CN116579758B - 农作物高产播期确定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种农作物高产播期确定方法、装置、电子设备及存储介质，涉及农业技术领域，方法包括：基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；基于第一初始日期和第一终止日期，确定农作物的最早播种日期和最晚播种日期；基于最早播种日期和最晚播种日期，确定最早播种日期和最晚播种日期之间每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力；基于每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定农作物的高产播期。结合了日平均温度和全生育期的光温产量潜力，实现了农作物的高产播期的准确确定，避免过早或过晚播种带来的农作物低产效应，确保当前种植条件下农作物的稳产高产，提升农作物的产量。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种农作物高产播期确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
日益增长的人口对粮食产量的需求持续上升，气候变暖已经对粮食安全产生显著影响，加剧了粮食危机。对农作物进行播期调整，使得农作物能够适应气候的变化，确保粮食稳产高产。例如，玉米是世界主要粮食作物之一，目前种植面积已超过小麦和水稻，成为我国第一大粮食作物，对保障粮食安全具有重要作用。考虑到气候变化的区域差异，科学地调整玉米播期对于确保玉米稳产高产具有重要意义。
相比于玉米品种改良、优化种植制度和增加施肥量等措施，适时播种具有低成本和易操作的特点，更易于实施与推广。通过改变播种期，可以改变玉米生育期内光温资源配置，进而最大可能地确保玉米高产。目前，各地关于农作物的播种期多以经验为主，难以有效提升农作物的产量，导致农作物的产量低。
发明内容
本发明提供一种农作物高产播期确定方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决农作物的产量低的问题。
本发明提供一种农作物高产播期确定方法，包括：
基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；
基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；
基于所述最早播种日期和所述最晚播种日期，确定所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力；
基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期。
根据本发明提供的一种农作物高产播期确定方法，所述基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期，包括：
基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期；
基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；所述最早播种日期和所述最晚播种日期处于所述第二初始日期和所述第二终止日期之间。
根据本发明提供的一种农作物高产播期确定方法，所述基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期，包括：
基于所述第一初始日期，逐日计算所述第一初始日期之后每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和所述第一发育速率，确定所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期和所述第二终止日期；
基于所述第一终止日期，逐日计算所述第一终止日期之前每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第二活动积温和所述第二发育速率，确定所述农作物的生殖生长期的所述第三初始日期和所述第三终止日期。
根据本发明提供的一种农作物高产播期确定方法，所述基于每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和所述第一发育速率，确定所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期和所述第二终止日期，包括：
分别将每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和第一预设活动积温阈值、以及每日对应的不同持续时间的所述第一发育速率和第一预设发育速率阈值进行比较；
将所述第一活动积温大于或等于第一预设活动积温阈值、且所述第一发育速率等于第一预设发育速率阈值的初始第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期；
在所述第二初始日期之后，将所述第一活动积温小于第一预设活动积温阈值、或所述第一发育速率不等于第一预设发育速率阈值的终止第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二终止日期。
根据本发明提供的一种农作物高产播期确定方法，基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最早播种日期，包括以下至少一项：
基于所述第三初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三初始日期之前推算，确定所述农作物的最早播种日期；
基于所述第二初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期之间每日的生殖生长期对应的持续日数向所述第二初始日期之后推算，确定所述农作物的最早播种日期。
根据本发明提供的一种农作物高产播期确定方法，基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最晚播种日期，包括：
