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一种作物育苗环境参数自适应调控分析方法、系统及装置
一种作物育苗环境参数自适应调控分析方法、系统及装置
| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2600140359 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
甘肃 |
| 中图分类号： |
S339 |
| 成果类别： |
基础研究 |
| 成果公布年份： |
2025 |
| 关键词： |
作物育苗
环境参数自适应调控分析方法
|
| 成果简介： |
(1)课题来源与背景：作物育苗是指在农作物种植之前，将种子在适宜的条件下培育成幼苗的过程，这个过程对于提高作物的成活率、缩短生长周期、提高产量和质量都具有重要意义，如玉米育苗，尤其对不同农作物的单倍体育种而言，育苗成功显得尤为重要。而作物育苗的环境因素对幼苗的生长和发育至关重要，如：温度，种子发芽和幼苗生长需要适宜的温度范围，白天和夜间温度存在一定差异，过高或过低的温度都会影响种子的发芽率和幼苗的生长速度；又例如：光照，光照是植物进行光合作用的必要条件，光照强度以及不同光照类型都会影响幼苗的形态和生长。
传统的作物生长环境因素调控方法主要是依据历史经验进行设置的，例如设置适用于作物生长的温度范围、光照强度范围和湿度范围等，调控结果受用户的主观意识影响较大，仅能使得作物生长环境参数处于一定的误差范围内，无法对作物生长环境进行优化。为此，现有技术中记载有考虑多种环境因素协同作用的温室环境参数调控技术，如考虑光合作用和环境参数的情况建立作物生长模型，通过促使作物加快生长来调控温室环境参数，但作物生长模型建立过程中需要实验数据作为支撑，而能够影响作物生长的环境因素较多，同时不同类型作物在不同地理、地质环境下的生长情况也存在一定差异，所以针对具体作物如玉米、小麦、水稻和马铃薯等主粮作物进行实验数据采集的数据量较大，难以大范围推广应用，尤其是对于新品种作物。此外，随着作物生长，所需的作物生长模型也需要更新，进一步增大了温室环境参数优化的难度。
因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的作物育苗环境参数自适应调控分析方法、系统及装置是急需解决的问题。
(2)发明内容如下：为解决现有技术中的不足，该发明的目的是提供一种作物育苗环境参数自适应调控分析方法、系统及装置，可以在不同生长环境下对一个或多个生长环境参数进行滚动优化，在不需要大量实验数据的情况下，通过多次调控后实现考虑生长环境参数之间协同作用下的所有生长环境参数的迭代优化，有效促进作物育苗快速生长，从而缩短作物育苗的生长周期。
该发明记载的一种作物育苗环境参数自适应调控分析方法，采用滑动窗口分析法对实际生长序列和基准生长序列进行滑动对比分析，并根据滑动分析结果中生长环境参数的大小和相同生长变化量下生长周期的长短确定对应生长环境参数的调控属性，再基于调控属性进行调控，可以在不同生长环境下对一个或多个生长环境参数进行滚动优化，在不需要大量实验数据的情况下，通过多次调控后实现考虑生长环境参数之间协同作用下的所有生长环境参数的迭代优化，有效促进作物育苗提高发芽率并以最优环境促进作物快速生长，从而缩短作物育苗的生长周期；该发明在确定生长环境参数的调控属性时，根据多次滑动分析过程中单个生长环境参数对作物生长的一致性优先筛选出调控属性为促进变量或抑制变量的生长环境参数进行调控，而在一个或多个生长环境参数参与一次或多次调控后，作物育苗的整体生长环境发生改变，会使下一次调控所选取的生长环境参数发生改变，从而实现所有生长环境参数全面优化；该发明在选取调控属性为促进变量和/或抑制变量的生长环境参数进行调控时，同时考虑到处于同一调控属性的生长环境参数数量、调控属性的具体类别、第一生长特征曲线中起始点与终止点的生长特征量、第二生长特征曲线中起始点与终止点的生长特征量以及由实际生长序列中的数据计算得到的生长环境参数在预设周期内的平均值，能够使得每次调控后的生长环境参数更接近最优条件，从而降低单个生长环境参数重复优化的频次；该发明可以实现相同的作物在不同地理、地质以及环境条件下的生长环境参数自适应优化，所需要的基准生长序列无需采用相同的地理、地质和环境条件，有利于新品种的推广应用。
(3)发明技术要点：该发明公开了一种作物育苗环境参数自适应调控分析方法、系统及装置，涉及智能控制技术领域，其技术方案要点是：获取参考作物在育苗周期的基准生长序列；采集目标作物在预设周期内的实际生长序列；对实际生长序列和基准生长序列进行滑动对比分析；根据滑动分析结果确定对应生长环境参数的调控属性；选取调控属性为促进变量和/或抑制变量的生长环境参数进行调控。
(4)发明应用范围：该发明可以在不同生长环境下对一个或多个生长环境参数进行滚动优化，在不需要大量实验数据的情况下，通过多次调控后实现考虑生长环境参数之间协同作用下的所有生长环境参数的迭代优化，有效促进作物育苗快速生长，从而缩短作物育苗的生长周期。 |
| 申报信息 |
| 登记号： |
9622024Y1716 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
甘肃省农业科学院作物研究所 |
| 完成人： |
周文期 周玉乾 李永生 何海军 杨彦忠 王晓娟 连晓荣 董小云 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
农业科学研究与试验发展 |
| 应用行业码： |
753 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
甘肃省农业科学院作物研究所 |
| 联系单位地址： |
甘肃省兰州市安宁区农科院新村1号 |
| 邮政编码： |
730070 |
