CN112273208A - 一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法和系统，综合考虑潮汐育苗灌水技术参数、环境因子、基质类型、幼苗生育阶段、幼苗蒸腾规律等，作物幼苗不同生育阶段获得最佳的水分需求量，对优质壮苗生产和保护生态环境具有重要的现实意义；同时，考虑穴盘基质容量小、基质蒸发大的特点，基于基质水分吸持特性、阶段太阳辐射值控制和幼苗蒸腾等综合灌溉决策模式，更加符合潮汐穴盘育苗的耗水特征，减少病虫害，提高水分利用率；实现了作物幼苗不同基质条件下水分精准供给，彻底改变了传统育苗不同基质类型条件下灌溉方案单一的模式。

Description

一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法和系统
技术领域
本发明涉及农业设施技术领域，尤其涉及一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法和系统。
背景技术
蔬菜育苗是蔬菜生产中的一个重要环节，是获得早熟、高产、优质生产的重要环节。潮汐灌溉是针对蔬菜穴盘育苗和盆栽花卉的一种新型节水灌概技术，其基本原理是使灌溉水从栽培基质底部进入，依靠栽培基质的毛细管作用，将灌溉水供给植物。潮汐式育苗易于实现水肥耦合智能化闭合循环利用和“零排放”，节水、节肥、节工效果显著，符合现代农业“绿色”发展理念，彰显出非常广阔的应用前景。
水分是蔬菜育苗过程中最为活跃的因素，潮汐式穴盘育苗条件下基质是提供植物生长、涵养水分的主要环境。基质是幼苗生长的基础，育苗基质通透性强。基质不同于土壤，穴盘孔穴体积小，持水空间有限，当浇水不足时，根区基质的有效水含量在一天中就会剧烈变化。此外，不同基质的孔隙率、水分吸持特性差异较大。基质水分状况受基质特性、灌溉技术参数、温室环境和不同幼苗生长状况的影响较大。
目前，潮汐育苗技术已有大量研究，但其仍存在一些棘手的问题。潮汐育苗灌溉方案大多采用人工经验的模式。在潮汐育苗中，基质种类、配方与持水量是影响种子萌发及生长的主要因素。潮汐式灌溉的供水方式下，供液时间及持液时间等直接影响到商品苗的品质。供水过多，不但使有限的基质营养流失，而且增大水肥成本；供水过少，降低商品苗质量。
发明内容
本发明实施例提供一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法和系统，解决了现有技术中潮汐式灌溉供水过多，不但使有限的基质营养流失，而且增大水肥成本；供水过少，降低商品苗质量的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，包括：
在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区；
基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型；
实时获取各分区的基质水分实时持水量，若判断获知所述基质水分实时持水量小于预设持水量阈值，则获取幼苗所在分区的阶段太阳辐射量；
若判断获知所述阶段太阳辐射量大于预设太阳辐射量阈值，则基于所述灌溉决策模型获取灌溉决策方案，基于所述灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉。
作为优选的，所述基质种类包括复合基质和岩棉基质，所述复合基质包括草岩、蛭石和珍珠岩。
作为优选的，基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型，具体包括：
分别对潮汐育苗中不同基质特性、不同灌水技术参数和不同作物幼苗蒸腾量进行重复性试验；
基于试验中基质特性、灌溉技术参数、作物幼苗生长发育和作物幼苗蒸腾量的变化确定不同基质吸水特性、不同基质水分散失特性、作物幼苗响应特征和作物幼苗蒸腾特征；
基于试验区域的环境数据和作物幼苗不同生育期适宜灌溉临界值，获取作物幼苗基质水分阈值及作物幼苗生育期和关键时间节点；
基于不同基质吸水特性、不同基质水分散失特性、作物幼苗响应特征和作物幼苗蒸腾特征，以及环境数据、作物幼苗生育期和关键时间节点，构建基于潮汐育苗灌溉技术参数、基质特性、环境因子与作物幼苗蒸腾量的灌溉决策模型。
作为优选的，不同基质吸水特性包括供液时间和不同基质吸水量的定量关系、持液时间和不同基质吸水量定量关系；
不同基质水分散失特性包括不同基质吸水量与持水量定量关系、不同基质持水量与环境因子定量关系；
作物幼苗响应特征包括作物幼苗干物质与供液时间定量关系、作物幼苗壮苗指数与持液时间定量关系；
作物幼苗蒸腾特征包括作物幼苗不同生育期干物质与蒸腾量定量关系、作物幼苗不同生育期壮苗指数与蒸腾量定量关系。
作为优选的，所述环境数据包括太阳辐射量、空气温湿度和光照强度。
作为优选的，还包括：
基于所述环境数据和作物幼苗日序数确定作物幼苗生育期、作物实时蒸腾量和基质实时持水量；
所述作物幼苗生育期基于累积热辐射量确定；
