本发明涉及植物生长环境控制,具体而言,涉及一种落叶松繁育用的光照与温度调控方法及系统。
背景技术:
1、随着现代林业的发展和技术的进步,林木的繁育方式也逐渐趋向于精细化、科学化。在落叶松的繁育过程中,光照和温度是影响其生长和发育的关键因素。传统的落叶松繁育方式往往依赖于自然环境和人工经验,缺乏精确的光照和温度调控手段,导致繁育效率低下,幼苗质量参差不齐。
2、近年来,随着智能农业和物联网技术的快速发展,为林木繁育提供了新的技术支撑。通过智能调控系统,可以实现对光照和温度的精确控制,从而优化落叶松的生长环境,提高繁育效率。然而,目前市场上针对落叶松繁育的光照与温度调控系统尚不完善,存在调控精度不高、操作复杂等问题,难以满足林业生产的需求。
3、因此,开发一种高效、精确的落叶松繁育用的光照与温度调控方法及系统,对于提高落叶松繁育效率、促进林业发展具有重要意义。
技术实现思路
1、鉴于此,本发明提出了一种落叶松繁育用的光照与温度调控方法及系统,主要是为了解决如何实现对落叶松繁育过程中光照和温度的精确调控,提高幼苗的质量和产量的问题。
2、一个方面,本发明提出了一种落叶松繁育用的光照与温度调控方法,该方法包括:
3、采集目标落叶松繁育区的落叶松生长时长;
4、获取所述落叶松生长时长对应的标准生长数据;
5、获取所述目标落叶松繁育区的落叶松生长状态数据;
6、根据所述落叶松生长状态数据与所述标准生长数据之间的关系确定是否调整光照和温度条件;
7、当确定调整所述光照和温度条件时,获取所述目标落叶松繁育区的生长环境数据,根据所述生长环境数据和所述落叶松生长状态数据调整所述光照和温度条件。
8、在本技术的一些实施例中,所述落叶松生长状态数据包括:
9、所述目标落叶松繁育区落叶松的平均株高及平均茎径、光合作用速率;
10、所述标准生长数据包括:
11、株高最高阈值hmax、株高最低阈值hmin、茎径最大阈值jmax、茎径最小阈值jmin和树冠面积最小阈值smin;
12、所述生长环境数据包括环境湿度和环境温度。
13、在本技术的一些实施例中,在根据所述落叶松生长状态数据与所述标准生长数据之间的关系确定是否调整光照和温度条件时,包括:
14、将所述目标落叶松繁育区落叶松的平均株高记为h;
15、将所述目标落叶松繁育区落叶松的平均茎径记为j;
16、当满足hmin<h<hmax且jmin<j<jmax时,则确定所述目标落叶松繁育区内的落叶松长势正常,不需要调整光照和温度条件;
17、当不满足hmin<h<hmax且jmin<j<jmax时,则确定所述目标落叶松繁育区内的落叶松长势异常,需要调整光照和温度条件。
18、在本技术的一些实施例中,当不满足hmin<h<hmax且jmin<j<jmax,则确定所述目标落叶松繁育区内的落叶松长势异常,需要调整光照和温度条件时,包括:
19、获取所述目标落叶松繁育区的种植面积s及落叶松植株数量l;
20、根据所述种植面积s和落叶松植株数量l计算单株落叶松生长面积sa,且sa=s/l。
21、在本技术的一些实施例中,在根据所述种植面积s和落叶松植株数量l计算得到单株落叶松生长面积sa后,还包括:
22、根据所述单株落叶松生长面积sa与所述树冠面积最小阈值smin之间的关系确定是否需要进行间苗;
23、当sa<smin时,则确定需要在所述目标落叶松繁育区内进行间苗,直至sa≥smin;
24、当sa≥smin时,则确定不需要在所述目标落叶松繁育区内进行间苗,根据所述生长环境数据和所述落叶松生长状态数据调整所述光照和温度条件。
25、在本技术的一些实施例中,当sa≥smin,则确定不需要在所述目标落叶松繁育区内进行间苗,根据所述生长环境数据和所述落叶松生长状态数据调整所述光照和温度条件时,包括:
26、获取所述目标落叶松繁育区内的补光设备的光照强度记为g;
27、获取所述落叶松生长时长对应的光照需求强度最高阈值gmax和光照需求强度最低阈值gmin;
28、当gmin<g<gmax时,则确定不调整光照强度g;
29、当g≤gmin或g≥gmax时,则确定需要调整光照强度g,使得满足gmin<g<gmax。
30、在本技术的一些实施例中,当g≤gmin或g≥gmax,则确定需要调整光照强度g时,还包括:
31、将所述目标落叶松繁育区落叶松的光合作用速率记为v;
32、预先设定光合作用速率最低阈值vmin;
33、当v≤vmin时,则需要通过补光设备调整光强及红、蓝光比例;
34、当v>vmin时,则需要通过补光设备调整光强,但不需要调整红、蓝光的比例;
35、当v≤vmin,则需要通过补光设备调整光强及红、蓝光比例时,包括:
36、当g≤gmin且v≤vmin时,则通过补光灯增加光强及红光比例;
37、当g≥gmax且v≤vmin时,则通过补光灯降低光强并增加蓝光比例。
38、在本技术的一些实施例中,当sa≥smin,则确定不需要在所述目标落叶松繁育区内进行间苗,根据所述生长环境数据和所述落叶松生长状态数据调整所述光照和温度条件时,还包括:
39、将所述环境温度记为t;
40、获取所述落叶松生长时长对应的温度需求最低阈值tmin和温度需求最高阈值tmax;
41、当tmin<t<tmax时,则确定不调整环境温度t;
