一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法，首先通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后的生長(zhǎng)天數(shù)、作物投影面積、投影面積日變化、植株高度、植株高度日變化和施肥量的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格，然后測(cè)量待施肥區(qū)的作物投影面積和植株高度值，與標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格中的定植后同一生長(zhǎng)天數(shù)的作物投影面積、投影面積日變化、植株高度、植株高度日變化和施肥量按一定的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，得出作物當(dāng)天的施肥量。本發(fā)明可用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精確灌溉施肥領(lǐng)域，有益于控制作物生長(zhǎng)速度，提高肥料利用率，減少農(nóng)業(yè)面源污染和作物施肥管理對(duì)用戶知識(shí)水平的依賴性，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，可應(yīng)用于指導(dǎo)生菜、萵苣等以莖葉為收獲物的溫室栽培作物施肥。
【專利說(shuō)明】一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精確灌溉施肥領(lǐng)域，特別是涉及一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)設(shè)施園藝發(fā)展迅速，設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積居世界第一位，對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了巨大作用。但由于設(shè)施生產(chǎn)出產(chǎn)量大、需肥量多、土壤肥力消耗高，且不少面積采用無(wú)土栽培，因此，設(shè)施栽培經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氮、鉀等主要營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)或缺素等癥狀，直接影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。一些生產(chǎn)者為了提前上市盲目追求作物生產(chǎn)快，大水大肥，不僅造成肥料的浪費(fèi)和環(huán)境面源污染，而且也會(huì)引起作物徒長(zhǎng)，以致品質(zhì)的降低，甚至減產(chǎn)。
[0003]傳統(tǒng)的施肥方法以生產(chǎn)者的經(jīng)驗(yàn)為主，憑經(jīng)驗(yàn)診斷作物營(yíng)養(yǎng)的豐缺，往往要等到癥狀明顯時(shí)才能做出判斷，而此時(shí)可能已經(jīng)對(duì)作物造成了傷害，且憑經(jīng)驗(yàn)診斷具有主觀性和個(gè)體差異性，容易發(fā)生誤診。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01210010383.1公開了一種通過(guò)長(zhǎng)期埋放在土壤中的檢測(cè)裝置而對(duì)土壤的相對(duì)濕度和土壤的肥力進(jìn)行監(jiān)測(cè)的檢測(cè)裝置和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；201210440054.0中公開了一種在充分了解土質(zhì)條件的情況下根據(jù)農(nóng)作物的需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，提出了氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的適宜用量和比例的測(cè)土配方施肥方法。這些方法的不足之處在于不能根據(jù)作物植株的實(shí)際生長(zhǎng)信息來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)控作物所需肥量，一次性施下去，肥料濃度會(huì)擴(kuò)散、滲透，會(huì)造成肥料浪費(fèi)和環(huán)境污染，難以做到精確、高效的施肥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)作物施肥量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控，達(dá)到提高肥料利用率，減少面源污染，增加作物產(chǎn)量和品質(zhì)的目的?！?br> [0005]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明根據(jù)作物投影面積和植株高度值，來(lái)指導(dǎo)生菜、萵苣等以莖葉為收獲物的溫室栽培作物施肥，具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0007]步驟一，記錄標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的作物投影面積和施肥量
[0008]培育一批養(yǎng)分供應(yīng)充足的作物作為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)，在標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取m株作物作為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本，m e [20,60];記標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后生長(zhǎng)天數(shù)為n，即定植當(dāng)天η = 0，標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物完全成熟可以收獲當(dāng)天η取得最大值；每天在測(cè)量時(shí)間記錄標(biāo)準(zhǔn)植株樣本的作物投影面積，取標(biāo)準(zhǔn)植株樣本當(dāng)天作物投影面積的算術(shù)平均值作為該標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物的投影面積，記為Sn ;每天在測(cè)量時(shí)間記錄標(biāo)準(zhǔn)植株樣本的植株高度，取標(biāo)準(zhǔn)植株樣本當(dāng)天植株高度的算術(shù)平均值作為該標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物的植株高度，記為Hn ;每天記錄標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)每株作物的平均施肥量，記為Fn ；
[0009]步驟二，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的投影面積日變化值和植株高度日變化值[0010]定義定植后第η天作物投影面積與定植后第n-ι天作物投影面積的差值為投影面積日變化值，記標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的投影面積日變化值為ASn，η≥1，則
[0011]ASn = Sn-Sn-1 (1)
[0012]式中，Sn為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后第η天的投影面積，Slri為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后第n-Ι天的投影面積；
[0013]定義定植后第η天作物植株高度與定植后第n-Ι作物植株高度的差值為植株高度日變化值，記標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的植株高度日變化值為Λ Ηη，η > I，則
[0014]ΛΗη = Ηη_Ηη_ι (2)
[0015]式中，Hn為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后第η天的植株高度，Hlri為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后第n-Ι天的植株高度；
[0016]步驟三，建立標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格