所述作物实时蒸腾量基于实时环境数据、作物类型、作物幼苗播种时间和作物幼苗生育期确定；
所述基质实时持水量基于基质初始含水量、不同基质水力特性和实时环境数据确定。
作为优选的，所述灌溉决策方案包括供液时间和持液时间。
第二方面，本发明实施例提供一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策系统，包括：
分区模块，在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区；
灌溉决策模型，基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型；
灌溉模块，实时获取各分区的基质水分实时持水量，若判断获知所述基质水分实时持水量小于预设持水量阈值，则获取幼苗所在分区的阶段太阳辐射量；
若判断获知所述阶段太阳辐射量大于预设太阳辐射量阈值，则基于所述灌溉决策模型获取灌溉决策方案，基于所述灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，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本发明第一方面实施例所述基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法的步骤。
第四方面，本发明实施例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本发明第一方面实施例所述基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法的步骤。
本发明实施例提供的一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法和系统，综合考虑潮汐育苗灌水技术参数、环境因子、基质类型、幼苗生育阶段、幼苗蒸腾规律等，作物幼苗不同生育阶段获得最佳的水分需求量，对优质壮苗生产和保护生态环境具有重要的现实意义；同时，考虑穴盘基质容量小、基质蒸发大的特点，基于基质水分吸持特性、阶段太阳辐射值控制和幼苗蒸腾等综合灌溉决策模式，更加符合潮汐穴盘育苗的耗水特征，减少病虫害，提高水分利用率；实现了作物幼苗不同基质条件下水分精准供给，彻底改变了传统育苗不同基质类型条件下灌溉方案单一的模式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施例的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法流程框图；
图2为根据本发明实施例的灌溉决策模型建立步骤示意图；
图3为根据本发明实施例的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策系统结构示意图；
图4为根据本发明实施例的基于灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉流程图；
图5为根据本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
潮汐式灌溉是一种新型的灌溉方式，利用它对植物所需的水和营养液进行智能管理，可以提高植物的生长速度，另外可以减轻劳动强度，降低管理成本，其工作原理主要是依靠穴盘底部排水孔和基质的毛细管作用，使泵入床箱内的肥料溶液或水，进入整个基质或根际空间，以满足幼苗生长发育对水分、养分的需求。潮汐式灌溉易于实现水肥耦合智能化闭合循环利用和“零排放”，节水、节肥、节工效果显著，符合现代农业“绿色”发展理念，彰显出非常广阔的应用前景。
目前国内潮汐式育苗系统已进行初步研究，但是自动化和智能化程度还较低，大多仍停留在灌溉混肥量及频率是以手动或定时器控制的水平，这种方式并未考虑栽培幼苗种类和不同生育阶段水肥需求规律，往往阴雨天时因蒸发量减少造成育苗基质水分含量过高，供水过多，不但使有限的基质营养流失，而且增大水肥成本；供水过少，降低商品苗质量。
因此，本发明实施例提供一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法和系统，可有效实现潮汐育苗营养液管理的自动化和精准化，降低综合生产管理成本，减少病虫害，提高劳动效率，充分提高设施育苗效益与效率，既能保证幼苗优质壮苗生产，也能避免水和肥料的浪费，提高水肥的利用效率，可有效实现潮汐育苗灌溉精准管理，提高幼苗质量，提高劳动效率，为作物高产稳产奠定基础。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。
图1为根据本发明实施例的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法流程框图，如图1所示，包括：
S1、在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区；