基于所述第三终止日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三终止日期之前推算，确定所述农作物的最晚播种日期。
根据本发明提供的一种农作物高产播期确定方法，所述基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期，包括：
基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，将最大光温产量潜力对应的日期确定为所述农作物的高产播期；所述高产播期处于所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间。
本发明还提供一种农作物高产播期确定装置，包括：
第一确定模块，用于基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；
第二确定模块，用于基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；
第三确定模块，用于基于所述最早播种日期和所述最晚播种日期，确定所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力；
第四确定模块，用于基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期。
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农作物高产播期确定方法。
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农作物高产播期确定方法。
本发明提供的农作物高产播期确定方法、装置、电子设备及存储介质，通过目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；再根据第一初始日期和第一终止日期，确定农作物的最早播种日期和最晚播种日期；基于最早播种日期和最晚播种日期，确定最早播种日期和最晚播种日期之间每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力；最后，基于每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定农作物的高产播期，结合了日平均温度和全生育期的光温产量潜力，实现了农作物的高产播期的准确确定，避免过早或过晚播种带来的农作物低产效应，确保当前种植条件下农作物的稳产高产，提升农作物的产量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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是本发明提供的农作物高产播期确定方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的农作物高产播期确定方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的农作物高产播期确定方法的流程示意图之三；
图4是本发明提供的营养生长期持续时间的模拟值与实测值对比示意图；
图5是本发明提供的农作物高产播期确定装置的结构示意图；
图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。
下面结合图1-图3描述本发明的农作物高产播期确定方法。
图1是本发明提供的农作物高产播期确定方法的流程示意图之一，方法包括步骤101-步骤104；其中，
步骤101，基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期。
需要说明的是，本发明提供的农作物高产播期确定方法适用于农作物播期确定的场景中，该方法的执行主体可以为农作物高产播期确定装置，例如电子设备、或者该农作物高产播期确定装置中的用于执行农作物高产播期确定方法的控制模块。
具体地，农作物是指玉米，目标时间范围包括一年当中的春季至秋季之间的时间范围，日平均温度表示日平均气温，即每日的最高温度和最低温度的平均值。通过气象部门可以获取目标时间范围内每日的日平均温度，根据目标时间范围内每日的日平均温度，采用目标周期（例如5日）滑动平均法分别计算稳定通过目标温度（例如10℃）的初始日期和终止日期，确定农作物可能适宜生长的第一初始日期和第一终止日期。
从春季日平均温度第一个大于或等于目标温度（例如10℃）的日期起，向第一个大于或等于目标温度（例如10℃）的日期之前推四天，逐日向第一个大于或等于目标温度（例如10℃）的日期之后计算连续五日滑动平均温度，从最长一段大于或等于目标温度的五日滑动平均温度序列中选取第一个大于或等于目标温度的五日滑动平均温度，将第一个大于或等于目标温度的五日滑动平均温度对应的连续五天中第一个日平均温度大于或等于目标温度的日期确定为通过目标温度的初始日期，将该初始日期确定为农作物适宜生长的第一初始日期。
从秋季日平均温度最后一个大于或等于目标温度的日期起，向最后一个大于或等于目标温度（例如10℃）的日期之前推四天，逐日向最后一个大于或等于目标温度的日期之前计算连续五日滑动平均温度，从最后一个大于或等于目标温度的五日滑动平均温度中，将最后一个大于或等于目标温度的五日滑动平均温度对应的连续五天中最后一个日平均温度大于或等于目标温度的日期确定为通过目标温度的终止日期，将该终止日期确定为农作物适宜生长的第一终止日期。
例如，春季日平均温度第一次大于或等于10℃的日期为2月20日，向2月20日之前推四天，计算2月16日至2月20日之间连续的五日滑动平均温度为2.98℃；再从2月21日向前推四天，计算2月17日至2月21日之间连续的五日滑动平均温度为5.14℃；再从2月22日向前推四天，计算2月18日至2月22日之间连续的五日滑动平均温度为7.36℃，依次类推，计算连续的五日滑动平均温度。3月24日至10月18日之间的五日滑动平均温度均大于或等于10℃，第一个大于或等于目标温度的五日滑动平均温度为10.14℃，将第一个大于或等于目标温度的五日滑动平均温度对应的连续五天中第一个日平均温度大于或等于目标温度的日期3月24日确定为通过目标温度的初始日期，将3月24日确定为农作物适宜生长的第一初始日期。
