基于光温协同的烟草壮苗培育方法与流程

本发明涉及育苗，具体涉及基于光温协同的烟草壮苗培育方法。

背景技术：

1、烟草育苗过程中，光照强度、空气温度、烟草叶片温度和育苗基质温度会共同影响烟苗的光合作用、蒸腾作用、根系活性、茎秆发育及移栽适应性。现有烟草育苗方法通常分别设定光照强度和温度范围，当光照不足时启动补光装置，当温度偏低时启动加热装置，或者根据空气温度控制通风和遮阳装置。

2、然而，光照变化会引起烟草叶片受热变化，空气温度与叶片温度之间也可能存在差异，育苗基质温度还会对根系吸水和营养吸收产生影响。现有分别控制光照和温度的方式难以反映光照、叶片温度、空气温度及基质温度之间的关联关系，容易出现补光后叶片温度过高、空气温度适宜但基质温度不足、光照和通风调节相互抵消等情况，影响烟苗茎秆增粗、根系发育和移栽适应性。

3、因此，有必要提供一种基于不同生长阶段的光温目标，对光照和温度进行关联判断，并根据调节后的环境变化和烟草生长状态对光温目标进行修正的烟草壮苗培育方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何根据烟草不同生长阶段，将光照强度与烟草叶片温度、空气温度及育苗基质温度进行关联处理，并根据环境调节后的变化结果和烟草生长状态修正后续光温目标，以减少烟苗徒长或温度胁迫，提高烟苗生长状态的稳定性和壮苗培育效果。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种基于光温协同的烟草壮苗培育方法，包括以下步骤：

3、获取待培育烟草的育苗批次数据和育苗区域的初始环境数据，根据育苗批次数据确定烟草的当前生长阶段，并将当前生长阶段与初始环境数据关联，生成初始环境状态数据。

4、根据当前生长阶段和初始环境状态数据，确定当前生长阶段对应的光温目标数据。光温目标数据包括目标光照强度、目标空气温度、目标叶片温度和目标基质温度。

5、按照预设采样周期获取育苗区域的实时环境数据，将实时环境数据与光温目标数据进行比较，得到环境差值数据。实时环境数据包括实时光照强度、实时空气温度、实时叶片温度和实时基质温度。

6、根据环境差值数据确定当前光温状态，并根据当前光温状态选择补光、遮阳、通风、加热或降温中的至少一种调节动作。

7、执行调节动作，获取调节后的环境数据，并根据调节前后的环境数据得到环境变化结果。

8、获取执行调节动作后的烟草生长状态数据，根据环境变化结果和烟草生长状态数据修正光温目标数据，得到下一调控周期的光温目标数据。

9、按照下一调控周期的光温目标数据重复进行环境数据采集、调节动作执行和光温目标数据修正，直至烟草生长状态数据满足预设壮苗条件，得到烟草壮苗培育结果。

10、在本发明中，初始环境数据用于反映烟草育苗批次开始处理时的育苗区域环境状态；当前生长阶段用于确定烟草在当前时间段内对应的培育阶段；光温目标数据用于作为实时环境数据的比较基准；环境差值数据用于反映实时环境与当前光温目标之间的偏离情况；环境变化结果用于反映调节动作执行前后育苗环境的变化；烟草生长状态数据用于反映烟苗株高、茎基部直径、真叶数量和叶片展开状态等生长情况。

11、各类数据按照育苗批次标识、育苗区域标识、生长阶段标识和采样时间进行关联存储，从而使不同采样时刻的环境数据、调节动作和烟草生长状态数据能够对应于同一育苗批次。

12、单个育苗批次的光温目标数据可以表示为：

13、

14、其中，为目标光照强度，为目标空气温度，为目标叶片温度，为目标基质温度。实时环境数据与光温目标数据之间的环境差值数据可以表示为：

15、其中，、、和分别为实时光照强度、实时空气温度、实时叶片温度和实时基质温度。

16、本发明根据环境差值数据将当前光温状态确定为低光低温状态、低光适温状态、适光高温状态、高光高温状态或光温适宜状态。

17、当实时光照强度低于目标光照强度，且实时空气温度或实时基质温度低于对应目标温度时，确定为低光低温状态。

18、当实时光照强度低于目标光照强度，而实时空气温度、实时叶片温度和实时基质温度均处于对应目标温度范围内时，确定为低光适温状态。

19、当实时光照强度处于目标光照范围内，而实时叶片温度或实时空气温度超过对应目标温度范围时，确定为适光高温状态。

20、当实时光照强度超过目标光照范围，且实时叶片温度和实时空气温度均超过对应目标温度范围时，确定为高光高温状态。

21、当实时光照强度、实时空气温度、实时叶片温度和实时基质温度均处于对应目标范围内，并在连续多个采样周期内保持稳定时，确定为光温适宜状态。

22、当当前光温状态为低光低温状态时，选择补光动作和加热动作，并根据实时叶片温度限制补光装置的输出强度。

23、当当前光温状态为低光适温状态时，选择补光动作，并保持通风装置和加热装置的当前运行状态。

24、当当前光温状态为适光高温状态时，选择通风动作或遮阳动作，并在实时叶片温度下降至对应目标叶片温度范围后恢复目标光照强度。

25、当当前光温状态为高光高温状态时，先降低光照输入，再执行通风动作，并根据实时基质温度和基质含水状态确定是否执行降温动作。

26、当当前光温状态为光温适宜状态时，保持补光装置、遮阳装置、通风装置和加热装置的当前运行状态，并延长相邻采样周期之间的时间间隔。

27、本发明的有益效果：

28、本发明将目标光照强度与目标叶片温度建立对应关系，并结合实时空气温度和实时基质温度判断当前光温状态，再根据不同光温状态选择补光、遮阳、通风、加热或降温动作，使光照调节和温度调节能够相互配合。调节动作执行后，本发明进一步根据环境变化结果和烟草生长状态数据修正下一调控周期的光温目标，从而减少烟苗因补光造成的叶片温度过高以及因光照不足造成的株高增长过快等情况，有利于提高烟苗茎秆发育、叶片展开和移栽适应性。

1.一种基于光温协同的烟草壮苗培育方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于光温协同的烟草壮苗培育方法，其特征在于，所述育苗批次数据包括烟草品种信息、播种时间信息、育苗盘标识信息和目标成苗时间信息中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的基于光温协同的烟草壮苗培育方法，其特征在于，所述当前生长阶段包括种子萌发阶段、幼苗建株阶段和移栽炼苗阶段；

4.根据权利要求1所述的基于光温协同的烟草壮苗培育方法，其特征在于，根据所述当前生长阶段建立目标光照强度与目标叶片温度之间的对应关系；

5.根据权利要求1所述的基于光温协同的烟草壮苗培育方法，其特征在于，根据所述环境差值数据将所述当前光温状态确定为低光低温状态、低光适温状态、适光高温状态、高光高温状态或光温适宜状态；

6.根据权利要求5所述的基于光温协同的烟草壮苗培育方法，其特征在于，根据所述当前光温状态选择所述调节动作，具体包括：

7.根据权利要求1所述的基于光温协同的烟草壮苗培育方法，其特征在于，所述环境变化结果包括调节动作执行前后的实时光照强度差值、实时空气温度差值、实时叶片温度差值和实时基质温度差值中的至少一种；

8.根据权利要求1所述的基于光温协同的烟草壮苗培育方法，其特征在于，所述烟草生长状态数据包括烟草株高、茎基部直径、真叶数量和叶片展开状态；

9.一种基于光温协同的烟草壮苗培育系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的基于光温协同的烟草壮苗培育方法的步骤。