S2、基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型；
S3、实时获取各分区的基质水分实时持水量，若判断获知所述基质水分实时持水量小于预设持水量阈值，则获取幼苗所在分区的阶段太阳辐射量；
S4、若判断获知所述阶段太阳辐射量大于预设太阳辐射量阈值，则基于所述灌溉决策模型获取灌溉决策方案，基于所述灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉。
具体的，在本实施例中，基质栽培是用固体基质(介质)固定植物根系，并通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式，潮汐式灌溉方式是于潮水涨落现象设计而命名的一种高效节水灌溉方式。该方式利用了育苗穴盘底部的排水孔，在灌溉时使水位没过排水孔，水分自下面上地被基质自然吸入，既保持了叶面干燥，又可防止淋洗式灌溉导致的肥水流失，适用于各类盆器及穴盘栽培植物的种植管理。
由于肥水需要通过基质传输到作物根部，因此基质的吸水、失水特性也是影响灌溉的重要因素，在本实施例中，通过在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区，基于基质水分吸持特性、阶段太阳辐射值控制和幼苗蒸腾等综合灌溉决策模式，更加符合潮汐穴盘育苗的耗水特征，减少病虫害，提高水分利用率。
基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型，综合考虑潮汐育苗灌水技术参数、环境因子、基质类型、幼苗生育阶段、幼苗蒸腾规律等，作物幼苗不同生育阶段获得最佳的水分需求量，对优质壮苗生产和保护生态环境具有重要的现实意义。
在上述实施例的基础上，所述基质种类包括复合基质和岩棉基质，所述复合基质包括草岩、蛭石和珍珠岩。
具体的，在本实施例中，基质种类包括复合基质、岩棉等，所述复合基质主要组分为草炭、蛭石和珍珠岩，组分比例根据实际基质配比进行设置。
在上述各实施例的基础上，基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型，具体包括：
分别对潮汐育苗中不同基质特性、不同灌水技术参数和不同作物幼苗蒸腾量进行重复性试验；
基于试验中基质特性、灌溉技术参数、作物幼苗生长发育和作物幼苗蒸腾量的变化确定不同基质吸水特性、不同基质水分散失特性、作物幼苗响应特征和作物幼苗蒸腾特征；
基于试验区域的环境数据和作物幼苗不同生育期适宜灌溉临界值，获取作物幼苗基质水分阈值及作物幼苗生育期和关键时间节点；
基于不同基质吸水特性、不同基质水分散失特性、作物幼苗响应特征和作物幼苗蒸腾特征，以及环境数据、作物幼苗生育期和关键时间节点，构建基于潮汐育苗灌溉技术参数、基质特性、环境因子与作物幼苗蒸腾量的灌溉决策模型。
具体的，在本实施例中，基于潮汐育苗灌水技术参数、基质特性、环境因子和作物幼苗蒸腾的灌溉决策模型，建立的具体过程为：
1)根据多次重复性不同潮汐育苗基质特性、灌水技术参数试验和作物幼苗蒸腾试验，基于基质特性、灌水技术参数和作物幼苗生长发育和作物幼苗蒸腾而确定不同基质吸水特性、不同基质水分散失特性、作物幼苗响应特征和作物幼苗蒸腾特征；
2)确定不同基质吸水特性包括潮汐育苗系统供液时间和不同基质吸水量的定量关系、持液时间和不同基质吸水量定量关系，确定不同基质水分散失特性包括不同基质吸水量与持水量定量关系、不同基质持水量与环境因子定量关系，确定作物幼苗响应特征包括作物幼苗干物质与供液时间定量关系、作物幼苗壮苗指数与持液时间定量关系，确定作物幼苗蒸腾特征包括作物幼苗不同生育时期干物质与蒸腾量定量关系、作物幼苗不同生育时期壮苗指数与蒸腾量定量关系；
基于潮汐育苗灌水技术参数、基质特性、环境因子与作物幼苗蒸腾的灌溉决策模型
3)根据试验区域的环境数据和作物幼苗不同生育时期适宜灌溉临界值等信息，获取和确定待测作物幼苗基质水分阈值以及作物幼苗生育时期和关键时间节点；
4)根据上述建立的关系、环境数据、作物幼苗的生育时期以及关键时间节点等，构建基质潮汐育苗灌溉技术参数、基质特性、环境因子与作物幼苗蒸腾的灌溉决策模型。
作物类型包括番茄、黄瓜、生菜、辣椒和茄子等，基质初始含水量为作物播种时基质含水量，基质种类选取复合基质或岩棉等，复合基质输入不同基质配比，例如：草炭与蛭石体积比2∶1，草炭与珍珠岩体积比2∶1，草炭、蛭石、珍珠岩体积比1∶1∶1，草炭、蛭石、珍珠岩体积比3∶1∶1等，基质水力特性参数包含各基质孔隙度、渗透系数、水分特性曲线和扩散率等参数，不同作物不同生育阶段灌溉阈值包括灌溉启动基质持水量阈值WL和阶段太阳辐射阈值RL。
在上述各实施例的基础上，所述环境数据包括太阳辐射量、空气温湿度和光照强度。
具体的，确定育苗温室内环境传感器位置和数据采集频率，设定每10分钟实时采集太阳总辐射、空气温湿度和光照强度等数值。
在上述各实施例的基础上，还包括：
基于所述环境数据和作物幼苗日序数确定作物幼苗生育期、作物实时蒸腾量和基质实时持水量；
