一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法，包括以下步骤：(1)基本数据确定：利用查询软件获取植胶区内种植点的地理信息；获取作物光合有效时间段阈值；测定其成龄橡胶树树高；(2)计算行间阳光直射时长极值：模拟计算该种植点不同月份行间阳光直射时长及时间段；(3)确定种植行向：结合步骤(2)中不同行向阳光直射极值，预判适宜作物在胶园林下种植的最优光照阈值橡胶树种植行向。本方法依据不同种植行向胶园光照在太阳直射点变化下的时空分布规律，结合作物生育期及光合效率，实现最优光照阈值的预判，分析判断方法简单易操作，结果参考应用价值较高。结果参考应用价值较高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法


[0001]本专利技术涉及间作物栽培与耕作
，特别涉及一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法。

技术介绍

[0002]天然橡胶是四大工业基础原料中唯一的可再生资源。之前我国巴西橡胶树种植方式99％以上都是等行距种植，此种植模式胶园只有在幼树(定植4年之前)阶段行间可间作喜光作物，在橡胶树定植4年后，随着橡胶树生长会导致胶园林下郁闭度增大、行间橡胶树根系分布广，在之后长达数十年的生产周期内只适合种植少量喜荫作物，极大程度限制胶园林下间作模式发展，存在大量的土地、空间资源利用效率低等问题。
[0003]全周期间作模式胶园建设技术采用直立窄冠品种橡胶树以宽窄行种植模式，在不显著减少橡胶产量的前提下，可以优化改善胶园林下空间环境，大幅降低胶
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作空间、养分等竞争，且整个胶园生产周期内皆可进行多种作物以及更容易机械化操作，更有利于发展林下间作生产。
[0004]然而，在该模式的推广过程中，通常以地形和经验来确定行向定植，待成林后又根据林下宽行行间的光照条件来进行作物匹配，这对于需要经营长达30 年之久的胶园来说，根据行间光照不停给匹配适宜间作物来确定间作模式，会导致难以形成连续的、规模化的生产。若有一种方法可以预判该类型成龄胶园行间光照极值，则可提前规划该区域种植作物种类，配套相应基础设施，减少不必要投入，更好的推广该模式胶园。因此，在国家推进新旧胶园更新和全周期间作模式胶园推广的背景下，提出一种全周期种植模式成龄胶园预期光照阈值的间作物行向配置的预判方法。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术，本专利技术在于提供一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法，根据橡胶树高、种植点阳光直射点变化规律和作物光合效率，确定最优间作物种植行向，做好区域规划，方法简单且易操作。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法，包括以下步骤：
[0008](1)基本数据确定：获取植胶区内种植点的经度、地理纬度和太阳高度角、太阳方位角地理信息；选取喜光作物和喜荫作物为代表测定其光合速率日变化曲线，获取该作物的光合有效时间段阈值；选取适宜全周期种植模式橡胶树品种，测定其成龄橡胶树树高；
[0009](2)计算行间阳光直射时长极值：结合橡胶树种植行向、全周期种植模式胶园的宽行间距和步骤(1)中的基本数据，模拟计算该种植点不同月份行间阳光直射时长及时间段；
[0010](3)确定种植行向：根据作物种植季节、光合速率日变化曲线指标，结合步骤(2)中不同行向阳光直射极值，预判适宜作物在胶园林下种植的最优光照阈值橡胶树种植行向。
[0011]本专利技术的有益效果在于：本方法以我国植胶区集中在北回归线以南的地理特性，
结合太阳直射点、太阳高度角、树高等参数间关系，计算种植点橡胶树林下不同行向行间的光照阈值，可以实现科学预判，打破传统的经验判断。
[0012]本专利技术可以根据间作物对光照需求设置最优种植行向，间作物光照需求可采用光合仪测定，短时间内即可完成，亦可根据查询文献来完成，方法判断简单易操作，结果对区域规划，规模化生产具有较高参考价值。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，此处所说明的附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分。
[0014]图1为本专利技术一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法中橡胶树种植行向双行与太阳光照路径示意图；
