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【发明授权】水分与氮肥同步灌施决策方法及装置_北京农业智能装备技术研究中心_201910488117.1 

申请/专利权人:北京农业智能装备技术研究中心

申请日:2019-06-05

公开(公告)日:2022-11-29

公开(公告)号:CN110245853B

主分类号:G06Q10/06

分类号:G06Q10/06;G06Q50/02

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.11.29#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.17#公开

摘要:本发明实施例提供一种水分与氮肥同步灌施决策方法及装置,属于作物栽培技术领域。包括:对于任一时间段,获取任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取任一时间段内设施作物的氮肥需求量;根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。由于与传统的灌溉和氮肥施用方法相比,实现了水分与氮肥的协同施用,还可以从作物水分与氮素的实际需求及水氮吸收机理进行水肥同步自动配置,从而可实现设施蔬菜的水分与氮素的精准管理。另外,在保证作物高产的同时,还能提高资源利用率、节约劳动力成本,同时降低对环境的污染风险。

主权项:1.一种水分与氮肥同步灌施决策方法,其特征在于,包括:对于任一时间段,获取所述任一时间段内设施作物的累积耗水量,并获取同一时间段内设施作物的氮肥需求量;根据所述累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据所述氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量;根据所述清水体积、肥液混合制备罐的体积及所述氮肥质量,进行水分与氮肥的同步灌溉;其中,所述获取所述任一时间段内设施作物的氮肥需求量,包括:对在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量与在第二结束时刻上设施作物的氮肥需求总量进行作差,将两者差值作为所述任一时间段内设施作物的氮肥需求量;其中,所述第一结束时刻指的是所述任一时间段的结束时刻,所述第二结束时刻指的是所述任一时间段的上一时间段的结束时刻;进一步地,所述任一时间段内设施作物的氮肥质量的计算公式为: NNT=NcT*ADMT-NcT-1*ADMT-1; NcT=dADMT-e; 其中,MNT为第T个时间段内设施作物的氮肥质量;NNT为第T个时间段内设施作物的氮肥需求量;NUE为设施作物氮肥利用系数;NcT为第T个时间段内设施作物的临界氮素浓度;NcT-1为第T个时间段的前一个时间段内设施作物的临界氮素浓度;ADMT为第T个时间段内设施作物的生物量;ADMT-1为第T个时间段的前一个时间段内设施作物的生物量;DM0为第T个时间段的起始时刻上设施作物的生物量;ΔDMi为第T个时间段中第i天设施作物光合有效产物的增量;d表示设施作物地上部生物量为0.1kgm2时作物植株的氮素浓度;e为决定设施作物临界氮素浓度稀释曲线形状的统计学参数;a、b及c均为经验参数;AWSTi为第T个时间段中由起始时刻至第i天设施作物的累积耗水量。