秋季日平均温度最后一个大于或等于目标温度的日期为10月18日，将最后一个大于或等于目标温度的五日滑动平均温度对应的连续五天（10月14日至10月18日）中最后一个日平均温度大于或等于目标温度的日期10月15日确定为通过目标温度的终止日期，将10月15日确定为农作物适宜生长的第一终止日期。
步骤102，基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期。
具体地，在农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期之间，可以确定农作物的最早播种日期和最晚播种日期。
步骤103，基于所述最早播种日期和所述最晚播种日期，确定所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力。
具体地，全生育期包括营养生长期、营养生殖并进期和生殖生长期；其中，营养生长期为农作物播种至拔节阶段，营养生长并进期确定为农作物拔节至开花阶段，生殖生长期为农作物开花至成熟阶段。全生育期的长度由生殖生长期、营养生殖并进期和营养生长期的持续日数相加，以此确定全生育期的持续日数。
根据农作物的最早播种日期和最晚播种日期，以农作物的最早播种日期为基点，向最早播种日期之后逐日计算每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力，直到最晚播种日期。其中，光温产量潜力的计算公式为：
（1）
其中，表示光温产量潜力（kg ha-1），/>表示光合产量潜力（kg ha-1），表示温度订正系数。
温度订正系数的计算公式为:
（2）
其中，t表示每日平均温度（℃），tmin表示农作物生长的下限温度（℃），tmax表示农作物生长的上限温度（℃），top表示农作物生长的最适温度（℃）。
例如，玉米的营养生长期的下限温度为10℃，上限温度为32℃，最适温度为25℃；玉米的营养生殖并进期的下限温度为10℃，上限温度为35℃，最适温度为27℃；玉米的生殖生长期的下限温度为15℃，上限温度为32℃，最适温度为23℃。
光合产量潜力的计算公式为:
（3）
其中，k表示单位换算函数，ε表示光合辐射量与总辐射量的比值，例如，ε取0.49；指光合作用量子效率，例如，/>取0.224；Ω表示农作物光合固定二氧化碳（CO2）能力的比值，例如，Ω取1.0；α表示植物群体的反射率，例如，α取0.08；β表示植物繁茂群体的透射率，例如，取0.06；ρ表示非光合器官所截获的辐射比例，例如，取0.1；γ表示超过光饱和点的光的比例，例如，取0.01；ω表示呼吸消耗与光合产物的比值，例如，取0.3；η表示成熟谷物的含水率，例如，取0.15；ζ表示植物无机灰分含量的比例，例如，取0.08；q表示单位干物质的热量(MJ kg–1)，例如，取17.8；s表示作物的经济系数，例如，取0.40；∑Qs表示农作物生长期间太阳总辐射量(MJ m–2)， Qs表示农作物生长期间太阳辐射量(MJ m–2d-1)。
农作物生长期间太阳辐射量Qs的计算公式为：
（4）
其中，Qa表示晴空太阳辐射量(MJ m-2d-1)，a和b为经验系数，a和b的取值均与地理位置和大气质量有关；n表示逐日实际太阳日照时数(h)；N表示逐日最大可能日照时数(h）。
晴空太阳辐射量Qa的计算公式为：
（5）
其中，dr表示日地相对距离，δ表示太阳赤纬(rad)，ωs表示日落的角度(rad)；φ表示气象站点所在的地理纬度(rad)。
日地相对距离dr的计算公式为：
（6）
其中，J为日序数，例如，每年1月1日记为1，1月2日记为2，1月3日记为3，依次类推。
太阳赤纬δ的计算公式为：
（7）
日落的角度ωs的计算公式为：
（8）
逐日最大可能日照时数N的计算公式为：
（9）
步骤104，基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期。
具体地，根据每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力，可以进一步确定农作物的高产播期。
本发明提供的农作物高产播期确定方法，通过目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；再根据第一初始日期和第一终止日期，确定农作物的最早播种日期和最晚播种日期；基于最早播种日期和最晚播种日期，确定最早播种日期和最晚播种日期之间每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力；最后，基于每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定农作物的高产播期，结合了日平均温度和全生育期的光温产量潜力，实现了农作物的高产播期的准确确定，避免过早或过晚播种带来的农作物低产效应，确保当前种植条件下农作物的稳产高产，提升农作物的产量。
可选地，上述步骤102的具体实现方式包括：
（1）基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期。
具体地，根据农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期，可以确定农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期；其中，营养生长期和生殖生长期之间存在营养生殖并进期。
（2）基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；所述最早播种日期和所述最晚播种日期处于所述第二初始日期和所述第二终止日期之间。
具体地，营养生殖并进期为预先设置的时间范围，营养生殖并进期持续日数无明显变化，该阶段的光温资源对农作物的产量无显著影响，例如，玉米品种的营养生殖并进期是一个常数，在此为取28天作为该营养生殖并进期的持续日数。在确定农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期之后，可以根据第二初始日期、第二终止日期、预设的营养生殖并进期、第三初始日期和第三终止日期，确定农作物的最早播种日期和最晚播种日期；其中，最早播种日期和最晚播种日期处于第二初始日期和所述第二终止日期之间。
