[發明專利]基于光輻射量和蒸騰時滯效應的溫室番茄超前決策高頻智能灌溉方法及系統有效
| 申請號： | 202110416626.0 | 申請日： | 2021-04-19 |
| 公開（公告）號： | CN113219865B | 公開（公告）日： | 2022-09-16 |
| 發明（設計）人： | 李建明;馬樂樂 | 申請（專利權）人： | 西北農林科技大學 |
| 主分類號： | G05B19/042 | 分類號： | G05B19/042 |
| 代理公司： | 西安匠成知識產權代理事務所(普通合伙) 61255 | 代理人： | 商宇科 |
| 地址： | 712100 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 輻射量 蒸騰 效應 溫室 番茄 超前 決策 高頻 智能 灌溉 方法 系統 | ||
本發明涉及一種基于光輻射量和蒸騰時滯效應的溫室番茄超前決策高頻智能灌溉方法及系統。本發明的方法包括以下步驟：1)實時采集溫室內光合有效輻射，空氣溫度和空氣相對濕度數據；2)輸入當前物候期植株葉片的各葉長葉寬，計算出植株的總葉面積LA；3)根據步驟1)采集到的數據計算出每小時植株吸收的光合有效輻射量APAR、空氣平均溫度Ta和空氣平均相對濕度RH；4)夜間時段計算單株每小時灌溉量，最后得到夜間總灌溉量WETnight；5)白天時段計算出單株未來1h灌溉量WETday，并發出灌溉指令；6)依據WETday提前1h進行灌溉，灌溉頻率為1h，夜間總灌溉量WETnight加入至白天第一次灌溉量中。本發明可以實現超前決策，提前灌溉，具有自動化、智能化的優點。
技術領域
本發明涉及農業灌溉技術領域，尤其涉及一種基于光輻射量和蒸騰時滯效應的溫室番茄超前決策高頻智能灌溉方法及系統。
背景技術
中國作為人口大國，水資源匱乏問題越來越顯著，農業灌水在全國用水總量中占比巨大，如何改變水分利用率較低的傳統灌溉模式，進行高效率的灌溉方式，實現農業生產的高產高效益，已成為中國農業現階段發展的重要目標。番茄在中國的栽培面積廣泛，其色澤鮮樣，營養豐富，較受消費者喜愛。在番茄生產過程中，對其實行有效的灌溉策略不僅能有效節省水資源，而且可以降低種植成本，提高農民收入。傳統的經驗灌溉法雖然快速方便，但精準度低且浪費水資源，容易造成過量灌溉增加番茄發病概率，已不能滿足生產需要。近年來，灌溉系統方面研究逐步向自動化與智能化趨近，包括使用更加先進與智能的自動控制系統，使用更加精確的蒸騰模型預測算法等。
發明內容
本發明為解決背景技術中存在的上述技術問題，而提供一種基于光輻射量和蒸騰時滯效應的溫室番茄超前決策高頻智能灌溉方法及系統，可以實現超前決策，提前灌溉，具有自動化、智能化的優點。
本發明的技術解決方案是：本發明為一種基于光輻射量和蒸騰時滯效應的溫室番茄超前決策高頻智能灌溉方法，其特殊之處在于：所述方法包括以下步驟：
1)實時采集溫室內光合有效輻射，空氣溫度和空氣相對濕度數據；
2)輸入當前物候期植株葉片的各葉長葉寬，計算出植株的總葉面積LA；
3)根據步驟1)采集到的數據計算出每小時植株吸收的光合有效輻射量APAR、空氣平均溫度Ta和空氣平均相對濕度RH；
4)夜間時段計算單株每小時灌溉量，最后得到夜間總灌溉量WETnight；
5)白天時段計算出單株未來1h灌溉量WETday，并發出灌溉指令；
6)依據WETday提前1h進行灌溉，灌溉頻率為1h，夜間總灌溉量WETnight加入至白天第一次灌溉量中。
進一步的，步驟2)中
其中，LA為單株總葉面積，單位為m2；n為單株葉片數量；Li為每片葉的葉長(葉柄與莖接觸處至葉片最遠端葉尖處距離)，單位為m；Wi為每片葉的葉寬(葉片橫向距離最遠的兩片小葉葉尖的距離)，單位為m。
進一步的，步驟3)中
其中，APAR為植株每小時內吸收的光合有效輻射量，單位為mmol；PARi為一小時內每個時刻記錄的植株冠層光合有效輻射，單位為μmol·m-2·s-1，10min記錄1次；LA為植株總葉面積，單位為m2。
進一步的，步驟4)中
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