作物灌溉的控制方法、装置、设备、存储介质及
发布日期:2024-06-10 浏览次数: 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线:4006-054-001 微信:15998557370
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摘要: | 本发明涉及农业,尤其涉及一种作物灌溉的控制方法、装置、设备、存储介质及产品。、科学合理的灌溉控制方法是提高作物产量和水资源利用效率,实现农业可持续发展的必要手段。、干旱和土壤盐碱化是影响作物产量的两大非生物胁迫。干旱(又称水胁迫)下作物根区土壤可用水量减少,盐胁迫下作物根系受到土壤的高渗透... | ||
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本发明涉及农业,尤其涉及一种作物灌溉的控制方法、装置、设备、存储介质及产品。背景技术:1、科学合理的灌溉控制方法是提高作物产量和水资源利用效率,实现农业可持续发展的必要手段。2、干旱和土壤盐碱化是影响作物产量的两大非生物胁迫。干旱(又称水胁迫)下作物根区土壤可用水量减少,盐胁迫下作物根系受到土壤的高渗透胁迫,两种胁迫都会导致作物吸水困难而抑制作物生长进而引发减产。在干旱与半干旱地区,由于地表水不足,通常采用地下水进行农业灌溉,灌溉水蒸发后盐分积累在根区土壤中,因此干旱和土壤盐碱化的现象往往会同时存在,即作物的水胁迫和盐胁迫往往同时发生。3、现有的灌溉控制方法大多是根据作物土壤的土壤含水率,判断是否需要对作物进行灌溉,避免作物遭受水胁迫导致减产。4、但是,在干旱和土壤盐碱化现象同时存在的地区,作物在土壤含水率较高时会受到土壤盐碱化导致的根系渗透胁迫,而日间的作物蒸腾和土壤蒸发会消耗土壤中的水分导致土壤含水率下降,如果不及时灌溉,作物会同时遭受水胁迫和盐胁迫,导致作物减产。现有的灌溉控制方法针对水胁迫而设计,仅根据土壤含水率判断是否需要对作物进行灌溉,并未考虑盐胁迫的影响,不适用于水胁迫和盐胁迫同时存在的地区。而针对水胁迫和盐胁迫同时存在的地区,目前尚未有一种科学合理的灌溉控制方法。技术实现思路1、本发明提供一种作物灌溉的控制方法、装置、设备、存储介质及产品,用以解决现有技术中针对水胁迫和盐胁迫同时存在的地区,目前尚未有一种科学合理的灌溉控制方法的缺陷。2、本发明提供一种作物灌溉的控制方法,包括:获取作物土壤的水热盐数据;水热盐数据包括土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部;基于土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部,确定作物的水盐胁迫指数;判断水盐胁迫指数是否小于或等于预设阈值;若确定水盐胁迫指数小于或等于预设阈值,则对作物进行灌溉。3、根据本发明提供的一种作物灌溉的控制方法,基于土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部,确定作物的水盐胁迫指数,包括:基于土壤温度,确定土壤孔隙水电导率的实部;基于土壤含水率、土壤电导率、土壤介电常数的实部和土壤孔隙水电导率的实部,确定作物根区的土壤饱和浸出液电导率;确定作物土壤根系层中能被作物吸收的水量、发生胁迫前作物土壤根系层中的有效吸水量、作物土壤根系层中的耗水量、水盐胁迫响应因子;获取作物产量降低时的土壤饱和浸出液电导率值、增加每单位土壤饱和浸出液电导率引起作物减产的百分数;基于土壤饱和浸出液电导率、作物土壤根系层中能被作物吸收的水量、发生胁迫前作物土壤根系层中的有效吸水量、作物土壤根系层中的耗水量、水盐胁迫响应因子、作物产量降低时的土壤饱和浸出液电导率值、增加每单位土壤饱和浸出液电导率引起作物减产的百分数,确定作物的水盐胁迫指数。4、根据本发明提供的一种作物灌溉的控制方法,确定作物土壤根系层中能被作物吸收的水量、发生胁迫前作物土壤根系层中的有效吸水量、作物土壤根系层中的耗水量、水盐胁迫响应因子,包括:获取作物土壤的田间持水率、作物土壤的凋萎系数、作物的根系层深度、发生胁迫前的土壤水消耗最大比率、作物土壤根系层中的历史耗水量、作物土壤的历史土壤含水率、作物产量降低时的土壤饱和浸出液电导率值、水盐响应因子拟合参数;基于田间持水率、凋萎系数和根系层深度,确定作物土壤根系层中能被作物吸收的水量;基于发生胁迫前的土壤水消耗最大比率和作物土壤根系层中能被作物吸收的水量,确定发生胁迫前作物土壤根系层中的有效吸水量;基于历史耗水量、历史土壤含水率和根系层深度,确定作物土壤根系层中的耗水量;基于土壤饱和浸出液电导率、作物产量降低时的土壤饱和浸出液电导率值、作物土壤根系层中的耗水量、作物土壤根系层中能被作物吸收的水量和水盐响应因子拟合参数,确定水盐胁迫响应因子。