本发明提供的农作物高产播期确定方法，通过基于第一初始日期和第一终止日期，确定农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期；再基于第二初始日期、第二终止日期、预设的营养生殖并进期、第三初始日期和所述第三终止日期，确定农作物的最早播种日期和最晚播种日期；最早播种日期和所述最晚播种日期处于第二初始日期和第二终止日期之间，进而根据最早播种日期和最晚播种日期，实现农作物的高产播期的确定，提升农作物的产量。
可选地，所述基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期，包括：
1）基于所述第一初始日期，逐日计算所述第一初始日期之后每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和所述第一发育速率，确定所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期和所述第二终止日期。
具体地，以农作物适宜生长的第一初始日期为起点，逐日计算第一初始日期之后每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率；其中，第一活动积温和第一发育速率为每日对应的不同持续时间的累积值。例如，第一初始日期为5月15日，则以5月15日为起点，计算5月15日对应的5月15日至5月16日的第一活动积温和第一发育速率，再计算5月16日对应的5月15日至5月17日的第一活动积温和第一发育速率，计算5月17日对应的5月15日至5月18日的第一活动积温和第一发育速率。再根据每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率，可以确定农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期。
需要说明的是，每日对应有各自的营养生长期，且每日对应的营养生长期可能不同，也可能相同。例如，5月15日对应的营养生长期为30天，5月16日的营养生长期为26天。
实际中，根据积温方程判定不同生育期对温度的需求阈值，其中，生育期为营养生长期、营养生殖并进期或生殖生长期。农作物的不同生育期对应的温度与发育速率呈现线性关系或者非线性关系。
例如，某一生育期对应的温度与发育速率呈现线性关系，则积温及发育速率的计算如下：
（10）
（11）
其中，∑T表示某一生育期内的活动积温（℃·d），A表示生育期内有效积温（℃·d），t表示生育期日数（d），B表示生育期内下限温度（℃），V1表示与温度呈线性相关的发育速率，T表示生育期内日平均温度。
例如，某一生育期对应的温度与发育速率呈现非线性关系，则积温及发育速率的计算如下：
（12）
（13）
其中，A nl 表示生育期内有效积温（℃·d），M表示生育期内上限温度（℃），T表示生育期内的日平均温度（℃），B表示生育期内下限温度（℃）；K、P和Q为拟合参数，V 2表示与温度呈非线性相关的发育速率。
2）基于所述第一终止日期，逐日计算所述第一终止日期之前每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第二活动积温和所述第二发育速率，确定所述农作物的生殖生长期的所述第三初始日期和所述第三终止日期。
具体地，以农作物适宜生长的第一终止日期为起点，采用上述公式（10）和（11）、或者公式（12）和（13）逐日计算第一终止日期之前每日对应的第二活动积温和第二发育速率；第二活动积温和第二发育速率也为每日对应的不同持续时间的累积值。例如，第二终止日期为10月5日，则以10月5日为起点，计算10月5日对应的10月4日至10月5日的第二活动积温和第二发育速率，再计算10月4日对应的10月3日至10月5日的第二活动积温和第二发育速率，再计算10月3日对应的10月2日至10月5日的第二活动积温和第二发育速率。再根据每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率，符合农作物生殖生长所需的第二活动积温和第二发育速率的第一天为生殖生长期为第三终止日期，逐日向前推算至不符合农作物生殖生长所需的第二活动积温和第二发育速率的日期为农作物生殖生长的第三初始日期。
实际中，分别将第二活动积温和第二预设活动积温阈值、以及第二发育速率和第二预设发育速率阈值进行比较；将第二活动积温大于或等于第二预设活动积温阈值、且第二发育速率等于第二预设发育速率阈值的初始第二日期，确定为农作物的生殖生长期的第二终止日期；在第二终止日期之前，将第二活动积温小于第二预设活动积温阈值、或第二发育速率不等于第二预设发育速率阈值的终止第二日期，确定为农作物的生殖生长期的第二初始日期。
需要说明的是，每日对应有各自的生殖生长期，且每日对应的生殖生长期可能不同，也可能相同。例如，9月15日对应的生殖生长期为35天，9月16日的生殖生长期为38天。
本发明提供的农作物高产播期确定方法，通过判断第一活动积温和第一发育速率是否满足农作物生长所需，确定农作物的营养生长期；以及根据第二活动积温和第二发育速率判断是否满足农作物生殖生长所需，确定农作物的生殖生长期，再根据营养生长期、生殖生长期确定农作物的高产播期，提升农作物的产量。
可选地，所述基于每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和所述第一发育速率，确定所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期和所述第二终止日期，包括：
（a）分别将每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和第一预设活动积温阈值、以及每日对应的不同持续时间的所述第一发育速率和第一预设发育速率阈值进行比较。
具体地，第一预设活动积温阈值和第一预设发育速率阈值均是根据多年田间统计资料求得。分别将每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一预设活动积温阈值、以及每日对应的不同持续时间的第一发育速率和第一预设发育速率阈值进行比较，判断每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率是否符合农作物营养生长所需的积温和发育速率。
