[发明专利]种植场中农作物营养状况的诊断方法

说明书

本发明涉及利用在农田里生长的农作物的反射光获得用农作物氮含量等表示的农作物信息从而诊断农作物营养的方法。

获得诸如农作物氮含量比率、叶色素(leaf color)值、氮吸收量、植物高度、干物质(dry matter)重量等农作物信息的第一常规方法是这种方法，利用诸如数字摄象机之类的光接收装置、涂有硫酸钡等的参考板和其中生长农作物的单位农田(或其一部分)通过摄象来获得来自参考板和来自农田中农作物的反射光量，由参考板和农作物的反射光量获得农作物的反射率，然后根据得到的反射率和为了由反射率获得氮含量比率(氮吸收量，叶色素值，植物高度，干物质重量)而预定的关系式，获得氮含量比率(氮吸收量，叶色素值，植物高度，干物质重量)，接着相对氮含量曲线与基于生长天数的该时间阶段的标准氮含量比率进行比较，从而进行生长诊断。可是，从农田获得的农作物的反射光量因天气而改变。此外，即使在用参考板补偿天气时，也需要使测量方向、风和种植密度中的各项处于与准备预定关系式以由反射率获得氮含量比率时所施加的条件相同。当条件不同时，需要由此进行补偿，但不能认为仅通过由作为基准的参考板获得反射率来补偿所有的条件。实际上，在太阳高度、测量方向、种植密度或种类的限制条件下进行测量。

至于第二种获得农作物信息的常规方法，有一个装置，其中具有与农作物信息有关的波长的光随农作物的生长而增加或降低，对农作物的叶片照射例如从可见光区到近红外区范围的光，和基于利用具有与农作物信息有关的波长的光获得的接收光量和为了由接收光量计算例如叶片氮含量等而预定的氮含量关系式，测量叶片氮含量。该装置用于测量农田里农作物的叶片数，并能够高精度地获得叶片氮含量。可是，为了准确地捕获整个农田中的农作物信息，需要对整个农田进行复杂并且麻烦的短暂测量。

上述第一常规方法是这种方法，尽管该方法测量简单，但从农田获得的农作物信息受诸如测量位置和植物密度等因素的影响，由于测量时间和位置情况，因而不能精确地测量。对测量没有限制并且有较高精度的第二种方法优于第一种方法。可是，第二种方法的问题是必须对每一个叶片进行测量，因而要求大量的测量点并因此需要长时间。

本发明的目的在于，当测量反射光量获得农作物信息时，可以进行补偿，以便没有因测量位置和植物密度引起的误差出现，并且所提供的诊断农作物营养的方法能够简单和容易地测量农作物信息并可提高测量精度。

本发明的第一种方法是诊断农田中农作物的方法，其中测量光的反射率，该光来自暴露于自然光下的农作物农田的固定区域中的农作物且其波长与随农作物的生长而增加或降低的农作物信息有关；利用所述反射率和为由反射率获得农作物信息而预定的第一农作物关系式，获得预定农作物的农作物信息并作为第一农作物信息存储；测量透射光和反射光中至少任一个的光量，所述光的波长与随农作物生长而增加或降低的农作物信息有关；利用所述光量和为由光量获得农作物信息而预定的第二农作物关系式，获得农作物信息并作为第二农作物信息存储；获得所述第一农作物信息与所述第二农作物信息之差；获得来自相同农田中预定区域的未知农作物的第一农作物信息；根据所述差补偿该第一农作物信息；和根据所述补偿的第一农作物信息进行在农田中农作物的营养诊断。

预先已研究了通过获得农作物的反射光量获得反射率和用于获得第一农作物信息的反射光量来获得第一农作物关系式，并且它是常规的，此外，还研究了通过对叶子照射光获得反射率来获得确定的用于获得第二农作物信息的第二农作物关系式，并且它也是常规的。因此，可容易地获得这种信息。按照本发明，并有效地组合上述两个有用的方式，计算由这两个方式分别获得的第一农作物信息与第二农作物信息之差。利用该差补偿第一农作物信息，不仅可以补偿因天气变化(天气、时间、存储位置)引起的误差，而且还可补偿被认为难以补偿的因耕种因素(测量方向、种植密度)变化引起的误差。因补偿能够简单容易地进行，因而该方法特别适于在同一农田中的多点进行营养诊断。

存储如上确定的第一农作物信息与第二农作物信息之差，仅获得已获得第一农作物信息的该农田中固定区域的未知农作物的第一农作物信息，便可利用第一农作物信息和上述差来补偿第一农作物信息。该方法能够容易地补偿因种植密度和测量方向引起的误差，该方法可在提供补偿值的设备中实施。这种设备容易用于农作物营养诊断。