【技术实现步骤摘要】
水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法
本专利技术属于人工智能与农业
，特别涉及一种水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法。
技术介绍
水是绿色植物进行光合作用的重要原料，土壤水是作物水分的主要来源，所以光合速率的大小与土壤湿度状况密切相关，适宜的水分有利于作物生长，胁迫或过量状态均会对作物产生不良影响。水分胁迫下,作物的气孔密度随水分胁迫程度加重而呈现持续降低趋势，叶绿素荧光参数下降，CO2吸收受阻,从而降低光合速率；过量的水分会抑制根系呼吸,打破生殖生长和营养生长之间的平衡，导致光合速率下降，植株生长受阻。因此高效灌溉对于提升水资源利用率及营造有利于作物生长发育和物质积累的土壤水分环境至关重要。近年来针对高效灌溉系统的研究已成为设施调控领域的研究热点。许景辉等提出了基于PID控制参数优化后的智能灌溉系统，于浩等设计了基于32单片机控制的智能灌溉系统，杨帆等研究了基于ZigBee的蔬菜大棚自动灌溉系统设计，以上智能灌溉系统可以实现灌溉时间和灌溉量的最优控制，很大程度上提高了灌溉效率，为温室作物...
【技术保护点】
1.水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，获取不同温度、光量子通量密度、CO
【技术特征摘要】
1.水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，获取不同温度、光量子通量密度、CO2浓度和土壤湿度嵌套条件下的净光合速率和WUE数据，基于径向基神经网络构建光合速率预测模型和WUE预测模型；
步骤2，根据光合速率预测模型获取不同温度、光量子通量密度和CO2浓度嵌套下的光合速率对土壤湿度的响应曲线，计算其离散曲率并构造调控区间；
步骤3，在该区间内基于粒子群寻优算法获取WUE最大点对应的土壤湿度值，以此作为调控目标值；
步骤4，利用SVR算法构建融合WUE-光合速率的需水模型，并基于该模型进行温室作物需水调控。
2.根据权利要求1所述水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法，其特征在于，所述步骤1中，首先将获取的多组试验数据集进行归一化处理，然后划分训练集和测试集；其次，确定径向基函数的扩展速度；最后，将温度、光量子通量密度、CO2浓度和土壤湿度作为模型输入，分别以光合速率和对应的WUE作为输出，利用径向基函数算法构建多因子耦合的光合速率预测模型和WUE预测模型。
3.根据权利要求2所述水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法，其特征在于，所述径向基函数的扩展速度为10。
4.根据权利要求1所述水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法，其特征在于，所述步骤2中，温度、CO2浓度、光量子通量密度分别以各自设定步长在各自设定区间内进行实例化，最终获取多条不同环境嵌套条件下的土壤湿度响应曲线，在每条土壤湿度响应曲线中，土壤湿度以其设定步长在其设定区间内取值，即获取的每条响应曲线均为离散点构成的数字曲线，采用U弦长曲率法计算响应曲线的曲率值，将曲率特征点作为湿度调控区间下限点，将曲率极值点作为湿度调控区间上限点，以此构建土壤湿度调控区间。
5.根据权利要求4所述水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法，其特征在于，所述温度的设定步长为1℃，设定区间为[18℃，33℃]；CO2浓度的设定步长为100μmol·mol-1，设定区间为[400μmol·mol-1，1000μmol·mol-1]，光量子通量密度的设定步长为100μmol/(m2·s)，设定区间为[200μmol/(m2·s)，800...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡瑾，完香蓓，隆星月，邓一飞，陈丹艳，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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