（b）将所述第一活动积温大于或等于第一预设活动积温阈值、且所述第一发育速率等于第一预设发育速率阈值的初始第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期。
具体地，初始第一日期为符合农作物营养生长所需的积温和发育速率的第一天。将第一活动积温大于或等于第一预设活动积温阈值、且第一发育速率等于第一预设发育速率阈值的初始第一日期，确定为农作物的营养生长期的第二初始日期。
（c）在所述第二初始日期之后，将所述第一活动积温小于第一预设活动积温阈值、或所述第一发育速率不等于第一预设发育速率阈值的终止第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二终止日期。
具体地，终止第一日期为不符合农作物营养生长所需的积温和发育速率的日期。在第二初始日期之后，将第一活动积温小于第一预设活动积温阈值、或第一发育速率不等于第一预设发育速率阈值的终止第一日期，确定为农作物的营养生长期的第二终止日期。
可选地，基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最早播种日期，包括以下至少一项：
a）基于所述第三初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三初始日期之前推算，确定所述农作物的最早播种日期。
具体地，对于一季作物地区，以农作物的生殖生长期的第三初始日期为基点，依据营养生殖并进期、第二初始日期和第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向第三初始日期之前推算，即依据营养生殖并进期和营养生长期所需要的持续日数，向第三初始日期之前推算，确定农作物的最早播种日期。
例如，玉米的生殖生长期的第三初始日期为7月15日，营养生殖并进期为28天，则以7月15日为起点，向7月15日之前推28天的日期为6月16日，而6月16日对应的营养生长期所需要的持续日数为30天，向6月16日之前推30天的日期为5月17日，则玉米的最早播种日期为5月17日。
b）基于所述第二初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期之间每日的生殖生长期对应的持续日数向所述第二初始日期之后推算，确定所述农作物的最早播种日期。
具体地，对于两季作物地区，以农作物的营养生长期的第二初始日期为基点，依据营养生殖并进期、第三初始日期和第三终止日期之间每日的生殖生长期对应的持续日数向第二初始日期之后推算，即依据营养生殖并进期和生殖生长期的持续日数，向第二初始日期之后推算，确定农作物的最早播种日期。
例如，玉米的营养生长期的第二初始日期为4月20日，4月20日对应的营养生长期的持续日数为29天，营养生殖并进期为28天，生殖生长期的第三初始日期为6月25日，6月25日对应的生殖生长期的持续日数为50天，则玉米的营养生长期的第二初始日期和营养生殖并进期推算为6月15日，未达到生殖生长期的第三初始日期6月25日，因此，根据营养生殖并进期和生殖生长期所需要的日数，向玉米的营养生长期的第二初始日期之后的4月21日推算，直至推算为生殖生长期的第三初始日期6月25日，将此时推算的日期确定为农作物的最早播种日期。
可选地，基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最晚播种日期，包括：
基于所述第三终止日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三终止日期之前推算，确定所述农作物的最晚播种日期。
具体地，以农作物的生殖生长期的第三终止日期为基点，依据营养生殖并进期、第二初始日期和第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向第三终止日期之前推算，确定农作物的最晚播种日期。
例如，玉米的生殖生长期的第三终止日期为10月5日，10月5日对应的生殖生长期的持续日数为40天，向10月5日之前推40天的日期为8月26日；营养生殖并进期为28天，向8月26日之前推28天的日期为7月28日，7月28日对应的营养生长期的持续日数为30天，向7月28日之前推30天的日期为6月29日，则玉米的最晚播种日期为6月29日。
可选地，上述步骤104的具体实现方式包括：
基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，将最大光温产量潜力对应的日期确定为所述农作物的高产播期；所述高产播期处于所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间。
具体地，将每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力进行排序，将最大光温产量潜力对应的日期确定为农作物的高产播期，其中，高产播期处于最早播种日期和最晚播种日期之间，实现了通过最大光温产量潜力确定农作物的高产播期，以确保农作物的稳产和高产。
图2是本发明提供的农作物高产播期确定方法的流程示意图之二，如图2所示，方法包括步骤201-步骤208；其中，
步骤201，获取目标时间范围内每日的日平均温度。
步骤202，确定农作物的适宜生长期。基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期。
步骤203，确定农作物的营养生长期。基于第一初始日期，逐日计算第一初始日期之后每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率；基于每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率，确定农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期。
步骤204，确定农作物的生殖生长期。基于第一终止日期，逐日计算第一终止日期之前每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率；基于每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率，确定农作物的生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期。
