基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法及系统技术方案

本申请提供了基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法及系统，属于雪茄烟叶管理领域，包括：将光温数据和现蕾期、初花期、盛花期打顶的烟碱含量值等可直接科学量化的数据指标进行多信息融合，建立打顶期预测模型，打顶期预测模型包括积温预测模型、第一关联模型、第二关联模型，再根据打顶期预测模型代入数据对待测烟田中的雪茄烟叶进行打顶相关数据的计算，最终结合当地烟站或烟草公司对烟碱含量的要求进行数据计算，完成雪茄烟叶打顶期的预测。本方案通过基于积温和烟碱含量的打顶期预测方式，更加科学、精确的引导烟农提前规划打顶招工事宜和按时打顶，保证雪茄烟叶质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法及系统


[0001]本专利技术属于雪茄烟叶管理领域，尤其涉及基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法及系统。

技术介绍

[0002]现如今，降焦减害是烟草业面临的重大课题，研究认为高烟碱优质烟叶可以在提供相同生理满足感的情况下，使吸食时的焦油暴露量比常规烟叶低，但是提高烟叶的烟碱含量通常会降低其吸食品质。因此，烟叶的烟碱含量需要控制在一个合适的范围，既能提供较高的感官舒适性又要满足降焦要求，提高吸烟安全性。
[0003]雪茄烟作为一种特殊的卷烟产品，具有劲头大、香气浓郁和吃味醇厚等特点。近几年发展较快，雪茄烟销售规模逐渐增大，国内雪茄烟叶种植也开始发展。但因起步较晚，尚未形成成熟完备的雪茄烟栽培技术规程，在日常栽培管理中，出现采用现蕾期打顶、初花期打顶和盛花期打顶不同方式的打顶操作。福建地区更是出现了因为烟叶打顶期与采茶阶段部分同期，烟叶开花时间难以预测，临时雇佣短工较难，完成打顶操作的具体日期由是否雇佣到足够的短工来决定。
[0004]研究已经表明，打顶后会因为吸收氮素能力变强，导致烟碱合成能力变强，也会因为摘除花朵，使光合产物向烟叶内部集中分配，促进干物质积累，从而促进烟碱合成与积累。目前，在作物生长中常用有效积温(是作物在某个生育期或全部生育期内有效温度的总和，即作物活动温度与生物学零度之差的总和)计算生长发育所需时间。
[0005]现有公开了烟草植株打顶方法及装置(专利申请号为：CN202210956193.2)，该方案利用历史打顶记录获取历史植株图像以及历史打顶叶数，通过植株高度、植株叶片数量、植株叶片大小、植株根茎直径等参数，进行模型训练，再结合图像获取模块对判断当前植株是否需要进行打顶操作。
[0006]通过图像来判断打顶期，没有考虑到不同烟田的地理差异以及生长环境因素的问题，不同地区具有不同的生长环境，仅仅通过外部形状特征来判断打顶期，易受到地势差异和环境因素的影响，导致生长进度不一，生长缓慢或是生长过快的情况出现，容易造成打顶期预测不准确的问题。