所述作物幼苗生育期基于累积热辐射量确定；
所述作物实时蒸腾量基于实时环境数据、作物类型、作物幼苗播种时间和作物幼苗生育期确定；
所述基质实时持水量基于基质初始含水量、不同基质水力特性和实时环境数据确定。
根据实时环境数据和输入数据进行决策分析，基于累积辐热积(累积热辐射量)、作物类型和播种时间确定作物幼苗生育期；基于作物幼苗生育期、实时环境数据和不同幼苗蒸腾特征估算作物幼苗实时蒸腾量。
其中，所述累积辐热积计算如下：
PARi＝ηQi (1)
Figure BDA0002697038530000111
HTEPi＝RTEi×PARi×10-6 (3)
Figure BDA0002697038530000112
其中：PARi为第i小时内有效辐射，J/(m2/h)；Qi为第i小时内育苗温室总辐射，J/(m2/h)；η为光合有效辐射和总辐射的比值，取0.5；RTEi为第i小时内相对热效应；T为第i小时内空气平均温度，℃；Tb为发育下限温度，℃；To为发育适宜温度，℃；Tm为发育上限温度，℃；HTEPi为第i小时内的辐热积，MJ/(m2/h)；TEP为累积辐热积，MJ/m2。番茄幼苗Tb、To和Tm分别为：15℃、25℃和30℃；番茄幼苗发芽期、子叶期、成苗期累计辐热积分别为：8.9、15.7、31.3MJ/m2。
基于基质初始含水量、基质种类和水力特性和基质吸水和散失特性确定基质实时持水量，并与灌溉启动基质持水量阈值WL进行对比，若达到灌溉启动基质持水量阈值WL，该时刻记为T1，则计算基质累积耗水量、作物幼苗累积蒸腾量和当日0:00-T1时刻的阶段太阳辐射量均值，当阶段太阳辐射量大于阈值RL时，确定潮汐育苗灌溉决策方案；其中基质累积耗水量、作物幼苗累积蒸腾量的统计时刻为上次灌溉结束时刻-本次T1。
若阶段太阳辐射未达到阈值RL，则在每隔1个小时继续计算，当阶段太阳辐射达到阈值RL时，记为T2，并计算上次灌溉结束时刻-本次T2的基质累积耗水量、作物幼苗累积蒸腾量，确定潮汐育苗灌溉决策方案。并基于潮汐育苗灌水技术参数、基质特性、环境因子和作物幼苗蒸腾的灌溉决策模型确定灌溉决策方案。
在上述各实施例的基础上，所述灌溉决策方案包括供液时间和持液时间。
本发明实施例还提供一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策系统，基于上述各实施例中的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，图3为根据本发明实施例的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策系统结构示意图，如图3中所示，包括分区模块10、灌溉决策模型20和灌溉模块30，其中：
分区模块10，在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区；
灌溉决策模型20，基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型；
灌溉模块30，实时获取各分区的基质水分实时持水量，若判断获知所述基质水分实时持水量小于预设持水量阈值，则获取幼苗所在分区的阶段太阳辐射量；
若判断获知所述阶段太阳辐射量大于预设太阳辐射量阈值，则基于所述灌溉决策模型获取灌溉决策方案，基于所述灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉。
图4为根据本发明实施例的基于灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉流程图，如图4所示；
1)手动输入作物类型、作物播种时间、基质初始含水量、基质种类和水力特性参数、不同作物不同生育阶段灌溉阈值，其中作物类型包括番茄、黄瓜、生菜、辣椒和茄子等，基质初始含水量为作物播种时基质含水量，基质种类选取复合基质或岩棉等，复合基质输入不同基质配比，例如：草炭与蛭石体积比2∶1，草炭与珍珠岩体积比2∶1，草炭、蛭石、珍珠岩体积比1∶1∶1，草炭、蛭石、珍珠岩体积比3∶1∶1等，基质水力特性参数包含各基质孔隙度、渗透系数、水分特性曲线和扩散率等参数，不同作物不同生育阶段灌溉阈值包括灌溉启动基质持水量阈值WL和阶段太阳辐射阈值RL。
2)确定育苗温室内环境传感器位置和数据采集频率，设定每10分钟实时采集太阳总辐射、空气温湿度和光照强度等数值；
3)根据实时环境数据和输入数据进行决策分析，基于累积辐热积、作物类型和播种时间确定作物幼苗生育期；基于作物幼苗生育期、实时环境数据和不同幼苗蒸腾特征估算作物幼苗实时蒸腾量。
其中，所述累积辐热积计算如下：
PARi＝ηQi (1)
Figure BDA0002697038530000131
HTEPi＝RTEi×PARi×10-6 (3)
Figure BDA0002697038530000141