步骤205，确定农作物的最早播种日期。基于第三初始日期，依据营养生殖并进期、第二初始日期和第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向第三初始日期之前推算，确定农作物的最早播种日期；或者，基于第二初始日期，依据营养生殖并进期、第三初始日期和第三终止日期之间每日的生殖生长期对应的持续日数向第二初始日期之后推算，确定农作物的最早播种日期。
步骤206，确定农作物的最晚播种日期。基于第三终止日期，依据营养生殖并进期、第二初始日期和第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向第三终止日期之前推算，确定农作物的最晚播种日期。
步骤207，确定农作物对应的全生育期的光温产量潜力。基于最早播种日期和最晚播种日期，确定最早播种日期和最晚播种日期之间每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力。
步骤208，确定农作物的高产播期。基于每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定农作物的高产播期。
图3是本发明提供的农作物高产播期确定方法的流程示意图之三，如图3所示，从每一年（1至365/366天（d））玉米可能适宜生长的第一初始日期（稳定通过10℃的初始日期）起，逐日计算第一初始日期之后每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率，直到营养生长期的第一活动积温和第一发育速率均满足该营养生长期的需求为止，初步确定可能的营养生长期的范围，即营养生长期的第二初始日期和第二终止日期。从每一年玉米可能适宜生长的第一终止日期（稳定通过10℃的终止日期）起，逐日计算第一终止日期之前每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率，直到第二活动积温和第二发育速率均满足生殖生长期的需求为止，初步确定可能的生殖生长期的范围，即生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期。据研究，营养生殖并进期持续日数无明显变化，该阶段的光温资源对玉米产量无显著影响，取28d作为该阶段的持续日数。根据玉米的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、营养生殖并进期和生殖生长期的持续日数，确定玉米的最早播种日期及最晚播种日期，以最早播种日期为起点，根据日序数逐日计算最早播种日期之后的每日对应的玉米全生育期的光温产量潜力，直到最晚播种日期，从多个光温产量潜力中确定玉米全生育期光温产量潜力的最大值，将最大光温产量潜力对应的播种日期确定为稳产高产播期，即高产播种期。
图4是本发明提供的营养生长期持续时间的模拟值与实测值对比示意图，如图4所示，x表示实测持续时间，y表示模拟持续时间，R2为决定系数，R2用于评估营养生长期持续时间模拟值与实测值的拟合优度。以常年大田实际播期6月18日为准，设置提前10d、0d、推迟10d和推迟20d共计四个播期进行分期播种试验。根据《农业气象观测规范》对玉米不同生育期进行观测，共收集2018年至2021年的16组田间试验数据。根据气象数据和生育期观测资料分别计算不同生育期（营养生长期、营养生殖并进期和生殖生长期）对活动积温和发育速率的需求，以及每年稳定通过10℃的初始日期和终止日期。以每年的初始日期和终止日期为起点，分别确定玉米营养生长期和生殖生长期的可能范围。结合不同生育期持续时间，最终确定最早播种日期和最晚播种日期。再依据不同播种期所对应的玉米全生育期的光温产量潜力的最大值，确定玉米稳产高产播期。
表1为玉米常规与高产播种时间及对应光温产量潜力，如表1所示，2018-2021年高产播期分别为143d（5月24日）、141d（5月22日）、140d（5月20日）和153d（6月3日）。
表1.玉米常规与高产播种时间及对应光温产量潜力
下面对本发明提供的农作物高产播期确定装置进行描述，下文描述的农作物高产播期确定装置与上文描述的农作物高产播期确定方法可相互对应参照。
图5是本发明提供的农作物高产播期确定装置的结构示意图，如图5所示，农作物高产播期确定装置500包括第一确定模块501、第二确定模块502、第三确定模块503和第四确定模块504；其中，
第一确定模块501，用于基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；
第二确定模块502，用于基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；
第三确定模块503，用于基于所述最早播种日期和所述最晚播种日期，确定所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力；
第四确定模块504，用于基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期。
本发明提供的农作物高产播期确定装置，通过目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；再根据第一初始日期和第一终止日期，确定农作物的最早播种日期和最晚播种日期；基于最早播种日期和最晚播种日期，确定最早播种日期和最晚播种日期之间每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力；最后，基于每日农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定农作物的高产播期，结合了日平均温度和全生育期的光温产量潜力，实现了农作物的高产播期的准确确定，避免过早或过晚播种带来的农作物低产效应，确保当前种植条件下农作物的稳产高产，提升农作物的产量。
可选地，所述第二确定模块502，具体用于：
基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期；