技术实现思路

[0007]本申请提供了基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法及系统，旨在解决现有烟草打顶方法中，通过烟草的图像来判断打顶期，没有考虑到不同烟田的地理差异以及生长环境因素，易受到地势差异和环境因素的影响，导致生长进度不一，生长缓慢或是生长过快的情况出现，容易造成打顶期预测不准确的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，包括：
[0009]建立雪茄烟叶的供试地并将供试地划分为三个样方，采集供试地中雪茄烟叶生长全周期的气象数据，记录供试地中雪茄烟叶从移栽到不同生长阶段的日期数据以及在不同
生长阶段打顶后当天到采收时的所需天数，并测量采收后雪茄烟叶的烟碱含量；
[0010]基于气象数据和日期数据分别建立不同生长阶段的积温预测模型，基于所需天数和气象数据建立积温与所需天数的第一关联模型，基于日期数据、所需天数和烟碱含量建立打顶操作期与烟碱含量的第二关联模型；
[0011]获取待测烟田的综合气象数据以分别代入积温预测模型和第一关联模型中计算得到到达不同生长阶段所需的第一生长天数和打顶至采收所需的第二生长天数，将第一生长天数和第二生长天数代入第二关联模型中计算，得到待测烟田中不同生长阶段打顶采收后雪茄烟叶的烟碱预测含量，综合气象数据包括实时积温、历史积温、气温平均值；
[0012]基于当地烟站或烟草公司对烟碱含量的要求对烟碱预测含量进行对比，以依据第一生长天数得到待测烟田中雪茄烟叶的打顶期。
[0013]作为优选，不同生长阶段分为现蕾期、初花期、盛花期。
[0014]作为优选，积温预测模型的表达式为其中，K为有效积温，n为生长天数，由从移栽到不同生长阶段的日期数据计算得到，Ti为每日均温，T0为生物学零度温度10℃，当Ti≤T0时，该日K＝0。
[0015]作为优选，第一关联模型的表达式为D＝N
‑
n，其中，D为打顶后当天到采收时的所需天数，N为雪茄烟叶从移栽到采收所需的生长天数。
[0016]作为优选，第二关联模型的表达式为A＝a+b
·
S+c
·
D，其中，A表示烟碱含量，S为雪茄烟叶不同生长阶段的打顶期，a、b、c均表示参数。
[0017]作为优选，基于当地烟站或烟草公司对烟碱含量的要求对烟碱预测含量进行对比，以依据第一生长天数得到待测烟田中雪茄烟叶的打顶期，具体为：
[0018]将当地烟站或烟草公司对烟碱含量的要求与烟碱预测含量进行对比；
[0019]若B≤A1，打顶方式建议选择现蕾期打顶，预测建议的打顶时间为移栽期后<n1天；
[0020]若A1<B<A2，打顶方式建议选择初花期打顶，预测建议的打顶时间为移栽期后n1～n2天；
[0021]若A2<B<A3，打顶方式建议选择盛花期打顶，预测建议的打顶时间为移栽期后n2～n3天，其中，B为当地烟站或烟草公司的建议烟碱含量，A1、A2、A3分别为待测烟田中不同生长阶段打顶采收后雪茄烟叶的烟碱预测含量，n1、n2、n3分别为到达不同生长阶段所需的第一生长天数。
[0022]作为优选，测量采收后雪茄烟叶的烟碱含量，具体为：
[0023]采用流动分析仪对采收后雪茄烟叶的中部叶进行烟碱含量的测量。
[0024]基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测系统，包括：
[0025]样本数据采集模块：用于建立雪茄烟叶的供试地并将供试地划分为三个样方，采集供试地中雪茄烟叶生长全周期的气象数据，记录供试地中雪茄烟叶从移栽到不同生长阶段的日期数据以及在不同生长阶段打顶后当天到采收时的所需天数，并测量采收后雪茄烟叶的烟碱含量；
[0026]打顶期预测模型构建模块：用于基于气象数据和日期数据分别建立不同生长阶段的积温预测模型，基于所需天数和气象数据建立积温与所需天数的第一关联模型，基于日期数据、所需天数和烟碱含量建立打顶操作期与烟碱含量的第二关联模型；
[0027]待测烟田数据计算模块：用于获取待测烟田的综合气象数据以分别代入积温预测
模型和第一关联模型中计算得到到达不同生长阶段所需的第一生长天数和打顶至采收所需的第二生长天数，将第一生长天数和第二生长天数代入第二关联模型中计算，得到待测烟田中不同生长阶段打顶采收后雪茄烟叶的烟碱预测含量，综合气象数据包括实时积温、历史积温、气温平均值；
[0028]打顶期预测模块：用于基于当地烟站或烟草公司对烟碱含量的要求对烟碱预测含量进行对比，以依据第一生长天数得到待测烟田中雪茄烟叶的打顶期。
[0029]一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如上述中任一所述的基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法，其特征在于，包括：建立雪茄烟叶的供试地并将供试地划分为三个样方，采集供试地中雪茄烟叶生长全周期的气象数据，记录供试地中雪茄烟叶从移栽到不同生长阶段的日期数据以及在不同生长阶段打顶后当天到采收时的所需天数，并测量采收后雪茄烟叶的烟碱含量；基于气象数据和日期数据分别建立不同生长阶段的积温预测模型，基于所需天数和气象数据建立积温与所需天数的第一关联模型，基于日期数据、所需天数和烟碱含量建立打顶操作期与烟碱含量的第二关联模型；获取待测烟田的综合气象数据以分别代入积温预测模型和第一关联模型中计算得到到达不同生长阶段所需的第一生长天数和打顶至采收所需的第二生长天数，将第一生长天数和第二生长天数代入第二关联模型中计算，得到待测烟田中不同生长阶段打顶采收后雪茄烟叶的烟碱预测含量，综合气象数据包括实时积温、历史积温、气温平均值；基于当地烟站或烟草公司对烟碱含量的要求对烟碱预测含量进行对比，以依据第一生长天数得到待测烟田中雪茄烟叶的打顶期。2.根据权利要求1所述的基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法，其特征在于，不同生长阶段分为现蕾期、初花期、盛花期。3.根据权利要求2所述的基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法，其特征在于，积温预测模型的表达式为其中，K为有效积温，n为生长天数，由从移栽到不同生长阶段的日期数据计算得到，Ti为每日均温，T0为生物学零度温度10℃，当Ti≤T0时，该日K＝0。4.根据权利要求3所述的基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法，其特征在于，第一关联模型的表达式为D＝N
‑
n，其中，D为打顶后当天到采收时的所需天数，N为雪茄烟叶从移栽到采收所需的生长天数。5.根据权利要求4所述的基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法，其特征在于，第二关联模型的表达式为A＝a+b
·
S+c
·
D，其中，A表示烟碱含量，S为雪茄烟叶不同生长阶段的打顶期，a、b、c均表示参数。6.根据权利要求5所述的基于积温和烟碱含量的雪茄烟叶打顶期预测方法，其特征在于，基于当地烟站或烟草公司对烟碱含量的要求对烟碱预测含量进行对比，以依据第一生长天数得到待测烟田中雪茄烟叶的打顶期，具体为：将当地烟站或烟草公司对烟碱含量的要求与烟碱预测含量进行对比；若B≤A1，打顶方式建议选择现蕾期打顶，预测建议的打顶时间为移...

【专利技术属性】
技术研发人员：周祖煜，刘昕璇，张澎彬，林波，陈煜人，杨肖，
申请(专利权)人：杭州领见数字农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：