一种潮汐育苗营养液精准决策方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种潮汐育苗营养液精准决策方法和系统，基于日太阳辐射累积值、阶段太阳辐射值控制的灌溉决策模式，更加符合幼苗对水分和养分的需求规律，避免阴雨天灌溉，减少病虫害的发生；基于环境因子、不同作物的幼苗生长模型、水肥需求模型，使不同作物的幼苗不同生育阶段获得最佳的水肥需求量，对优质壮苗生产和保护生态环境具有重要的现实意义；可有效实现潮汐育苗营养液管理的自动化和精准化，降低综合生产管理成本，减少病虫害，提高劳动效率，充分提高设施育苗效益与效率，既能保证幼苗优质壮苗生产，也能避免水和肥料的浪费，提高水肥的利用效率。提高水肥的利用效率。提高水肥的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种潮汐育苗营养液精准决策方法和系统


[0001]本专利技术涉及农业设施
，尤其涉及一种潮汐育苗营养液精准决策方法和系统。

技术介绍

[0002]潮汐育苗属于一种新型灌溉育苗方式。其主要优点是高效、节水和环保。在欧美许多发达国家已作了大量研究，以荷兰为代表的国外设施农业发达国家在生产中应用的潮汐灌溉系统营养液管理基本实现全自动调控，设备先进、技术领先。我国应当学习国外的先进经验，结合我国国情，进行潮汐灌溉技术及关键设备的研发，全面提高国内设施灌溉产品的科技含量，促进潮汐式育苗的产业化发展。
[0003]水分和营养液浓度电导率(Electrical Conductivity，简称EC)值是作物生长发育根本动力与关键影响因子，对于潮汐式穴盘育苗尤为重要，幼苗组织柔软，含水量高，生长迅速，对水分和营养液EC丰缺异常敏感。因此，创建智能精量灌溉决策系统是潮汐育苗的关键。
[0004]目前国内潮汐式育苗系统已进行初步研究，但是自动化和智能化程度还较低，大多仍停留在灌溉混肥量及频率是以手动或定时器控制的水平，这种方式并未考虑栽培幼苗种类和不同生育阶段水肥需求规律，往往阴雨天时因蒸发量减少造成育苗基质水分含量过高，以致影响幼苗正常生长。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种潮汐育苗营养液精准决策方法和系统，解决了现有技术中未考虑栽培幼苗种类和不同生育阶段水肥需求规律，往往阴雨天时因蒸发量减少造成育苗基质水分含量过高，以致影响幼苗正常生长的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种潮汐育苗营养液精准决策方法，包括：
[0007]在潮汐育苗栽培区按作物类别对幼苗进行分区培育；
[0008]实时获取潮汐育苗栽培区的太阳辐射值，基于所述太阳辐射值定时计算幼苗在培育期的太阳辐射累加值，若判断获知所述太阳辐射累加值大于第一灌溉预设辐射临界值，则进一步获取幼苗在当天预设时段的阶段太阳辐射量，若判断所述阶段太阳辐射量大于第二灌溉预设辐射临界值，则获取不同作物的幼苗的生育阶段；
[0009]基于预先构建的不同作物的幼苗在不同生育阶段的营养液灌溉决策模型和幼苗参数，确定不同作物的幼苗的营养液决策方案。
[0010]作为优选的，实时获取潮汐育苗栽培区的太阳辐射值，具体包括：
[0011]基于太阳辐射传感器定时采集太阳辐射数据，根据每天0:00点至24:00点的太阳辐射数据计算每天的日均太阳辐射值R
a
，单位为 W/m2；基于所述日均太阳辐射值计算得到日太阳辐射总量 R
t
＝3600*24*R
a
/106。
[0012]作为优选的，基于所述太阳辐射值定时计算幼苗在培育期的太阳辐射累加值，具
体包括：
[0013]在每天第一预设时刻T1对幼苗在培育期的日太阳辐射总量进行累加，得到太阳辐射累加值：∑R
ti
＝R
t1
+R
t2
+
…
+R
ti
；其中R
ti
表示幼苗在培育期的第i天的日太阳辐射总量，i＝1,2,
…
。
[0014]作为优选的，则进一步获取幼苗在当天预设时段的阶段太阳辐射量，具体包括：
[0015]根据所述太阳辐射数据计算每天0:00点至第二预设时刻T2的阶段太阳辐射均值R
m
，基于所述阶段太阳辐射均值R
m
计算得到阶段太阳辐射总量R
n
＝3600*T2*R
m
/106。
[0016]作为优选的，则获取不同作物的幼苗的生育阶段，具体包括：
[0017]实时获取潮汐育苗栽培区的日均空气温湿度，基于所述日均空气温湿度得到不同作物的幼苗的生理发育时间，基于不同作物的幼苗播种时间和所述生理发育时间确定不同作物的幼苗的生育阶段。
