[发明专利]一种基于密度分布特征的CO2

说明书

设施环境中CO₂不足导致作物生长受限，而由于CO₂气体的波动性较大，很难实现精准的补施，本发明采用适宜CO₂范围为补施CO₂阈值区间调控CO₂能够促进植物的生长，设施环境中CO₂不足，针对设施环境CO₂施肥效应中的气体调控精度受限问题，本发明通过分析CO₂快速响应曲线的分布特征，获取CO₂关于净光合速率的密度分布，以累积贡献度为依据，选取适宜的CO₂范围，为CO₂补施浓度控制提供依据，能够促进植物的生长，解决设施环境中CO₂不足，设施环境CO₂施肥效应中的气体调控精度受限等问题。

技术领域

本发明属于设施农业环境调控领域，涉及设施农业CO₂环境控制，特别涉及一种基于密度分布特征的CO₂范围寻优方法。

背景技术

针对封闭半封闭的设施栽培环境，CO₂浓度远远低于设施内作物生长需求， CO₂浓度的增加能够提高植物的光合同化速率，促进植物生长，适量的控制CO₂能够提高农作物的产量和品质，而CO₂为气体，在空气中分布不均且易受周围气体环境波动影响，现在的寻优方式虽然在理论上非常精准，但对基础数据的要求非常高，数据的波动性极大影响寻优结果，导致调控精度受限，很难实现个位数的精准控制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于密度分布特征的CO₂范围寻优方法，采用适宜CO₂范围为补施CO₂阈值区间调控CO₂，能够促进植物的生长，以解决设施环境中CO₂不足，设施环境CO₂施肥效应中的气体调控精度受限问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于密度分布特征的CO₂范围寻优方法，包括如下步骤：

步骤1，获取CO₂快速响应曲线；

步骤2，依据CO₂快速响应曲线，分析数据特征分布；

步骤3，根据CO₂快速响应曲线波动范围选取净光合速率段宽，并根据净光合速率的幅值/段宽划分段数；

步骤4，分析CO₂效率；

步骤5，计算每段单位CO₂对光合的提升效率，采用贡献度分析，当CO₂浓度到第N段时，CO₂累积效率达到近似值(保留两位小数)为1，此后单位 CO₂浓度的继续增加对净光合速率的提升效率近似值(保留两位小数)为0，则选取第N段为相应光温条件下CO₂适宜区间。

所述步骤1中，采用LI-6800便携式光合仪器，设定CO₂浓度梯度范围为 0-1600ppm，自动测量时间为16min，根据样品叶室和参比叶室CO₂浓度差决定光合速率，测量过程中CO₂浓度及光合速率值由自动测量系统均匀计数，直至时间到达16min，停止计数，得到以CO₂浓度为横坐标，以光合速率为纵坐标的CO₂快速响应曲线。通过空叶室测试进行数据修正，去掉开始和结束的野点，得到修正后的快速CO₂响应曲线，此时CO₂浓度范围为[CO₂a,CO₂b]，光合速率范围为[Pna,Pnb]。