42、当t≤tmin或t≥tmax时,则确定通过温控设备调整环境温度t。
43、在本技术的一些实施例中,当t≤tmin或t≥tmax,则确定通过温控设备调整环境温度时,包括:
44、将所述环境湿度记为w;
45、获取所述落叶松生长时长对应的环境湿度阈值wa;
46、根据环境湿度w和环境湿度阈值wa之间的关系选定湿度调整系数wi,i=1,2,且0.9<w1<1<w2<1.1;
47、当w>wa时,则湿度调整系数wi=w1;
48、当w≤wa时,则湿度调整系数wi=w2;
49、根据环境温度t与所述温度需求最低阈值tmin和温度需求最高阈值tmax之间的关系选定温度调整系数t i,i=1,2,且0.9<t1<1<t2<1.1;
50、当t≤tmin,则温度调整系数t i=t2;
51、当t≥tmax,则温度调整系数t i=t1;
52、根据温度调整系数t i和湿度调整系数wi对环境温度t进行调整,调整后的环境温度为t*t i*wi。
53、另一个方面,本发明提出了一种落叶松繁育用的光照与温度调控系统,该系统包括:
54、数据采集单元,用于采集目标落叶松繁育区的落叶松生长时长,获取所述落叶松生长时长对应的标准生长数据及所述目标落叶松繁育区的落叶松生长状态数据;
55、判断调控单元,用于根据所述落叶松生长状态数据与所述标准生长数据之间的关系确定是否调整光照和温度条件,当确定调整所述光照和温度条件时,获取所述目标落叶松繁育区的生长环境数据,根据所述生长环境数据和所述落叶松生长状态数据调整所述光照和温度条件。
56、与现有技术相比,本发明存在以下有益效果:本发明通过获取落叶松繁育区的生长状态数据,包括平均株高、平均茎径和光合作用速率,并与预设的标准生长数据进行对比,以评估落叶松的长势。在此基础上,结合种植面积、植株密度、树冠面积等参数,进一步判断是否需要进行间苗操作,以及是否需要调整光照和温度条件。这种全面的评估和调整方法,确保了落叶松能够在最优的生长环境下茁壮成长。同时,进一步考虑了光照强度和温度对落叶松生长的具体影响,并通过补光设备和温控设备对光照和温度进行精准调控。特别是,还引入了环境湿度这一因素,通过湿度调整系数和温度调整系数的计算,实现了对环境温度的精细化调整。这种综合考虑多种环境因素的方法,使得落叶松的生长环境更加接近自然状态,有助于提高落叶松的生长质量和产量。此外,本发明还通过设置光合作用速率最低阈值,对落叶松的光合作用效率进行了评估。当光合作用速率低于该阈值时,说明落叶松的光合作用受到抑制,需要通过调整光照强度和红、蓝光比例来改善。这种针对性地调控策略,能够更有效地促进落叶松的生长。本发明提供的一种全面的落叶松繁育区管理方法及系统,通过精准的环境调控和生长状态评估,确保了落叶松在最优的生长环境下生长,有助于提高落叶松的产量和质量。同时,充分考虑了多种环境因素对落叶松生长的影响,使得调控策略更加科学和合理。
1.一种落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,所述落叶松生长状态数据包括:
3.根据权利要求2所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,在根据所述落叶松生长状态数据与所述标准生长数据之间的关系确定是否调整光照和温度条件时,包括:
4.根据权利要求3所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,当不满足hmin<h<hmax且jmin<j<jmax,则确定所述目标落叶松繁育区内的落叶松长势异常,需要调整光照和温度条件时,包括:
5.根据权利要求4所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,在根据所述种植面积s和落叶松植株数量l计算得到单株落叶松生长面积sa后,还包括:
6.根据权利要求5所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,当sa≥smin,则确定不需要在所述目标落叶松繁育区内进行间苗,根据所述生长环境数据和所述落叶松生长状态数据调整所述光照和温度条件时,包括:
7.根据权利要求6所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,当g≤gmin或g≥gmax,则确定需要调整光照强度g时,还包括:
8.根据权利要求7所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,当sa≥smin,则确定不需要在所述目标落叶松繁育区内进行间苗,根据所述生长环境数据和所述落叶松生长状态数据调整所述光照和温度条件时,还包括:
9.根据权利要求8所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,其特征在于,当t≤tmin或t≥tmax,则确定通过温控设备调整环境温度时,包括:
10.一种落叶松繁育用的光照与温度调控系统,其特征在于,应用如权利要求1-9任一项所述的落叶松繁育用的光照与温度调控方法,包括:
