一种番茄种苗模型建模与生长预测方法技术

本发明专利技术涉及一种番茄种苗模型建模与生长预测方法。该方法综合考虑温度、光照和光温耦合对番茄幼苗发育的影响，建立了基于光合有效积温和相对光效应的番茄形态指标及壮苗指数的生长发育预测模型。该方法通过对光合有效辐射的处理计算，消除光照数据的量纲，并定义了相对光效应这一全新参数来描述作物吸收的光能量，减小了有效积温与光合有效辐射的量级差异，同时在模型中考虑了夜间生长发育过程，从而优化了模型预测精度。该方法建立的番茄种苗模型趋势符合幼苗生长规律，模型拟合程度高，能精准地对番茄幼苗的形态指标及壮苗指数的变化过程进行预测。变化过程进行预测。变化过程进行预测。

【技术实现步骤摘要】
一种番茄种苗模型建模与生长预测方法


[0001]本专利技术属于农业信息化和自动化领域，具体涉及一种番茄种苗模型建模与生长预测方法。

技术介绍

[0002]温室作物生长发育模型的研究是从上个世纪70年代末80年代初随着温室作物大规模种植开始的。随着对温室管理技术的提升，物联网传感器技术的发展，以及对园艺作物的生长发育机理的研究不断深入，目前对温室作物生长模型的研究也越来越多。在农业信息技术突飞猛进的今天，作物生长模型被认为是“数字农业”的科学基础与核心技术以及通向农业信息化的桥梁，并成为国内外研究的热门领域。
[0003]在工厂化育苗过程中，若环境条件控制不当，幼苗极易徒长，进而影响番茄的生长发育及产量品质。温室内温度和光照是影响幼苗生长的重要环境因子，通过研究作物生长模型，进而实现温室温度、光照等环境条件的精准控制，对壮苗培育具有重要意义。
[0004]尽管目前我国已研究多种园艺作物的生长模型，但这些模型多为植物全生育期模型，其中针对种苗生产，聚焦作物苗期的生长模型研究较少，涉及到番茄苗期的生长模型则更少。幼苗的形态指标和壮苗指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种番茄种苗模型建模与生长预测方法，其特征在于，基于有效积温和相对光效应建立番茄种苗生长模型，对幼苗生长发育进行预测，具体包括如下步骤：S1，获取育苗过程中温室内的环境参数，包括温度和光合有效辐射；S2，覆盖幼苗生理苗龄，分8次进行取样，获取番茄穴盘苗的表型参数，具体包括株高、茎粗、叶面积、干重和壮苗指数；S3，对环境参数进行处理，消除量纲并考虑植物生长发育特性，计算得到有效积温和相对光效应；S4，将计算得到的有效积温和相对光效应与取样获取的幼苗表型参数进行拟合，比较R2和RMSE，确定模型方程；S5，采用未来几日的天气预报的光照和温度数据作为输入，基于步骤S4确定的模型方程对番茄幼苗生长发育进行精准预测。2.根据权利要求1所述的番茄种苗模型建模与生长预测方法，其特征在于，步骤S1中获取育苗过程中的环境参数，具体是通过传感器自动采集幼苗全生育期的环境参数；采集的数据包括幼苗冠层上方的空气温度和光合总辐射；采集频率为每10min采集1次数据。3.根据权利要求1所述的番茄种苗模型建模与生长预测方法，其特征在于，步骤S2中获取番茄穴盘苗表型参数，具体是将番茄育苗周期根据幼苗生长发育的生理苗龄分成8次进行取样，分别为子叶展平期、1叶1心期、2叶1心期、2叶1心后7天、3叶1心期、4叶1心期、4叶1心后2天和5叶1心期；每次取样随机取30株幼苗，进行形态指标的测量；测量指标包括株高、茎粗、叶面积、全株干重和壮苗指数；壮苗指数根据公式(1)进行计算：壮苗指数＝茎粗/株高
×
全株干重
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)。4.根据权利要求1所述的番茄种苗模型建模与生长预测方法，其特征在于，步骤S3中对环境参数进行处理时，采用公式(2
‑
1)、(2
‑
2)和(2
‑
3)计算出有效积温，GD
day
＝T
mean
‑
T
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
1)GDD
day
＝GDD
day
‑1+GD
day
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
2)式中，GD
day
为某日的有效温度，单位为℃
·
d；GDD
day
‑1为前一日的有效温度，单位为℃
·
d；GDD
day
为从上一生育期到目前的有效积温，单位为℃
·
d，T
mean
为实际测得的日平均气温，T
b
、T
m
分别为番茄在某一发育阶段发育的生物学...

【专利技术属性】
技术研发人员：别之龙，李梦竹，董万静，徐胜勇，黄远，杨林，丰崇然，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：