[0015]图2为本专利技术一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法中橡胶树与太阳光线路径、太阳高度角、太阳方向角关系示意图；
[0016]图3为本专利技术一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法中实施例1中玉米光合速率日变化曲线图；
[0017]图4为本专利技术一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法中实施例2中疣柄魔芋光合速率日变化曲线图。
具体实施方式
[0018]为了更好理解本专利技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，并结合附图对本专利技术做进一步的说明。
[0019]一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法，包括以下步骤：
[0020](1)基本数据确定：通过经纬度定位软件获取我国植胶区内种植点的经度、地理纬度，通过日出日落月相手机APP软件或太阳高度角软件查询该种植点某时刻的太阳高度角(A)、太阳方位角(B)，即可查询1～12月某时刻的有效阈值地理信息；由于太阳公转和自转规律，结合阳光直射点在南北回归线和赤道之间移动的日期，每年阳光直射南回归线和北回归线的时间分别为6月22日和12月22日，为了便于计算种植点在阳光直射点在(南回归线)最南边和(北回归线)最北边时的极值，查询每月22日日出～日落之间时刻整点值。选取喜光作物和喜荫作物为代表测定其光合速率日变化曲线，设置光合仪测定每个时间的光合速率，结果处理得光合速率日变化曲线，通过变化曲线获取间作物光合有效时间段阈值。选取适宜全周期种植模式橡胶树品种热研7
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59，测定其成龄橡胶树树高；利用测高仪观测该模式推广种植橡胶树品种定植10年、15年、 20年、25年以上的橡胶树冠幅值(L)、高度值(h)，确定该区域喜光/喜荫类型代表作物生育期和光照需求，例如，有效光合时间段，光饱和点，光补偿点，光照时长需求。
[0021](2)计算行间阳光直射时长极值：拟代入预设橡胶树种植行向(C，北向为0
°
，表示种植方向为南北行向)、全周期种植模式胶园宽行间距20m和步骤(1)中的基本数据，通过公式计算该种植点该时刻橡胶树投影(a)与种植行垂线长度(b)，种植行垂线长度(b)即宽行行间橡胶树投影宽度(b)。
[0022]投影宽度(b)的大于行间宽度，大于或于20米时，橡胶树行间没有接受阳光直射，当投影宽度小于20米时，行间开始接受光照，当投影宽度小于橡胶树平均冠幅(L)时，为套作区域全部接受光照。由此，可以推断各位点在当月每天接受阳光直射时长极值；即模拟计算该种植点不同月份行间阳光直射时长及时间段；
[0023](3)确定种植行向：根据步骤(1)中作物种植季节、光合速率日变化曲线等指标，结合步骤(2)中不同行向阳光直射极值，预判适宜作物在胶园林下种植的最优光照阈值橡胶树种植行向。
[0024]实施例1
[0025]以在植胶区海南省儋州市中国热带农业科学院儋州院区预期在行间种植喜光作物玉米为例：
[0026]玉米是禾本科一年生草本植物，是重要的粮食作物和饲料作物，也是世界总产量最高的农作物，其种植面积仅次于水稻和小麦。玉米是喜光作物，与其他作物相比，光饱和点较高，有试验证明玉米在光合有效辐射2000μmol/(m2·
s) 时，也未曾测得光饱和点。玉米属于短日照作物，生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于预期光照阈值计算间作物种植行向的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基本数据确定：获取植胶区内种植点的经度、地理纬度和太阳高度角、太阳方位角地理信息；选取喜光作物和喜荫作物为代表测定其光合速率日变化曲线，获取该作物的光合有效时间段阈值；选取适宜全周期种植模式橡胶树品种，测定其成龄橡胶树树高；(2)计...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘剑，黄坚雄，袁淑娜，王秀全，桂青，郑定华，陈俊明，涂寒奇，马振发，成尚恒，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院橡胶研究所，
类型：发明
国别省市：