其中：PARi为第i小时内有效辐射，J/(m2/h)；Qi为第i小时内育苗温室总辐射，J/(m2/h)；η为光合有效辐射和总辐射的比值，取0.5；RTEi为第i小时内相对热效应；T为第i小时内空气平均温度，℃；Tb为发育下限温度，℃；To为发育适宜温度，℃；Tm为发育上限温度，℃；HTEPi为第i小时内的辐热积，MJ/(m2/h)；TEP为累积辐热积，MJ/m2。番茄幼苗Tb、To和Tm分别为：15℃、25℃和30℃；番茄幼苗发芽期、子叶期、成苗期累计辐热积分别为：8.9、15.7、31.3MJ/m2。
基于基质初始含水量、基质种类和水力特性和基质吸水和散失特性确定基质实时持水量，并与灌溉启动基质持水量阈值WL进行对比，若达到灌溉启动基质持水量阈值WL，该时刻记为T1，则计算基质累积耗水量、作物幼苗累积蒸腾量和当日0:00-T1时刻的阶段太阳辐射量均值，当阶段太阳辐射量大于阈值RL时，确定潮汐育苗灌溉决策方案；其中基质累积耗水量、作物幼苗累积蒸腾量的统计时刻为上次灌溉结束时刻-本次T1。
若阶段太阳辐射未达到阈值RL，则在每隔1个小时继续计算，当阶段太阳辐射达到阈值RL时，记为T2，并计算上次灌溉结束时刻-本次T2的基质累积耗水量、作物幼苗累积蒸腾量，确定潮汐育苗灌溉决策方案。并基于潮汐育苗灌水技术参数、基质特性、环境因子和作物幼苗蒸腾的灌溉决策模型确定灌溉决策方案。
其中幼苗蒸腾特征、基质吸水和散失特性基于潮汐育苗灌水技术参数、基质特性、环境因子和作物幼苗蒸腾的灌溉决策模型，图2为根据本发明实施例的灌溉决策模型建立步骤示意图，如图2所示。
4)结果显示，根据灌溉决策方案确定供液时间和持液时间，并记录灌溉结束时间，根据灌溉结果反馈给决策分析，计算基质实时持水量。
基于相同的构思，本发明实施例还提供了一种实体结构示意图，图5为根据本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图5所示，该服务器可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行如上述各实施例所述基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法的步骤。例如包括：
在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区；
基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型；
实时获取各分区的基质水分实时持水量，若判断获知所述基质水分实时持水量小于预设持水量阈值，则获取幼苗所在分区的阶段太阳辐射量；
若判断获知所述阶段太阳辐射量大于预设太阳辐射量阈值，则基于所述灌溉决策模型获取灌溉决策方案，基于所述灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉。
此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于相同的构思，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序包含至少一段代码，该至少一段代码可由主控设备执行，以控制主控设备用以实现如上述各实施例所述基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法的步骤。例如包括：
在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区；
基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型；
实时获取各分区的基质水分实时持水量，若判断获知所述基质水分实时持水量小于预设持水量阈值，则获取幼苗所在分区的阶段太阳辐射量；
若判断获知所述阶段太阳辐射量大于预设太阳辐射量阈值，则基于所述灌溉决策模型获取灌溉决策方案，基于所述灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种计算机程序，当该计算机程序被主控设备执行时，用以实现上述方法实施例。
所述程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种处理器，该处理器用以实现上述方法实施例。上述处理器可以为芯片。
综上所述，本发明实施例提供的一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法和系统，综合考虑潮汐育苗灌水技术参数、环境因子、基质类型、幼苗生育阶段、幼苗蒸腾规律等，作物幼苗不同生育阶段获得最佳的水分需求量，对优质壮苗生产和保护生态环境具有重要的现实意义；同时，考虑穴盘基质容量小、基质蒸发大的特点，基于基质水分吸持特性、阶段太阳辐射值控制和幼苗蒸腾等综合灌溉决策模式，更加符合潮汐穴盘育苗的耗水特征，减少病虫害，提高水分利用率；实现了作物幼苗不同基质条件下水分精准供给，彻底改变了传统育苗不同基质类型条件下灌溉方案单一的模式。
