【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能农业灌溉，具体涉及一种基于叶面积指数和环境参数的农业灌溉方法。
技术介绍
1、随着现如今的技术创新，对现代的农业灌溉有很大的发展，目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施，这些灌溉手段相对于大水漫灌而言，已经实现了较高的用水效率，但是喷灌和滴灌只能由人为预设灌水的开始时间和结束时间，在这种情况下，无法根据作物的不同生长周期适时适量地进行精准灌溉，从而满足作物的实际需水量和土壤的需水量，因此，根据作物的需水需求，适时适量进行灌溉，同时结合智能技术对作物的灌溉系统进行监测，完成数据采集并通过计算机处理后实现优化配水，以达到节约水资源的目的，已经成为智能灌溉的发展新趋势。
2、如中国专利申请号202210296570.4，公布日为2022.06.17的专利文献，其公开了一种基于多环境因素分析的农业灌溉控制方法，包括以下步骤：判断作物所处环境，选定作物灌溉区域，设定灌溉周期；获取作物灌溉区域的土壤参数；根据坐标获取灌溉周期内的自然日期的环境参数；获取作物的生长参数；计算灌溉区域的土壤蒸发量；预估作物腾发量；获取设定的灌溉周期内的灌溉用水量。该方法通过判断作物作出的环境，针对开放式种植和大棚式种植获取对应的土壤参数、生长参数、历史气象数据、环境参数等，并结合相关参数计算获得土壤蒸发量、作物腾发量等数据，最后计算获得灌溉水用量，从而在满足作物生长的情况下，合理灌溉，避免出现水资源的浪费。
3、上述文献是通过土壤的蒸发量以及作物的蒸腾量确定需水量，但是土壤的蒸发量并不能代表作物的实际蒸发量
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于叶面积指数和环境参数的农业灌溉方法，通过叶面积指数和环境参数结合后，得到作物的实际需水量，进而对作物进行精准灌溉，方法可靠性高。
2、为达到上述目的，本专利技术提供一种基于叶面积指数和环境参数的智能灌溉方法，包括以下步骤：
3、s1预设作物的土壤湿度 rh'和作物开始灌溉时间；
4、s2获取作物叶面积指数和作物生长环境的参数；
5、s3基于作物叶面积指数计算出作物系数；
6、s4通过步骤s2中作物生长环境的参数计算出作物蒸腾量；
7、s5基于作物系数和作物蒸腾量计算出作物的实际需水量，并计算一段时间内作物实际需水量的最小值 etmin和最大值 etmax；
8、s6在到达预设的开始灌溉时间时，通过灌溉系统中的中央处理器控制设置在灌溉水管上的电磁阀打开，对作物进行灌溉，并通过设置在灌溉水管上的流量计监测灌溉水管中的实际灌溉量 q，然后比较实际灌溉量 q与作物实际需水量的最小值 etmin、实际土壤湿度 rh与预设的作物土壤湿度 rh'，并根据对比值控制电磁阀打开或关闭。
9、以上方法，作物在养殖棚内种植，通过获取作物叶面积指数，便能够通过公式计算出作物系数，然后测出作物在养殖棚内的生长环境参数，进而可以通过公式得到作物蒸腾量，由于作物实际需水量与作物蒸腾量的比值为作物系数，进而通过作物系数与作物蒸腾量的乘积便能够得到作物实际需水量，由于作物的蒸腾量受到太阳辐射、环境温度、风速等因素的影响，进而通过计算得到作物实际需水量的最小值和最大值，在对作物进行灌溉过程中，通过比较实际灌溉量与作物实际需水量的最小值、实际土壤湿度与预设的作物土壤湿度，从而能够控制实际灌溉量对作物在不同的生长时期实现精准灌溉，同时达到实现节约农业用水的目的。
10、进一步的，所述步骤s6包括：s6.1~ s6.3，
11、s6.1若实际灌溉量 q小于作物实际需水量的最小值 etmin，则打开电磁阀，继续灌溉，直到实际灌溉量 q等于作物实际需水量的最小值 etmin时，关闭电磁阀，停止灌溉；
12、s6.2若实际土壤湿度 rh等于预设的作物土壤湿度 rh'，则关闭电磁阀，停止灌溉；
13、s6.3若实际土壤湿度 rh小于预设的作物土壤湿度 rh'，则打开电磁阀，继续灌溉，直到实际灌溉量 q等于作物实际需水量的最大值 etmax。
14、以上方法，可以检测灌溉量的情况下确定土壤的湿度。
15、进一步的，所述步骤s3中作物叶面积指数的公式如下：
16、（1）
17、式（1）中，为作物系数，为作物叶面积指数。
18、以上设置，通过以上公司可以根据作物叶面积指数得出作物系数。
19、进一步的，所述步骤s5中实际需水量的计算公式如下：
20、（2）
21、式（2）中，作物实际需水量，作物蒸腾量。
22、以上设置，可以根据作物蒸腾量以及作物系数得出作物实际需水量。
23、进一步的，所述步骤s2中，作物叶面积指数通过叶面积指数测定仪测出。
24、以上设置，便于测出作物叶面积指数。
25、进一步的，所述步骤s2中，作物生长环境的参数包括养殖棚内作物叶片表面的净辐射量、大气压强、风速、温湿度、土壤热通量和土壤湿度。
26、以上设置，通过获取作物的环境参数，便于后续通过环境参数计算出作物蒸腾量。
27、进一步的，所述步骤s2中，养殖棚内作物叶片表面的净辐射量通过辐射传感器测出，养殖棚内的大气压强通过压强传感器测出，养殖棚内的风速通过风速计，养殖棚内的温湿度通过温湿度传感器测出，养殖棚内的土壤湿度通过土壤湿度传感器测出，养殖棚内的土壤热通量通过土壤热通量变送器测出。
28、以上设置，便于通过不同的传感器对应测出计算作物蒸腾量所需的参数。
29、进一步的，所述步骤s4中，作物蒸腾量的计算公式如下：
30、（3）
31、式（3）中，et0表示作物蒸腾量，单位为mm/d；
32、δ表示养殖棚内饱和水汽压温度曲线上的斜率，单位为kpa/℃，
33、ｒn表示在一小时内养殖棚内作物叶片表面的净辐射量，单位为mj/(m2·本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，
2.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤S6包括：S6.1~ S6.3，
3.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤S3中作物叶面积指数的计算公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤S5中实际需水量的计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤S2中，作物叶面积指数通过叶面积指数测定仪测出。
6.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤S2中，作物生长环境的参数包括养殖棚内作物叶片表面的净辐射量、大气压强、风速、温湿度、土壤热通量和土壤湿度。
7.根据权利要求6所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤S2中，养殖棚内作物叶片表面的净辐射量通过辐射传感
8.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤S4中，作物蒸腾量的计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，
2.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤s6包括：s6.1~ s6.3，
3.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤s3中作物叶面积指数的计算公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤s5中实际需水量的计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于叶面积指数和环境参数的智能农业灌溉方法，其特征在于：所述步骤s2中，作物叶面积指数通过叶面积指数测定仪测出。
6.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏鑫钰，聂俊，李艳红，欧一志，张翼翔，郑锦荣，李斌，李杰，
申请(专利权)人：广东省农业科学院设施农业研究所，
类型：发明
国别省市：
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