全文数据:水分与氮肥同步灌施决策方法及装置技术领域本发明涉及作物栽培技术领域,尤其涉及一种水分与氮肥同步灌施决策方法及装置。背景技术设施蔬菜种植是一种高投入高产出的新型农业技术,具有高投入高产出的特点,已成为农民增收和农业发展的农业主导产业。设施蔬菜多属于水肥需求量较大的作物,加之在设施条件下复种指数较高,水肥施用量远大于露天粮食作物。广大设施农业生产者更是通过盲目增加水肥投入量的方式来取得高产,在增加生产成本的同时,造成了资源的浪费和水体环境的恶化。水分是作物原生质的主要成分,约占作物鲜重的80-90%,同时参与了光合作用、呼吸作用及有机物合成与分解等新陈代谢活动的进行,还是作物对养分物质吸收与运输的溶剂。当水分供应不足时,作物就会收到水分胁迫的影响,抑制作物的生长,进而降低产量。然而,当水分过量供应在造成水资源浪费的同时,也会导致作物受到涝害的影响。氮素作为作物生长所必须的一种营养元素,参与了作物体内蛋白、核酸和磷脂的合成,也是叶绿素的重要组成部分,对作物生长发育及产量形成有至关重要的作用,是作物养分调控最重要的目标元素。与水分类似,当栽培介质中氮素缺乏时,作物会受到氮素胁迫的影响,其成长也会受到抑制,而氮素过量供应时,在增加生产成本、造成资源浪费的同时,多余的氮素还会被过量的灌溉水或者降雨淋洗至深层土壤形成面源污染,危害当地水体环境。因此,需要根据作物对水分与氮肥的实际需求,对水分与氮肥进行协同管理,提供资源利用率与生产效益,以降低对当地水体环境污染的风险。近年来,随着作物水分生理学与植物营养学的研究深入,作物的水分与养分需求规律已经较为明确,为施肥灌溉制度的制定提供了理论支持。但在传统的施肥模式下,灌溉与氮肥施用仍分开操作,尚不具备水氮协同供给的实现途径。虽然水肥一体化技术与装备的发展为实现水分与氮肥的协同供给提供了技术手段,但在水氮同步灌施条件下,对水分与氮肥的匹配度提出了更高的要求,否则会导致作物因养分胁迫而减产或因氮肥过量供应增加生产成本投入的同时,带来环境的负面效应。因此,目前急需一种从作物水氮协同精量供应的决策方法,从水氮的实际需求出发,对水氮灌施进行精量配制,实现水氮利用效率的最大化,提升水肥一体化技术水平和智能化程度。发明内容为了解决上述问题,本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的水分与氮肥同步灌施决策方法及装置。根据本发明实施例的第一方面,提供了一种水分与氮肥同步灌施决策方法,包括:对于任一时间段,获取任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取任一时间段内设施作物的氮肥需求量;根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。根据本发明实施例的第二方面,提供了一种水分与氮肥同步灌施决策装置,包括:获取模块,用于对于任一时间段,获取任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取任一时间段内设施作物的氮肥需求量;计算模块,用于根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。根据本发明实施例的第三方面,提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与处理器通信连接的至少一个存储器,其中:存储器存储有可被处理器执行的程序指令,处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的水分与氮肥同步灌施决策方法。根据本发明的第四方面,提供了一种非暂态计算机可读存储介质,非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的水分与氮肥同步灌施决策方法。本发明实施例提供的水分与氮肥同步灌施决策方法及装置,对于任一时间段,通过获取该段时间内设施作物的累积耗水量,并获取该时间段内设施作物的氮肥需求量。根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。由于与传统的灌溉和氮肥施用方法相比,实现了水分与氮肥的协同施用,还可以从作物水分与氮素的实际需求及水氮吸收机理进行水肥同步自动配置,从而可实现设施蔬菜的水分与氮素的精准管理。另外,在保证作物高产的同时,还能提高资源利用率、节约劳动力成本,同时降低对环境的污染风险。应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述是示例性和解释性的,并不能限制本发明实施例。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为本发明实施例提供的一种水分与氮肥同步灌施决策方法的流程示意图;图2为本发明实施例提供的一种水分与氮肥同步灌施系统的结构示意图;图3为本发明实施例提供的一种水分与氮肥同步灌施决策装置的结构示意图;图4为本发明实施例提供的一种电子设备的框图。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。