保障。研究结果不仅为后续魔芋种植区域的研究提供资料,而且还对于无法集中种植的品种提出了一种集约管理的方法,可作为实现魔芋种植产业化的一个参考,具有一定的理论和实践意义。
【学位授予单位】:云南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP315;S632.3

【参考文献】
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