[0017]以定植后生長(zhǎng)天數(shù)η為第I列、標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的作物投影面積Sn為第2列、作物投影面積日變化值Λ Sn為第3列、作物植株高度Hn為第4列、植株高度日變化值Λ Hn為第5列、施肥量Fn為第6列，同一生長(zhǎng)天數(shù)的n、Sn> Δ Sn> Hn> ΔΗη和Fn在同一行，以η向下遞增的方式，建立標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格；
[0018]步驟四，計(jì)算待施肥區(qū)每株作物的平均施肥量
[0019]在待施肥區(qū)隨機(jī)選取I株同一品種的作物作為待施肥區(qū)植株樣本，I e [3，30];記待施肥區(qū)作物定植后生長(zhǎng)天數(shù)為n，定植當(dāng)天η = O ;每天在測(cè)量時(shí)間記錄待施肥區(qū)植株樣本的作物投影面積，取待施肥區(qū)植株樣本當(dāng)天作物投影面積的算術(shù)平均值作為該待施肥區(qū)作物的作物投影面積，記為S, η;記待施肥區(qū)植株樣本的作物投影面積日變化值為AS' η，
1AS' ?的計(jì)算方法同式(I);每天在測(cè)量時(shí)間記錄待施肥區(qū)植株樣本的植株高度，取待施肥區(qū)植株樣本當(dāng)天植株高度的算術(shù)平均值作為該待施肥區(qū)作物的植株高度，記為Hi ?;記待施肥區(qū)植株樣本的植株高度日變化值為Λ H' η，η>1，ΛΗ' η的計(jì)算方法同式
(2);記待施肥區(qū)定植后第η天每株作物的平均施肥量為F' n，F(xiàn)' ?按以下公式確定:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一，記錄標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的作物投影面積和施肥量 培育一批養(yǎng)分供應(yīng)充足的作物作為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)，在標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取m株作物作為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本，me [20,60];記標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后生長(zhǎng)天數(shù)為n，即定植當(dāng)天η = 0，標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物完全成熟可以收獲當(dāng)天η取得最大值；每天在測(cè)量時(shí)間記錄標(biāo)準(zhǔn)植株樣本的作物投影面積，取標(biāo)準(zhǔn)植株樣本當(dāng)天作物投影面積的算術(shù)平均值作為該標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物的投影面積，記為Sn ;每天在測(cè)量時(shí)間記錄標(biāo)準(zhǔn)植株樣本的植株高度，取標(biāo)準(zhǔn)植株樣本當(dāng)天植株高度的算術(shù)平均值作為該標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物的植株高度，記為Hn ;每天記錄標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)每株作物的平均施肥量，記為Fn ； 步驟二，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的投影面積日變化值和植株高度日變化值定義定植后第η天作物投影面積與定植后第n-Ι天作物投影面積的差值為投影面積日變化值，記標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的投影面積日變化值為ASn，n > 1，則ASn=Sn-Slri (I) 式中，Sn為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后第η天的投影面積，Slri為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后第n-Ι天的投影面積； 定義定植后第η天作物植株高度與定植后第n-Ι作物植株高度的差值為植株高度日變化值，記標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的植株高度日變化值為Λ Ηη，η > I，則Δ Hn = H (2) 式中，Hn為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后第η天的植株高度，Hlri為標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后第n-Ι天的植株高度； 步驟三，建立標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格 以定植后生長(zhǎng)天數(shù)η為第I列、標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的作物投影面積Sn為第2列、作物投影面積日變化值Λ Sn為第3列、作物植株高度Hn為第4列、植株高度日變化值A(chǔ)Hn為第5列、施肥量Fn為第6列，同一生長(zhǎng)天數(shù)的n、Sn、Δ Sn、Hn、Δ Hn和Fn在同一行，以η向下遞增的方式，建立標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格； 步驟四，計(jì)算待施肥區(qū)每株作物的平均施肥量 在待施肥區(qū)隨機(jī)選取I株同一品種的作物作為待施肥區(qū)植株樣本，I e [3,30];記待施肥區(qū)作物定植后生長(zhǎng)天數(shù)為n，定植當(dāng)天η = O ;每天在測(cè)量時(shí)間記錄待施肥區(qū)植株樣本的作物投影面積，取待施肥區(qū)植株樣本當(dāng)天作物投影面積的算術(shù)平均值作為該待施肥區(qū)作物的作物投影面積，記為S' η;記待施肥區(qū)植株樣本的作物投影面積日變化值為AS' η， I,AS' ?的計(jì)算方法同式(I);每天在測(cè)量時(shí)間記錄待施肥區(qū)植株樣本的植株高度，取待施肥區(qū)植株樣本當(dāng)天植株高度的算術(shù)平均值作為該待施肥區(qū)作物的植株高度，記為Hi ?;記待施肥區(qū)植株樣本的植株高度日變化值為Λ H' η，η>1，ΛΗ' η的計(jì)算方法同式(2);記待施肥區(qū)定植后第η天每株作物的平均施肥量為F' n，F(xiàn)' ?按以下公式確定:
2.如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法，其特征在于:所述作物投影面積指的是作物在豎直平面上投影的面積。
3.如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法，其特征在于:所述步驟一和步驟四中測(cè)量時(shí)間指的是作物栽培地的日出時(shí)間之前的0.5h內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法，其特征在于:所述步驟四中，如果待施肥區(qū)作物的生長(zhǎng)天數(shù)超過(guò)了步驟三所建立的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格中的生長(zhǎng)天數(shù)，則式(3)中作物投影面積Sn、投影面積日變化值A(chǔ)Sn、植株高度Hn和植株高度日變化值△ Hn和施肥量Fn取值為步驟三所建立的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格中最后一行作物投影面積Sn、投影面積日變化值Λ Sn、植株高度Hn和植株高度日變化值Λ Hn和施肥量Fn所對(duì)應(yīng)的值。
5.如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)作物投影面積和植株高度進(jìn)行施肥的方法，其特征在于:按所述步驟五中施肥時(shí)間指的是`作物栽培地的日出時(shí)間之后的0.5h到2h。
【文檔編號(hào)】A01C21/00GK103650730SQ201310738745
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】左志宇, 秦麗娟, 毛罕平, 張曉東, 李青林, 倪紀(jì)恒, 駱飛 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)