本发明的各实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，其特征在于，包括：
在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区；
基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型；
实时获取各分区的基质水分实时持水量，若判断获知所述基质水分实时持水量小于预设持水量阈值，则获取幼苗所在分区的阶段太阳辐射量；
若判断获知所述阶段太阳辐射量大于预设太阳辐射量阈值，则基于所述灌溉决策模型获取灌溉决策方案，基于所述灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，其特征在于，所述基质种类包括复合基质和岩棉基质，所述复合基质包括草岩、蛭石和珍珠岩。
3.根据权利要求1所述的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，其特征在于，基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型，具体包括：
分别对潮汐育苗中不同基质特性、不同灌水技术参数和不同作物幼苗蒸腾量进行重复性试验；
基于试验中基质特性、灌溉技术参数、作物幼苗生长发育和作物幼苗蒸腾量的变化确定不同基质吸水特性、不同基质水分散失特性、作物幼苗响应特征和作物幼苗蒸腾特征；
基于试验区域的环境数据和作物幼苗不同生育期适宜灌溉临界值，获取作物幼苗基质水分阈值及作物幼苗生育期和关键时间节点；
基于不同基质吸水特性、不同基质水分散失特性、作物幼苗响应特征和作物幼苗蒸腾特征，以及环境数据、作物幼苗生育期和关键时间节点，构建基于潮汐育苗灌溉技术参数、基质特性、环境因子与作物幼苗蒸腾量的灌溉决策模型。
4.根据权利要求3所述的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，其特征在于，不同基质吸水特性包括供液时间和不同基质吸水量的定量关系、持液时间和不同基质吸水量定量关系；
不同基质水分散失特性包括不同基质吸水量与持水量定量关系、不同基质持水量与环境因子定量关系；
作物幼苗响应特征包括作物幼苗干物质与供液时间定量关系、作物幼苗壮苗指数与持液时间定量关系；
作物幼苗蒸腾特征包括作物幼苗不同生育期干物质与蒸腾量定量关系、作物幼苗不同生育期壮苗指数与蒸腾量定量关系。
5.根据权利要求3所述的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，其特征在于，所述环境数据包括太阳辐射量、空气温湿度和光照强度。
6.根据权利要求5所述的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，其特征在于，还包括：
基于所述环境数据和作物幼苗日序数确定作物幼苗生育期、作物实时蒸腾量和基质实时持水量；
所述作物幼苗生育期基于累积热辐射量确定；
所述作物实时蒸腾量基于实时环境数据、作物类型、作物幼苗播种时间和作物幼苗生育期确定；
所述基质实时持水量基于基质初始含水量、不同基质水力特性和实时环境数据确定。
7.根据权利要求1所述的基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法，其特征在于，所述灌溉决策方案包括供液时间和持液时间。
8.一种基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策系统，其特征在于，包括：
分区模块，在潮汐育苗栽培区按基质种类进行分区；
灌溉决策模型，基于潮汐育苗中灌水技术参数、基质水分吸收特征、环境因子和作物幼苗蒸腾特征构建灌溉决策模型；
灌溉模块，实时获取各分区的基质水分实时持水量，若判断获知所述基质水分实时持水量小于预设持水量阈值，则获取幼苗所在分区的阶段太阳辐射量；
若判断获知所述阶段太阳辐射量大于预设太阳辐射量阈值，则基于所述灌溉决策模型获取灌溉决策方案，基于所述灌溉决策方案对潮汐育苗进行灌溉。
9.一种电子设备，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，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7任一项所述基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法的步骤。
10.一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，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述基于多源信息的潮汐育苗灌溉决策方法的步骤。
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