针对相关技术中的问题,本发明实施例提供了一种水分与氮肥同步灌施决策方法。该方法可以用于不同设施作物的水氮同步管理中,如应用在番茄栽培的水氮同步管理中,本发明实施例对此不作具体限定。参见图1,该方法包括:101、对于任一时间段,获取任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取任一时间段内设施作物的氮肥需求量;102、根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。为了便于理解,以任一时间段为第6天至第10天为例。其中,第6天至第10天已经为设施作物施加了水分与氮肥,本发明实施例提供的方法,主要是获取第6天至第10天内设施作物的累积耗水量,并获取第6天至第10天内设施作物的氮肥需求量;根据设施作物水分利用系数及第6天至第10天的累积耗水量,计算第6天至第10天需要向设施作物根区灌溉的清水体积,后续结合第6天至第10天实际向设施作物根区灌溉的清水体积,可以确定在第10天需要补充灌溉多少清水。同理,根据设施作物氮肥利用系数及第6天至第10天的氮肥需求量,计算需要向设施作物根区施加的氮肥质量,后续结合第6天至第10天实际向设施作物根区施加的氮肥质量,可以确定在第10天需要补充施加多少氮肥。结合上述过程,以设施作物为温室的设施番茄栽培为例,对上述过程作进一步说明。首先,可以在温室中央部位的南沿北方向分别布置3台潜在蒸发强度自动测定装置,分别位于温室的最南端、最北端以及温室的中心处番茄的冠层,逐日测定预设时段T内设施番茄的耗水量。其中,预设时段T即对应上述步骤101中的任一时间段。例如,以第1天至第n天为例如上述过程中的第6天至第10天,可以逐日测量这段时间内设施番茄的耗水量,记为WRs1、WRs2、WRs3、…、WRsn,分别表示第1天、第2天、….、第n天的耗水量。将第1天至第n天的耗水量进行累加,可得到第1天至第n天内设施番茄的累积耗水量,具体可参考如下公式:在上述公式中,WRsi表示第i天设施番茄的耗水量,AWST表示第1天至第n天内设施番茄的累积耗水量,kc表示作物耗水校正系数,用于将参考耗水量转化为最优供水条件下的设施作物实际耗水量,与作物的种类和生育期有关;对于设施栽培番茄而言,作物耗水校正系数在苗期、开花坐果期和采收期的取值分别为0.75、1.2和0.9。通过上述公式,即可计算出任一时间段内设施作物的累积耗水量。本发明实施例提供的方法,对于任一时间段,通过获取该段时间内设施作物的累积耗水量,并获取该时间段内设施作物的氮肥需求量。根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。由于与传统的灌溉和氮肥施用方法相比,实现了水分与氮肥的协同施用,还可以从作物水分与氮素的实际需求及水氮吸收机理进行水肥同步自动配置,从而可实现设施蔬菜的水分与氮素的精准管理。另外,在保证作物高产的同时,还能提高资源利用率、节约劳动力成本,同时降低对环境的污染风险。基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例不对获取任一时间段内设施作物的氮肥需求量的方式作具体限定,包括但不限于:对在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量与在第二结束时刻上设施作物的氮肥需求总量进行作差,将两者差值作为任一时间段内设施作物的氮肥需求量;其中,第一结束时刻指的是任一时间段的结束时刻,第二结束时刻指的是任一时间段的上一时间段的结束时刻。以任一时间段为第6天至第10天为例,可以先分别获取在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量与在第二结束时刻上设施作物的氮肥需求总量。其中,第一结束时刻指的是第6天至第10天的结束时刻,也即为第10天。以时间段的长度为5天为例,第6天至第10天的上一时间段,即为第1天至第5天,第1天至第5天的结束时刻,也即为第5天。其中,该过程可以通过如下公式进行表示:NNT=NcT*ADMT-NcT-1*ADMT-1;在上述公式中,NNT表示第6天至第10天内设施作物的氮肥需求量。NcT*ADMT表示在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量,NcT-1*ADMT-1表示在第二结束时刻上设施作物的氮肥需求总量。基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,对在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量与在第二结束时刻上设施作物的氮肥需求总量进行作差之前,还包括:计算在第一结束时刻上设施作物的生物量,并根据在第一结束时刻上设施作物的临界氮素浓度及生物量,计算在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量。以第一结束时刻为第10天为例,可以先计算第10天设施作物的生物量。