[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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本發明公開了一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法及系統，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，本發明涉及農業種植技術領域。該適用于日光溫室的水肥精準決策方法及系統，通過該方法解決了日光溫室傳統水肥管理依賴經驗決策，使用先進的人工智能、物聯網和通信技術，作物灌溉施肥決策更加科學、高效、及時和精準。

技術領域

本發明涉及農業種植技術領域，具體為一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法及系統。

背景技術

近年來，我國設施農業發展迅猛，種植面積躍居世界第一位，但目前我國設施農業，除自動化程度相對較高的玻璃連棟溫室外，大部分的設施農業生產者主要還是依靠生產者的經驗進行灌溉施肥，水肥管理比較粗放，經常出現灌溉和施肥過量或不足的問題，會影響作物的正常生長，也會使設施環境惡化，導致病蟲害發生和作物品質下降。

目前，設施溫室水肥精準管理的設備和模型主要是針對水培、基質栽培等類型的栽培方式，而種植面積最大的日光溫室土壤栽培方式的水肥精準管理還沒有簡單、精準、可靠的設備和決策模型，因此，綜合考慮各方面存在的問題，研發適用于日光溫室土壤栽培的水肥精準管理模型和系統，實現灌溉施肥過程的智能控制，達到省水、省肥、省工、精準、高效的目標。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法及系統，解決了水肥管理比較粗放，經常出現灌溉和施肥過量或不足的問題，種植面積最大的日光溫室土壤栽培方式的水肥精準管理還沒有簡單、精準、可靠的設備和決策模型的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種適用于日光溫室的水肥精準決策方法，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。

優選的，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。

優選的，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……)。

優選的，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。

優選的，所述步驟S1中通過下式計算參考作物日需水量ET₀：