基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；所述最早播种日期和所述最晚播种日期处于所述第二初始日期和所述第二终止日期之间。
可选地，所述第二确定模块502，还用于：
基于所述第一初始日期，逐日计算所述第一初始日期之后每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和所述第一发育速率，确定所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期和所述第二终止日期；
基于所述第一终止日期，逐日计算所述第一终止日期之前每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第二活动积温和所述第二发育速率，确定所述农作物的生殖生长期的所述第三初始日期和所述第三终止日期。
可选地，所述第二确定模块502，还用于：
分别将所述第一活动积温和第一预设活动积温阈值、以及所述第一发育速率和第一预设发育速率阈值进行比较；
将所述第一活动积温大于或等于第一预设活动积温阈值、且所述第一发育速率等于第一预设发育速率阈值的初始第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期；
在所述第二初始日期之后，将所述第一活动积温小于第一预设活动积温阈值、或所述第一发育速率不等于第一预设发育速率阈值的终止第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二终止日期。
可选地，所述第二确定模块502，还用于：
基于所述第三初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三初始日期之前推算，确定所述农作物的最早播种日期；
基于所述第二初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期之间每日的生殖生长期对应的持续日数向所述第二初始日期之后推算，确定所述农作物的最早播种日期。
可选地，所述第二确定模块502，还用于：
基于所述第三终止日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三终止日期之前推算，确定所述农作物的最晚播种日期。
可选地，所述第三确定模块503，具体用于：
基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，将最大光温产量潜力对应的日期确定为所述农作物的高产播期；所述高产播期处于所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间。
图6是本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行农作物高产播期确定方法，该方法包括：基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；基于所述最早播种日期和所述最晚播种日期，确定所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力；基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期。
此外，上述的存储器630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。
又一方面，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以执行上述各方法提供的农作物高产播期确定方法，该方法包括：基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；基于所述最早播种日期和所述最晚播种日期，确定所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力；基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期。
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 (5)
1.一种农作物高产播期确定方法，其特征在于，包括：
基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；
基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；
基于所述最早播种日期和所述最晚播种日期，确定所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力；
基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期；
所述基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期，包括：
基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期；
基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；所述最早播种日期和所述最晚播种日期处于所述第二初始日期和所述第二终止日期之间；
所述基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期，包括：
基于所述第一初始日期，逐日计算所述第一初始日期之后每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和所述第一发育速率，确定所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期和所述第二终止日期；
基于所述第一终止日期，逐日计算所述第一终止日期之前每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第二活动积温和所述第二发育速率，确定所述农作物的生殖生长期的所述第三初始日期和所述第三终止日期；
