[发明专利]一种基于设施作物冠层覆盖度和株高的氮肥实时推荐方法

说明书

本发明提供了一种基于设施作物冠层覆盖度和株高的氮肥实时推荐方法，属于农业种植技术领域，包括：以非最优施氮种植区的施氮量减去最优施氮种植区的施氮量，计为△F，并同时计算该非最优施氮种植区的氮肥推荐指数R，对所有非最优施氮种植区的△F值和对应R值进行线性回归分析，得到氮肥推荐公式；作物种植后，监测作物生长环境的日平均温度，于作物追肥前计算作物的氮肥推荐指数R值，将R值代入氮肥推荐公式中，得到相应的氮肥差值△F，将所述氮肥差值△F加上最优施氮种植区在本次追肥时的常规施氮量为氮肥的实时推荐量。本发明避免了单一特征在误差较大时造成的推荐不准确问题，提高了推荐施肥结果的准确性；大大缩短了模型建立周期。

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，尤其涉及一种基于设施作物冠层覆盖度和株高的作物氮肥实时推荐方法。

背景技术

设施作物相比于一般露天作物，投入的管理、生产资料等成本更多，经营者也期望更高的收益。调查资料和文献资料显示，我国设施作物的年氮肥施用量最高可达1000-2000kg/hm²，氮肥施用量大，远远超出了作物的需求量，造成肥料利用率极低，同时，设施农业在连年种植过程中易造成土壤板结、盐渍化等问题，严重影响了农业的可持续发展。

近年来人工智能研究不断升温，其主要研究方向计算机视觉技术也快速发展，相应的应用也已逐步融入各个行业。利用数码相机拍摄的可见光图像和计算机视觉技术对作物进行营养诊断已有较多研究。申请号为201610094126.9的发明专利公开了一种作物氮素营养无损诊断的图像评价指标的建立方法，申请号为201611175767.3的发明专利公开了一种基于可见光图像融合值的作物氮素营养检测方法。这些公开的氮素营养诊断方法可对农作物进行氮素营养诊断，但其方法诊断过程较为复杂，且方法的建立需要长期大量的试验研究。而设施作物品种繁多、生育期短，对设施作物逐个建立诊断模型将是一项巨大的工程。同时，设施作物品种更新周期快，花费大量人力和财力建立的诊断模型也将面临快速更替，使其难以在生产上进行大规模应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于设施作物冠层覆盖度和株高的氮肥实时推荐方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种基于设施作物冠层覆盖度和株高的氮肥实时推荐方法，包括以下步骤：

1)选择作物种类，分别设置该作物至少5个不同氮素营养水平的种植区，监测作物生长环境的日平均温度，以预设周期时长，在各个周期采样时刻，获取作物的有效积温、冠层覆盖度和株高，以有效积温为x轴，冠层覆盖度和株高为y轴，分别绘制作物在最优施氮种植区的临界覆盖度曲线和临界株高曲线；

2)当所述作物的施肥总次数为1次时，以非最优施氮种植区的施氮量减去最优施氮种植区的施氮量，计为该非最优施氮种植区的氮肥差值△F，并同时计算该非最优施氮种植区的氮肥推荐指数R，对所有非最优施氮种植区的△F值和对应R值进行线性回归分析，得到氮肥推荐公式；

或

当所述作物的施肥总次数大于1次时，以非最优施氮种植区的累积施氮量减去最优施氮种植区的累积施氮量，计为该非最优施氮种植区的氮肥差值△F，并同时计算该非最优施氮种植区的氮肥推荐指数R，对所有非最优施氮种植区的△F值和对应R值进行线性回归分析，得到氮肥推荐公式；

氮肥推荐指数R的获取包括：获取作物在该计算时刻的有效积温、冠层覆盖度和株高，将有效积温代入步骤1)临界覆盖度曲线中获取有效积温对应的临界覆盖度值，将有效积温代入步骤1)临界株高曲线中获取有效积温对应的临界株高值，根据R＝冠层覆盖度/临界覆盖度值+株高/临界株高值，计算得到R值；

3)作物种植后，监测作物生长环境的日平均温度，于作物追肥前计算作物的氮肥推荐指数R值，将R值代入步骤2)的氮肥推荐公式中，得到相应的氮肥差值△F，将所述氮肥差值△F加上最优施氮种植区在本次追肥时的常规施氮量为氮肥的实时推荐量。