[0018]作为优选的，基于不同作物的幼苗播种时间和所述生理发育时间确定不同作物的幼苗的生育阶段，具体包括：
[0019]获取不同作物的幼苗的日相对热效应值：
[0020][0021]式中，RTE为日相对热效应值；T为日均空气温度；Tb为发育下限温度；To1、To2分别为发育适宜温度的上限和下限；Tm为发育上限温度；
[0022]基于所述日相对热效应值得到不同作物的幼苗的生理发育时间 D＝∑RTE，基于所述生理发育时间判断不同作物的幼苗所处的生育阶段。
[0023]作为优选的，还包括：
[0024]构建基于供液时间、持液时间、营养液供给EC值与不同作物的幼苗不同生育阶段的营养灌溉决策模型。
[0025]第二方面，本专利技术实施例提供一种潮汐育苗营养液精准决策系统，包括：
[0026]育苗模块，用于在潮汐育苗栽培区按作物类别对幼苗进行分区培育；
[0027]环境模块，用于实时获取潮汐育苗栽培区的太阳辐射值，基于所述太阳辐射值定时计算幼苗在培育期的太阳辐射累加值，若判断获知所述太阳辐射累加值大于第一灌溉预设辐射临界值，则进一步获取幼苗在当天预设时段的阶段太阳辐射量，若判断所述阶段太阳辐射量大于第二灌溉预设辐射临界值，则获取不同作物的幼苗的生育阶段；
[0028]决策模块，用于基于预先构建的不同作物的幼苗在不同生育阶段的营养液灌溉决策模型和幼苗参数，确定不同作物的幼苗的营养液决策方案。
[0029]第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面实施例所述潮汐育苗营养液精准决策方法的步骤。
[0030]第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面实施例所述潮汐育苗营养液精准决策方法的步骤。
[0031]本专利技术实施例提供的一种潮汐育苗营养液精准决策方法和系统，基于日太阳辐射累积值、阶段太阳辐射值控制的灌溉决策模式，更加符合幼苗对水分和养分的需求规律，避免阴雨天灌溉，减少病虫害的发生；基于环境因子、不同作物的幼苗生长模型、水肥需求模型，使不同作物的幼苗不同生育阶段获得最佳的水肥需求量，对优质壮苗生产和保护生态环境具有重要的现实意义；可有效实现潮汐育苗营养液管理的自动化和精准化，降低综合生产管理成本，减少病虫害，提高劳动效率，充分提高设施育苗效益与效率，既能保证幼苗优质壮苗生产，也能避免水和肥料的浪费，提高水肥的利用效率。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为根据本专利技术实施例的潮汐育苗营养液精准决策方法流程框图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潮汐育苗营养液精准决策方法，其特征在于，包括：在潮汐育苗栽培区按作物类别对幼苗进行分区培育；实时获取潮汐育苗栽培区的太阳辐射值，基于所述太阳辐射值定时计算幼苗在培育期的太阳辐射累加值，若判断获知所述太阳辐射累加值大于第一灌溉预设辐射临界值，则进一步获取幼苗在当天预设时段的阶段太阳辐射量，若判断所述阶段太阳辐射量大于第二灌溉预设辐射临界值，则获取不同作物的幼苗的生育阶段；基于预先构建的不同作物的幼苗在不同生育阶段的营养液灌溉决策模型和幼苗参数，确定不同作物的幼苗的营养液决策方案。2.根据权利要求1所述的潮汐育苗营养液精准决策方法，其特征在于，实时获取潮汐育苗栽培区的太阳辐射值，具体包括：基于太阳辐射传感器定时采集太阳辐射数据，根据每天0:00点至24:00点的太阳辐射数据计算每天的日均太阳辐射值R
a
，单位为W/m2；基于所述日均太阳辐射值计算得到日太阳辐射总量R
t
＝3600*24*R
a
/106。3.根据权利要求2所述的潮汐育苗营养液精准决策方法，其特征在于，基于所述太阳辐射值定时计算幼苗在培育期的太阳辐射累加值，具体包括：在每天第一预设时刻T1对幼苗在培育期的日太阳辐射总量进行累加，得到太阳辐射累加值：∑R
ti
＝R
t1
+R
t2
+
…
+R
ti
；其中R
ti
表示幼苗在培育期的第i天的日太阳辐射总量，i＝1,2,
…
。4.根据权利要求3所述的潮汐育苗营养液精准决策方法，其特征在于，则进一步获取幼苗在当天预设时段的阶段太阳辐射量，具体包括：根据所述太阳辐射数据计算每天0:00点至第二预设时刻T2的阶段太阳辐射均值R
m
，基于所述阶段太阳辐射均值R
m
计算得到阶段太阳辐射总量R
n
＝3600*T2*R
m
...

【专利技术属性】
技术研发人员：温江丽，郭文忠，赵倩，徐凡，林森，贾冬冬，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：