具体可参考如下公式:在上述公式中,ADMT表示第10天设施作物的生物量。DM0表示任一时间段起始时刻上设施作物的生物量,以任一时间段为第6天至第10天为例,也即第6天设施作物的生物量。ΔDMi表示第6天至第10天中第i天设施作物光合有效产物的增量,由于第6天至第10天一共有5天,从而i取值为1至5。ΔDM1表示第6天设施作物光合有效产物的增量,ΔDM2表示第7天设施作物光合有效产物的增量,后面的依次类推。通过上述公式计算得到第10天设施作物的生物量后,可根据在第10天上设施作物的临界氮素浓度及生物量,计算在第10天上设施作物的氮肥需求总量,具体可将在第10天上设施作物的临界氮素浓度与生物量之间的乘积NcT*ADMT,作为在第10天上设施作物的氮肥需求总量。其中,NcT可基于作物的临界氮浓度稀释曲线模型来确定,具体可参考如下公式:NcT=dADMT-e;其中,NcT表示在第10天上设施作物的临界氮素浓度,d表示设施作物地上部生物量为0.1kgm2时作物植株的氮素浓度,ADMT即为在第10天上设施作物的生物量,e为决定设施作物临界氮素浓度稀释曲线形状的统计学参数,可通过查阅资料或者布置预实验获取。还需要说明的是,ΔDM可通过如下公式计算得到:其中,AWST的计算过程可参考上述公式,AWST的计算方式是基于ΔDMi的参数i所确定的。例如,若i取值为2,也即为第6天至第10天中的第7天,则AWST可以为第6天与第7天的累积耗水量。另外,上述公式中参数a、b及c均为经验参数,无明确物理意义,可以通过查阅文献资料或者布置预实验优化获取。基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例不对根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量的方式作具体限定,包括但不限于:将累积耗水量与设施作物水分利用系数之间的比值,作为清水体积,将氮肥需求量与设施作物氮肥利用系数之间的比值,作为氮肥质量。其中,计算清水体积的过程可参考如下公式:在上述公式中,VT表示清水体积。WUE表示设施作物水分利用系数,也即被作物吸收利用的水分占作灌入作物根区水量的比例,具体值与灌溉方式有关。针对目前设施农业采取的滴灌的灌溉方式,取值为0.75。另外,计算氮肥质量可参考如下公式:在上述公式中,MNT表示氮肥质量。NUE表示设施作物氮肥利用系数,也即被作物吸收利用的氮肥占作施入作物根区氮肥的比例,具体值与灌溉方式和施肥方式有关。针对目前设施农业采取的滴灌的灌溉与水肥一体化配合的水氮灌施方式,取值为0.70。基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,在计算向设施作物根区施加的氮肥质量及灌溉的清水体积之后,还包括:根据清水体积、肥液混合制备罐的体积及氮肥质量,进行水分与氮肥的同步灌溉。基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例不对根据清水体积、肥液混合制备罐的体积及氮肥质量,进行水分与氮肥的同步灌溉的方式作具体限定,包括但不限于:若清水体积不大于肥液混合制备罐的体积,则根据氮肥质量及氮肥肥液浓度,计算氮肥浓缩液体积;通过清水水源管道向肥液混合制备罐注入清水体积的清水,通过浓缩液输送隔膜泵向肥液混合制备罐注入氮肥浓缩液体积的氮肥浓缩液,通过肥液输送泵从肥液混合制备罐中将肥液泵入灌溉系统。具体地,该过程仅需一次配液,首先,根据氮肥质量MNT及氮肥肥液浓度NSc,计算氮肥浓缩液体积为MNTNSc。如图2所示,图2为水分与氮肥同步灌施系统的结构示意图。通过清水水源管道201向肥液混合制备罐202中注入清水体积VT的清水,再通过浓缩液输送隔膜泵203把氮肥浓缩液储备罐204中的氮肥浓缩液,向肥液混合制备罐202注入MNTNSc的氮肥浓缩液。最后,通过肥液输送泵205从肥液混合制备罐202中将肥液泵入灌溉系统。基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例不对根据清水体积、肥液混合制备罐的体积及氮肥质量,进行水分与氮肥的同步灌溉的方式作具体限定,包括但不限于:若清水体积大于肥液混合制备罐的体积,则根据清水体积与肥液混合制备罐的体积,计算在肥液混合制备罐中配置肥液的总次数n,并根据氮肥质量及氮肥肥液浓度,计算氮肥浓缩液体积;根据氮肥浓缩液体积、肥液混合制备罐的体积及清水体积,分n次在肥液混合制备罐中配置肥液,并将每次在肥液混合制备罐中配置肥液泵入灌溉系统。其中,总次数n=VTV。其中,V表示肥液混合制备罐202的容积。在第1次至第n-1次的肥液配置过程中,每次通过清水水源管道201向肥液混合制备罐202中注入体积为V的清水,再每次通过浓缩液输送隔膜泵203向肥液混合制备罐202中注入V*MNTVT*NSc的氮肥浓缩液。对于第n次肥液配置过程,可通过清水水源管道201向肥液混合制备罐202中加入VT-n-1*V的清水,再通过浓缩液输送隔膜泵203向肥液混合制备罐202中加入体积为VT-n-1*V*MNTVT*NSc的氮肥浓缩液。其中,每次配置的肥液均可以通过肥液输送泵205从肥液混合制备罐202中将肥液泵入灌溉系统。