申请/专利权人：广州大学

申请日：2022-06-16

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN115039680B

主分类号：A01G29/00

分类号：A01G29/00;A01G25/16;A01G25/06;A01C23/04;A01C23/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.10.21#著录事项变更;2022.09.30#实质审查的生效;2022.09.13#公开

摘要：本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其是涉及一种基于干深时域诱导根系向下生长的灌溉装置及方法。基于干深时域诱导根系向下生长的灌溉装置的滴灌管的管道轨迹呈锥形螺旋状，根据螺旋线的圈数将滴灌管分为多个圈区，每个圈区上设有多个滴灌器和土壤探针。基于干深‑时域灌溉控制方法在幼苗根系生长期调控土壤的干燥层有多深及干燥保持有多久，使水肥液始终位于根尖稍远处，利用根系的向水肥性原理及胁迫效应，诱导根系逐步向下生长，从而减少作物密植时株间根系缠绕抢夺养分，增加根系与土壤的接触面积，使根系充分吸收深层土壤的水分，从而提高作物的抗涝、抗旱、抗风能力，利于农作物的稳收稳产、增收增产。

主权项：1.一种基于干深时域诱导根系向下生长的灌溉方法，其特征在于，该灌溉方法采用基于干深时域诱导根系向下生长的灌溉装置，其包括以下步骤：将作物地下进行垂向分层，划分滴灌层，每层厚度为p值，每层滴灌层对应一圈螺旋式滴灌管，每次只有一个滴灌层进行诱导灌溉，设执行滴灌决策的为第R滴灌层；进行干深度控制，通过对干深度阀值进行阀值控制，使干深度阀值随根系生长不断提高；进行干深度控制包括：S1：取值为诱导灌溉日序，根据根系生长函数建立干深-时域阀值函数，有 其中，K值为经验系数，根据实际种植环境取值；为侧根生长总偏差角，表征所有侧根与主根夹角的均值；是根系的各几何参数；S2:根据干深-时域阀值函数对干深度阀值C进行函数控制，使干深度阀值随i值的增加不断加深，从而每次灌溉后的当前干深度为： ，Hi为干深-时域函数；进行时域控制，设计模糊控制器，由干深度阀值及当前土壤的干深度作为模糊控制器的输入获取每次的诱导灌溉时长和胁迫灌溉时长的值；进行时域控制包括：S1:设计模糊控制器：根据作物根系生长函数、干深-时域函数、相关土壤信息、最近天气情况建立模糊规则库，设计模糊控制器；S2:目标值设定：预设干深度阀值；S3:当前值获取：土壤探针每天实时获取每层滴灌层的当前土壤含水率，根据值得出当前干深度H；S4:执行灌溉决策前，将H值、值输入模糊控制器，模糊控制器计算出控制变量HC值；S5:模糊控制器根据HC值从模糊规则库解出每次的诱导灌溉时长和胁迫灌溉时长的值；S6:控制系统接收值、值，使第R滴灌层按值执行诱导灌溉决策，使R-1滴灌层按值执行诱导灌溉决策；滴灌层R的取值S1:由干深-时域函数，计算出灌溉位深，其中，L为湿润带宽，为灌溉位点到上干湿分界面的距离与湿润带宽的比例系数；S2:滴灌装置埋深，取滴灌层纵深方向的中点到地面的距离为滴灌层的深度，计算出各滴灌层的深度S3：由，解得，进一步的，取其解集的最大正整数，于是便确定了R的值，显然，R的取值随i值的增大而增大，从而进行逐层往下的诱导灌溉，使水肥液始终位于根尖不远处，其中，值为诱导灌溉日序，R（i）的含义为，随灌溉天数的增加，滴灌层的层数R也增大，R（i）与R含义一样，R（i）体现了R取值的函数关系；基于干深时域诱导根系向下生长的灌溉装置包括滴灌管、滴灌器、土壤探针和滴灌器控制装置；所述滴灌管的管道轨迹呈锥形螺旋状，根据螺旋线的圈数将滴灌管分为多个圈区，每个圈区上设有多个滴灌器和土壤探针；所述滴灌器控制装置与滴灌器连接，并用于控制滴灌器的开闭。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广州大学 一种基于干深时域诱导根系向下生长的灌溉方法

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