[發明專利]一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法及系統

在審

• 申請號: 202010914853.1
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112042353A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 孫啟玉;張志強;褚德峰
• 申請（專利權）人: 山東鋒士信息技術有限公司;水發智慧農業科技有限公司
• 主分類號: A01C21/00
• 分類號: A01C21/00;A01C23/00;A01C23/04;G06F17/15
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• 代理人: 暫無信息

1.一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

S1、獲取基于氣象因子的作物日需水量；

S2、將獲取的日需水量進行累加獲得累積值，并在累積值符合預設累積閾值時獲取土壤含水率；

S3、在獲取的土壤含水率小于預設土壤含水率時，根據土壤含水率和預設土壤含水率計算灌溉量；

S4、判斷作物處于的生育階段，根據基于土壤養分平衡原理的作物施肥量簡便快速推薦模型，確定氮、磷、鉀養分的施入量；

S5、按照灌溉量和氮磷鉀施入量進行灌溉施肥。

2.根據權利要求1所述的一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法，其特征在于：所述步驟S3中的灌溉量按以下公式計算：其中，M為灌溉量(m³)，S為灌溉面積(㎡)，H為計劃濕潤深度(mm)，P_w為土壤濕潤比，θ_t為預設的土壤含水率，θ₀為檢測的土壤含水率，η為灌溉水利用效率。

3.根據權利要求1所述的一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法，其特征在于：所述步驟S2中通過下式計算實際作物的需水量累積值∑ET_i：∑ET_i＝ET₁+ET₂+ET₃+…+ET_i(i＝1、2、3……)。

4.根據權利要求1所述的一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法，其特征在于：所述步驟S1中通過下式計算實際作物的日需水量ET_i：ET_i＝K_r×ET₀，其中，K_r為作物系數，參考FAO推薦的作物系數計算方法。

5.根據權利要求1所述的一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法，其特征在于：所述步驟S1中通過下式計算參考作物日需水量ET₀：

其中，土壤熱通量G在一天至十天的時間尺度里相當小，可以忽略不計，取G≈0，Rn通過作物冠層處的凈輻射傳感器采集作物冠層日凈輻射，Tmax、Tmin、T、RH和P通過氣象傳感器采集，飽和水汽壓e_s通過下式計算：溫室內氣溫為T時的飽和水汽壓曲線斜率△通過下式計算：干濕表常數γ通過下式計算：γ＝0.665×10^-3×P。

6.根據權利要求1所述的一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法，其特征在于：所述步驟S4中通過下式計算氮磷鉀養分施入量：養分施入量＝養分吸收量×校正系數×生育階段養分吸收系數，其中，養分吸收量按下式計算：養分吸收量＝目標產量×單位產量養分吸收量，其中，校正系數、生育階段養分吸收系數和單位產量養分吸收量與營養元素的作物吸收利用、土壤肥力水平、土壤殘留及損失等有關，可以通過試驗獲得。

7.一種根據權利要求1-6任意一項所述的執行適用于日光溫室的水肥精準決策方法的系統，包括環境信息采集單元、人工智能分析單元和智能灌溉施肥單元，其特征在于：所述環境信息采集單元的輸出端與智能灌溉施肥單元的輸入端電性連接，且智能灌溉施肥單元通過無線與人工智能分析單元實現雙向連接，所述環境信息采集單元的輸出端與人工智能分析單元的輸入端電性連接。

8.根據權利要求7所述的一種執行適用于日光溫室的水肥精準決策方法的系統，其特征在于：所述環境信息采集單元包括凈輻射傳感器、空氣溫度傳感器、空氣相對濕度傳感器、大氣壓強傳感器和土壤溫濕度傳感器。

9.根據權利要求7所述的一種執行適用于日光溫室的水肥精準決策方法的系統，其特征在于：所述人工智能分析單元包括控制中心計算機、數據庫和模型分析模塊，所述智能灌溉施肥單元包括物聯網終端管理控制器和水肥一體化設備，所述物聯網終端管理控制器的輸出端與水肥一體化設備的輸入端電性連接。