所述基于每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和所述第一发育速率，确定所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期和所述第二终止日期，包括：
分别将每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和第一预设活动积温阈值、以及每日对应的不同持续时间的所述第一发育速率和第一预设发育速率阈值进行比较；
将所述第一活动积温大于或等于第一预设活动积温阈值、且所述第一发育速率等于第一预设发育速率阈值的初始第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期；
在所述第二初始日期之后，将所述第一活动积温小于第一预设活动积温阈值、或所述第一发育速率不等于第一预设发育速率阈值的终止第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二终止日期；
基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最早播种日期，包括以下至少一项：
基于所述第三初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三初始日期之前推算，确定所述农作物的最早播种日期；
基于所述第二初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期之间每日的生殖生长期对应的持续日数向所述第二初始日期之后推算，确定所述农作物的最早播种日期；
基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最晚播种日期，包括：
基于所述第三终止日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三终止日期之前推算，确定所述农作物的最晚播种日期。
2.根据权利要求1所述的农作物高产播期确定方法，其特征在于，所述基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期，包括：
基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，将最大光温产量潜力对应的日期确定为所述农作物的高产播期；所述高产播期处于所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间。
3.一种农作物高产播期确定装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于基于目标时间范围内每日的日平均温度，确定农作物适宜生长的第一初始日期和第一终止日期；
第二确定模块，用于基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；
第三确定模块，用于基于所述最早播种日期和所述最晚播种日期，确定所述最早播种日期和所述最晚播种日期之间每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力；
第四确定模块，用于基于每日所述农作物对应的全生育期的光温产量潜力，确定所述农作物的高产播期；
所述第二确定模块，具体用于：
基于所述第一初始日期和所述第一终止日期，确定所述农作物的营养生长期的第二初始日期和第二终止日期、以及生殖生长期的第三初始日期和第三终止日期；
基于所述第二初始日期、所述第二终止日期、预设的营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期，确定所述农作物的最早播种日期和最晚播种日期；所述最早播种日期和所述最晚播种日期处于所述第二初始日期和所述第二终止日期之间；
所述第二确定模块，还用于：
基于所述第一初始日期，逐日计算所述第一初始日期之后每日对应的不同持续时间的第一活动积温和第一发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第一活动积温和所述第一发育速率，确定所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期和所述第二终止日期；
基于所述第一终止日期，逐日计算所述第一终止日期之前每日对应的不同持续时间的第二活动积温和第二发育速率；基于每日对应的不同持续时间的所述第二活动积温和所述第二发育速率，确定所述农作物的生殖生长期的所述第三初始日期和所述第三终止日期；
分别将所述第一活动积温和第一预设活动积温阈值、以及所述第一发育速率和第一预设发育速率阈值进行比较；
将所述第一活动积温大于或等于第一预设活动积温阈值、且所述第一发育速率等于第一预设发育速率阈值的初始第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二初始日期；
在所述第二初始日期之后，将所述第一活动积温小于第一预设活动积温阈值、或所述第一发育速率不等于第一预设发育速率阈值的终止第一日期，确定为所述农作物的营养生长期的所述第二终止日期；
基于所述第三初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三初始日期之前推算，确定所述农作物的最早播种日期；
基于所述第二初始日期，依据所述营养生殖并进期、所述第三初始日期和所述第三终止日期之间每日的生殖生长期对应的持续日数向所述第二初始日期之后推算，确定所述农作物的最早播种日期；
基于所述第三终止日期，依据所述营养生殖并进期、所述第二初始日期和所述第二终止日期之间每日的营养生长期对应的持续日数向所述第三终止日期之前推算，确定所述农作物的最晚播种日期。
4.一种电子设备，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或2所述农作物高产播期确定方法。
5.一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或2所述农作物高产播期确定方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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