【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业种植，尤其涉及一种水培叶菜营养液管控方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、水培模式是叶菜生产模式的一种，采用营养液代替土壤，为生菜提供适宜的根系生长空间和所需的水肥、养分。在水培模式中，要想优质高效地生产水培叶菜，就需要对水培模式下营养液里的氮肥进行精量管理。
2、目前，对水培模式下营养液里的氮肥进行精量管理的方法主要分为两种：（1）根据营养液里的氮离子浓度来管理营养液氮素浓度，即在营养液氮素浓度低于设定阈值时，向营养液里加入氮肥；（2）根据水培叶菜植株内的氮素浓度来管理营养液氮素浓度，在水培叶菜植株内的氮素浓度低于设定阈值时，向营养液里加入氮肥。
3、然而，根据营养液里的氮离子浓度来管理营养液氮素浓度，无法克服奢侈吸收导致叶菜的品质劣化的现象；而根据水培叶菜植株内的氮素浓度来管理营养液氮素浓度，则由于叶菜根系吸收营养液的氮离子以及氮离子从根部向冠层运输需要一定的时间，具有一定时间滞后性，无法满足水培模式下氮营养精准管理的需要。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种水培叶菜营养液管控方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中水培叶菜营养液管控易出现奢侈吸收、具有时间滞后性的缺陷。
2、第一方面，本专利技术提供一种水培叶菜营养液管控方法，包括：
3、确定用于水培叶菜生产的营养液中的氮肥储量；
4、根据单位面积所述水培叶菜的生物量，确定单位面积所述水培叶菜植株内的氮素储存量；
5
6、根据所述氮营养指数的大小，确定向所述营养液中施加的氮肥投施量。
7、根据本专利技术提供的一种水培叶菜营养液管控方法，所述根据单位面积所述水培叶菜的生物量，确定单位面积所述水培叶菜植株内的氮素储存量，包括：
8、获取高光谱传感器采集的所述水培叶菜对氮素敏感的光谱特征参数；
9、根据所述光谱特征参数反演得到所述水培叶菜的植株氮素浓度；
10、基于所述水培叶菜的最优氮营养浓度稀释曲线，确定所述水培叶菜的最优氮营养浓度；
11、确定所述植株氮素浓度与所述最优氮营养浓度之间的浓度差；
12、根据单位面积所述水培叶菜的生物量和所述浓度差，确定单位面积所述水培叶菜植株内的氮素储存量。
13、根据本专利技术提供的一种水培叶菜营养液管控方法，所述基于单位面积所述水培叶菜的潜在氮素需求量，以利用所述氮肥储量和所述氮素储存量，确定所述水培叶菜的氮营养指数，包括：
14、根据所述营养液中的氮肥储量和所述水培叶菜植株内的所述氮素储存量，确定单位面积所述水培叶菜的氮素总量；
15、确定单位面积所述水培叶菜的所述氮素总量与潜在氮素需求量之间的氮素差值，以根据所述氮素差值与所述潜在氮素需求量的比值确定所述水培叶菜的氮营养指数。
16、根据本专利技术提供的一种水培叶菜营养液管控方法，单位面积所述水培叶菜的所述潜在氮素需求量是根据所述水培叶菜的最优氮素浓度与单位面积所述水培叶菜的干物质量增量确定的。
17、根据本专利技术提供的一种水培叶菜营养液管控方法，单位面积所述水培叶菜的所述干物质量增量，是基于以下数学模型确定的：
18、；
19、其中，为所述干物质量增量，为光能转化为生物量的转化因子，为单位面积所述水培叶菜的冠层总辐射，为单位面积所述水培叶菜的干物质量初始值，为标定系数。
20、根据本专利技术提供的一种水培叶菜营养液管控方法，所述根据所述氮营养指数的大小，确定向所述营养液中施加的氮肥投施量，包括：
21、在确定所述氮营养指数小于第一预设阈值的情况下，确定向所述营养液中施加的所述氮肥投施量；
22、所述氮肥投施量是基于单位面积所述水培叶菜的总种植面积，以及所述潜在氮素需求量与所述氮素总量之间的所述氮素差值综合确定的。
23、根据本专利技术提供的一种水培叶菜营养液管控方法，所述氮肥投施量具体是基于以下数学模型确定的：
24、；
25、其中，为所述氮肥投施量，为所述水培叶菜的所述总种植面积，为所述营养液中的氮肥储量，为单位面积所述水培叶菜植株内的氮素储存量，为单位面积所述水培叶菜的潜在氮素需求量，为施加的氮肥中的氮素含量。
26、第二方面，本专利技术还提供一种水培叶菜营养液管控装置，包括：氮素传感器、双目视觉传感器、高光谱传感器、处理器、施肥机；
27、所述氮素传感器用于采集水培叶菜生产的营养液中的氮肥储量；
28、所述双目视觉传感器用于采集所述水培叶菜的图像信息，并将所述图像信息发送至所述处理器；
29、所述高光谱传感器用于采集所述水培叶菜的光谱信息，并将所述光谱信息发送至所述处理器；