基于上述实施例的内容,本发明实施例提供了一种水分与氮肥同步灌施决策装置,该水分与氮肥同步灌施决策装置用于执行上述方法实施例中提供的水分与氮肥同步灌施决策方法。参见图3,该装置包括:获取模块301,用于对于任一时间段,获取任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取任一时间段内设施作物的氮肥需求量;计算模块302,用于根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。作为一种可选实施例,获取模块301,包括:第一计算单元,用于对在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量与在第二结束时刻上设施作物的氮肥需求总量进行作差,将两者差值作为任一时间段内设施作物的氮肥需求量;其中,第一结束时刻指的是任一时间段的结束时刻,第二结束时刻指的是任一时间段的上一时间段的结束时刻。作为一种可选实施例,该获取模块301,还包括:第二计算单元,用于计算在第一结束时刻上设施作物的生物量,并根据在第一结束时刻上设施作物的临界氮素浓度及生物量,计算在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量。作为一种可选实施例,该装置还包括:灌溉模块,用于根据清水体积、肥液混合制备罐的体积及氮肥质量,进行水分与氮肥的同步灌溉。作为一种可选实施例,灌溉模块,用于当清水体积不大于肥液混合制备罐的体积时,则根据氮肥质量及氮肥肥液浓度,计算氮肥浓缩液体积;通过清水水源管道向肥液混合制备罐注入清水体积的清水,通过浓缩液输送隔膜泵向肥液混合制备罐注入氮肥浓缩液体积的氮肥浓缩液,通过肥液输送泵从肥液混合制备罐中将肥液泵入灌溉系统。作为一种可选实施例,灌溉模块,用于当清水体积大于肥液混合制备罐的体积时,则根据清水体积与肥液混合制备罐的体积,计算在肥液混合制备罐中配置肥液的总次数n,并根据氮肥质量及氮肥肥液浓度,计算氮肥浓缩液体积;根据氮肥浓缩液体积、肥液混合制备罐的体积及清水体积,分n次在肥液混合制备罐中配置肥液,并将每次在肥液混合制备罐中配置肥液泵入灌溉系统。作为一种可选实施例,计算模块302,用于将累积耗水量与设施作物水分利用系数之间的比值,作为清水体积,将氮肥需求量与设施作物氮肥利用系数之间的比值,作为氮肥质量。本发明实施例提供的装置,通过对于任一时间段,通过获取该段时间内设施作物的累积耗水量,并获取该时间段内设施作物的氮肥需求量。根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。由于与传统的灌溉和氮肥施用方法相比,实现了水分与氮肥的协同施用,还可以从作物水分与氮素的实际需求及水氮吸收机理进行水肥同步自动配置,从而可实现设施蔬菜的水分与氮素的精准管理。另外,在保证作物高产的同时,还能提高资源利用率、节约劳动力成本,同时降低对环境的污染风险。图4示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图4所示,该电子设备可以包括:处理器processor410、通信接口CommunicationsInterface420、存储器memory430和通信总线440,其中,处理器410,通信接口420,存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令,以执行如下方法:对于任一时间段,获取任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取任一时间段内设施作物的氮肥需求量;根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。此外,上述的存储器430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,电子设备,或者网络设备等执行本发明各个实施例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-OnlyMemory、随机存取存储器RAM,RandomAccessMemory、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。本发明实施例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实施例提供的方法,例如包括:对于任一时间段,获取任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取任一时间段内设施作物的氮肥需求量;根据累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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ROMRAM、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。