5、根据本发明提供的一种作物灌溉的控制方法,若确定水盐胁迫指数小于或等于预设阈值,则对作物进行灌溉,包括:若确定水盐胁迫指数小于或等于预设阈值,则获取作物土壤的田间持水率、作物的根系层深度和作物的灌溉系数;基于田间持水率、根系层深度、灌溉系数和土壤含水率,确定作物的目标灌溉量;基于目标灌溉量,对作物进行灌溉。6、根据本发明提供的一种作物灌溉的控制方法,判断水盐胁迫指数是否小于或等于预设阈值之后,包括:若确定水盐胁迫指数大于预设阈值,则不对作物进行灌溉。7、根据本发明提供的一种作物灌溉的控制方法,获取作物土壤的水热盐数据之前,还包括:在作物根系层安装土壤水热盐探头和数据采集器;其中,土壤水热盐探头和数据采集器用于获取作物土壤的水热盐数据。8、本发明还提供一种作物灌溉的控制装置,包括:获取模块,用于获取作物土壤的水热盐数据;水热盐数据包括土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部;确定模块,用于基于土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部,确定作物的水盐胁迫指数;判断模块,用于判断水盐胁迫指数是否小于或等于预设阈值;灌溉模块,用于若确定水盐胁迫指数小于或等于预设阈值,则对作物进行灌溉。9、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述作物灌溉的控制方法。10、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述作物灌溉的控制方法。11、本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述作物灌溉的控制方法。12、本发明提供的一种作物灌溉的控制方法、装置、设备、存储介质及产品,获取作物土壤的水热盐数据;水热盐数据包括土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部;基于土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部,确定作物的水盐胁迫指数;判断水盐胁迫指数是否小于或等于预设阈值;若确定水盐胁迫指数小于或等于预设阈值,则对作物进行灌溉。通过上述方式,根据土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部四种与水盐胁迫相关的参数,确定作物的水盐胁迫指数,充分考虑了与水盐胁迫相关的多种参数对作物的影响,适用于水胁迫和盐胁迫同时存在的地区,并在水盐胁迫指数小于或等于预设阈值时对作物进行灌溉,确保灌溉时机的科学合理,可避免作物遭受水盐胁迫导致减产。技术特征:1.一种作物灌溉的控制方法,其特征在于,包括:2.根据权利要求1所述的作物灌溉的控制方法,其特征在于,所述基于所述土壤含水率、所述土壤温度、所述土壤电导率和所述土壤介电常数的实部,确定作物的水盐胁迫指数,包括:3.根据权利要求2所述的作物灌溉的控制方法,其特征在于,所述确定作物土壤根系层中能被作物吸收的水量、发生胁迫前作物土壤根系层中的有效吸水量、作物土壤根系层中的耗水量、水盐胁迫响应因子,包括:4.根据权利要求1所述的作物灌溉的控制方法,其特征在于,所述若确定所述水盐胁迫指数小于或等于预设阈值,则对所述作物进行灌溉,包括:5.根据权利要求1所述的作物灌溉的控制方法,其特征在于,所述判断所述水盐胁迫指数是否小于或等于预设阈值之后,包括:6.根据权利要求1所述的作物灌溉的控制方法,其特征在于,所述获取作物土壤的水热盐数据之前,还包括:7.一种作物灌溉的控制装置,其特征在于,包括:8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述作物灌溉的控制方法。9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述作物灌溉的控制方法。10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述作物灌溉的控制方法。技术总结本发明提供一种作物灌溉的控制方法、装置、设备、存储介质及产品,涉及农业技术领域,包括:获取作物土壤的水热盐数据;水热盐数据包括土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部;基于土壤含水率、土壤温度、土壤电导率和土壤介电常数的实部,确定作物的水盐胁迫指数;判断水盐胁迫指数是否小于或等于预设阈值;若确定水盐胁迫指数小于或等于预设阈值,则对作物进行灌溉。通过上述方式,充分考虑了与水盐胁迫相关的多种参数对作物的影响,适用于水胁迫和盐胁迫同时存在的地区,并在水盐胁迫指数小于或等于预设阈值时对作物进行灌溉,确保灌溉时机的科学合理,可避免作物遭受水盐胁迫导致减产。技术研发人员:丁日升,廖祺,杜太生,康绍忠,佟玲,陈金亮,康健受保护的技术使用者:中国农业大学技术研发日:技术公布日:2024/3/27
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