30、所述处理器根据所述图像信息确定单位面积所述水培叶菜的生物量，并根据所述光谱信息确定单位面积所述水培叶菜植株内的氮素储存量；
31、所述处理器还基于单位面积所述水培叶菜的潜在氮素需求量，以利用所述氮肥储量和所述氮素储存量，确定所述水培叶菜的氮营养指数，以根据所述氮营养指数的大小，确定氮肥投施量；
32、所述施肥机接收所述氮肥投施量，向所述营养液中施加氮肥。
33、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，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上述任一种所述水培叶菜营养液管控方法。
34、第四方面，本专利技术还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上述任一种所述水培叶菜营养液管控方法。
35、本专利技术提供的水培叶菜营养液管控方法、装置、电子设备及存储介质，根据营养液中的氮肥储量和叶菜植株内的氮素储存量，结合水培叶菜的潜在氮素需求量，综合考虑水培叶菜生产系统当前所具有的氮素总量以及水培叶菜未来生长所需的需求量，在预判叶菜氮素生长需求的基础上精确地投施氮肥量，既避免了奢侈吸收氮素造成植株体内硝酸盐的富集，又避免了导致叶菜氮营养盈亏状态波动幅度大的滞后效应，实现了水培叶菜的优质高效生产。
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1.一种水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，所述根据单位面积所述水培叶菜的生物量，确定单位面积所述水培叶菜植株内的氮素储存量，包括：
3.根据权利要求1或2所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，所述基于单位面积所述水培叶菜的潜在氮素需求量，以利用所述氮肥储量和所述氮素储存量，确定所述水培叶菜的氮营养指数，包括：
4.根据权利要求3所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，单位面积所述水培叶菜的所述潜在氮素需求量是根据所述水培叶菜的最优氮素浓度与单位面积所述水培叶菜的干物质量增量确定的。
5.根据权利要求4所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，单位面积所述水培叶菜的所述干物质量增量，是基于以下数学模型确定的：
6.根据权利要求3所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，所述根据所述氮营养指数的大小，确定向所述营养液中施加的氮肥投施量，包括：
7.根据权利要求6所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，所述氮肥投施量具体是基于以下数学模型
8.一种水培叶菜营养液管控装置，其特征在于，包括：氮素传感器、双目视觉传感器、高光谱传感器、处理器、施肥机；
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述水培叶菜营养液管控方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述水培叶菜营养液管控方法。
...【技术特征摘要】
1.一种水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，所述根据单位面积所述水培叶菜的生物量，确定单位面积所述水培叶菜植株内的氮素储存量，包括：
3.根据权利要求1或2所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，所述基于单位面积所述水培叶菜的潜在氮素需求量，以利用所述氮肥储量和所述氮素储存量，确定所述水培叶菜的氮营养指数，包括：
4.根据权利要求3所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，单位面积所述水培叶菜的所述潜在氮素需求量是根据所述水培叶菜的最优氮素浓度与单位面积所述水培叶菜的干物质量增量确定的。
5.根据权利要求4所述的水培叶菜营养液管控方法，其特征在于，单位面积所述水培叶菜的所述干物质量增量，是基于以下数学模型确定的：
...【专利技术属性】
技术研发人员：王利春，郑文刚，魏晓明，谭军利，徐凡，张鑫，
申请(专利权)人：北京市农林科学院智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：
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