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，首先通過建立標(biāo)準(zhǔn)植株樣本區(qū)作物定植后的生長天數(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用戶知識水平的依賴性，減輕勞動強度，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，對促進(jìn)社會經(jīng)濟發(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，且不少面積采用無土栽培，因此，設(shè)施栽培經(jīng)常會出現(xiàn)氮、鉀等主要營養(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和環(huán)境面源污染，而且也會引起作物徒長，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)驗為主，憑經(jīng)驗診斷作物營養(yǎng)的豐缺，往往要等到癥狀明顯時才能做出判斷，而此時可能已經(jīng)對作物造成了傷害，且憑經(jīng)驗診斷具有主觀性和個體差異性，容易發(fā)生誤診。中國專利申請?zhí)?01210010383.1公開了一種通過長期埋放在土壤中的檢測裝置而對土壤的相對濕度和土壤的肥力進(jìn)行監(jiān)測的檢測裝置和監(jiān)測系統(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)作物植株的實際生長信息來動態(tài)調(diào)控作物所需肥量，一次性施下去，肥料濃度會擴散、滲透，會造成肥料浪費和環(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，以實現(xiàn)對作物施肥量進(jìn)行動態(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。·
[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明根據(jù)作物投影面積和植株高度值，來指導(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；每天在測量時間記錄標(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 ;每天在測量時間記錄標(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)作物定植后生長天數(shù)為n，定植當(dāng)天η = O ;每天在測量時間記錄待施肥區(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' ?的計算方法同式(I);每天在測量時間記錄待施肥區(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；每天在測量時間記錄標(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 ;每天在測量時間記錄標(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，計算待施肥區(qū)每株作物的平均施肥量 在待施肥區(qū)隨機選取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)作物定植后生長天數(shù)為n，定植當(dāng)天η = O ;每天在測量時間記錄待施肥區(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' ?的計算方法同式(I);每天在測量時間記錄待施肥區(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量時間指的是作物栽培地的日出時間之前的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)作物的生長天數(shù)超過了步驟三所建立的施肥量標(biāo)準(zhǔn)表格中的生長天數(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間指的是`作物栽培地的日出時間之后的0.5h到2h。
【文檔編號】A01C21/00GK103650730SQ201310738745
【公開日】2014年3月26日 申請日期: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 申請人:江蘇大學(xué)