权利要求:1.一种水分与氮肥同步灌施决策方法,其特征在于,包括:对于任一时间段,获取所述任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取所述任一时间段内设施作物的氮肥需求量;根据所述累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据所述氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。2.根据权利要求1所述的水分与氮肥同步灌施决策方法,其特征在于,所述获取所述任一时间段内设施作物的氮肥需求量,包括:对在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量与在第二结束时刻上设施作物的氮肥需求总量进行作差,将两者差值作为所述任一时间段内设施作物的氮肥需求量;其中,所述第一结束时刻指的是所述任一时间段的结束时刻,所述第二结束时刻指的是所述任一时间段的上一时间段的结束时刻。3.根据权利要求2所述的水分与氮肥同步灌施决策方法,其特征在于,所述对在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量与在第二结束时刻上设施作物的氮肥需求总量进行作差之前,还包括:计算在所述第一结束时刻上设施作物的生物量,并根据在所述第一结束时刻上设施作物的临界氮素浓度及生物量,计算在第一结束时刻上设施作物的氮肥需求总量。4.根据权利要求1所述的水分与氮肥同步灌施决策方法,其特征在于,所述计算向设施作物根区施加的氮肥质量之后,还包括:根据所述清水体积、肥液混合制备罐的体积及所述氮肥质量,进行水分与氮肥的同步灌溉。5.根据权利要求4所述的水分与氮肥同步灌施决策方法,其特征在于,所述根据所述清水体积、肥液混合制备罐的体积及所述氮肥质量,进行水分与氮肥的同步灌溉,包括:若所述清水体积不大于所述肥液混合制备罐的体积,则根据所述氮肥质量及氮肥肥液浓度,计算氮肥浓缩液体积;通过清水水源管道向所述肥液混合制备罐注入所述清水体积的清水,通过浓缩液输送隔膜泵向所述肥液混合制备罐注入所述氮肥浓缩液体积的氮肥浓缩液,通过肥液输送泵从所述肥液混合制备罐中将肥液泵入灌溉系统。6.根据权利要求4所述的水分与氮肥同步灌施决策方法,其特征在于,所述根据所述清水体积、肥液混合制备罐的体积及所述氮肥质量,进行水分与氮肥的同步灌溉,包括:若所述清水体积大于所述肥液混合制备罐的体积,则根据所述清水体积与所述肥液混合制备罐的体积,计算在所述肥液混合制备罐中配置肥液的总次数n,并根据所述氮肥质量及氮肥肥液浓度,计算氮肥浓缩液体积;根据所述氮肥浓缩液体积、所述肥液混合制备罐的体积及所述清水体积,分n次在所述肥液混合制备罐中配置肥液,并将每次在所述肥液混合制备罐中配置肥液泵入灌溉系统。7.根据权利要求1所述的水分与氮肥同步灌施决策方法,其特征在于,所述根据所述累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据所述氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量,包括:将所述累积耗水量与所述设施作物水分利用系数之间的比值,作为所述清水体积,将所述氮肥需求量与设施作物氮肥利用系数之间的比值,作为所述氮肥质量。8.一种水分与氮肥同步灌施决策装置,其特征在于,包括:获取模块,用于对于任一时间段,获取所述任一段时间内设施作物的累积耗水量,并获取所述任一时间段内设施作物的氮肥需求量;计算模块,用于根据所述累积耗水量及设施作物水分利用系数,计算向设施作物根区灌溉的清水体积,根据所述氮肥需求量及设施作物氮肥利用系数,计算向设施作物根区施加的氮肥质量。9.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器;以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器,其中:所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至7任一所述的方法。10.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7任一所述的方法。

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