一种林果育苗病虫害绿色防控的生态调控方法与流程

本发明涉及温室环境控制，具体为一种林果育苗病虫害绿色防控的生态调控方法。

背景技术：

1、在林果幼苗温室繁育过程中，现有病虫害防治主要依赖化学农药，长期施用会造成农业面源污染并导致病虫害产生抗药性。为减少化学药剂使用，现有技术常引入伴生植物种植等生态调控方法，利用伴生植物释放的次生代谢物抑制病原菌或驱避害虫。

2、然而，上述常规生态调控方法缺乏针对病虫害生理节律的有效控制机制。伴生植物自然状态下释放的挥发物浓度较低，难以在温室空间内富集至具有生物活性的浓度阈值，导致病虫害防控效果不稳定。此外，现有温室环境控制设备主要用于调节空间整体的宏观温湿度，无法在林果幼苗叶面实现微域理化环境的定向构建。采用常规加湿方式强行提升温室整体湿度来辅助挥发物发挥作用时，无法使低浓度挥发物精准凝结至幼苗叶面，还会导致温室内部及其他非靶标植物表面出现无序结露。这种缺乏空间隔离的高湿环境会诱发衍生真菌病害，进而影响林果幼苗的正常生长。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题在于，现有林果育苗病虫害防治过度依赖化学农药，易造成环境污染并引发病虫害抗药性，而常规的物理或生态调控手段缺乏针对目标病虫害生理节律的时空耦合机制，难以在育苗空间内有效富集具有生物活性的植物挥发物，且无法在靶标叶面实现微域环境的定向调控，导致生态压制效果不稳定，并对林果幼苗的正常生长造成干扰。

2、为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供一种林果育苗病虫害绿色防控的生态调控方法，包括以下步骤：

4、到达基准采集节点后，获取温室覆盖膜内表面温度、伴生植物监测叶片温度，采集二氧化碳基准下降速率和背景挥发物浓度，到达前置干预节点后挂起常规生长控制程序；

5、降低伴生植物独立滴灌支路供水量并启动uv-b输出，补偿后微域二氧化碳正向下降速率达到胁迫停止阈值后，恢复伴生植物常规供水状态并停止uv-b输出；

6、到达通风边界锁存节点后关闭通风设备，补偿后等效总挥发物平均浓度达到挥发物有效浓度阈值后，记录挥发物富集成功状态；

7、到达靶向生态压制窗口起始时间且记录所述挥发物富集成功状态后，启动定向叶面降温组件与超声波微雾化加湿阵列，根据林果幼苗冠层空气露点温度与林果幼苗监测叶片温度的差值调节微雾输出；

8、凝露后根据室内外露点差排湿，林果幼苗冠层空气相对湿度和叶面湿润指数降至恢复阈值后恢复常规生长控制程序。

9、优选的，所述采集二氧化碳基准下降速率和背景挥发物浓度的过程包括：

10、在基准采集持续期间，按照固定采样周期获取补偿后微域二氧化碳浓度值，根据相邻的所述补偿后微域二氧化碳浓度值计算多个补偿后微域二氧化碳正向下降速率样本，取所述样本的中位值作为所述二氧化碳基准下降速率；

11、在每一采样时刻，通过温室内部设置的挥发物传感器阵列获取挥发物检测值并进行湿度补偿，剔除异常值后计算剩余检测值的平均值，取全采集周期内多个所述平均值的中位值作为所述背景挥发物浓度。

12、优选的，所述补偿后微域二氧化碳正向下降速率的计算方法为：

13、通过温室内部设置的微域二氧化碳传感器阵列获取微域二氧化碳浓度值并计算去除异常值后的平均值，并通过温室内部设置的参考二氧化碳传感器获取当前检测值，将该当前检测值与基准采集起始时刻检测值的差值作为温室整体浓度变化量；

14、将所述平均值减去所述温室整体浓度变化量，得到当前时刻的补偿后微域二氧化碳浓度；

15、将前一采样时刻的所述补偿后微域二氧化碳浓度减去当前时刻的所述补偿后微域二氧化碳浓度，再除以采样周期，得到所述补偿后微域二氧化碳正向下降速率。

16、优选的，所述胁迫停止阈值的确定方法为：

17、将从非易失性存储器中读取的无量纲胁迫停止系数与所述二氧化碳基准下降速率相乘，得到所述胁迫停止阈值；

18、在停止所述uv-b输出并恢复所述伴生植物常规供水状态后，执行代谢物释放等待，在等待期间将伴生植物冠层光合有效辐射保持在目标值，直至到达所述靶向生态压制窗口起始时间。

19、优选的，所述补偿后等效总挥发物平均浓度的获取过程包括：

20、读取温室内部设置的挥发物传感器阵列的检测数据，对各项所述检测数据经湿度补偿后计算阵列中位值；

21、剔除偏离所述阵列中位值超过误差比例的异常值，计算剩余有效检测数据的算术平均值；

22、将所述算术平均值扣除所述背景挥发物浓度，所得结果即为所述补偿后等效总挥发物平均浓度，若扣除结果小于零，则将所述补偿后等效总挥发物平均浓度按零值处理。

23、优选的，在所述启动定向叶面降温组件与超声波微雾化加湿阵列前，还需同时满足以下参数状态：

24、林果幼苗冠层空气干球温度中位值高于所述林果幼苗监测叶片温度至少1.5℃；

25、所述林果幼苗监测叶片温度低于所述伴生植物监测叶片温度至少1.0℃；

26、所述林果幼苗监测叶片温度低于所述温室覆盖膜内表面温度至少1.0℃；

27、所述补偿后等效总挥发物平均浓度大于等于所述挥发物有效浓度阈值；

28、所述叶面湿润指数低于10%。

29、优选的，所述调节微雾输出的过程包括：

30、根据林果幼苗冠层空气干球温度中位值和林果幼苗冠层空气相对湿度中位值实时计算所述林果幼苗冠层空气露点温度；

31、通过调节所述超声波微雾化加湿阵列的微雾输出占空比及所述定向叶面降温组件的送风功率，将所述林果幼苗冠层空气露点温度控制在高于所述林果幼苗监测叶片温度的设定温差区间内；

32、当通过温室内部设置的叶面湿润传感器检测到所述叶面湿润指数连续上升并达到凝露确认数值后，开始累计叶面湿润时长，并将所述叶面湿润指数控制在目标控制区间内直至凝露控制时间结束。

33、优选的，在所述凝露控制时间结束前，若出现以下任一异常状态，则切断所述超声波微雾化加湿阵列和所述定向叶面降温组件的电源并退出：

34、所述林果幼苗冠层空气相对湿度达到95%；

35、所述温室覆盖膜内表面温度或所述伴生植物监测叶片温度低于所述林果幼苗冠层空气露点温度；

36、所述叶面湿润指数达到85%；

37、所述补偿后等效总挥发物平均浓度连续两个检测周期低于所述挥发物有效浓度阈值。

38、优选的，所述根据室内外露点差排湿，并在所述林果幼苗冠层空气相对湿度和所述叶面湿润指数降至恢复阈值后恢复所述常规生长控制程序的过程包括：

39、获取林果幼苗冠层高度的室内露点温度和温室外部的室外露点温度；

40、当所述通风设备状态正常，且所述室内露点温度高于所述室外露点温度的差值大于等于排湿路径切换温差时，选择强制通风排湿路径，开启天窗和侧窗并启动变频负压风机；

41、当所述通风设备状态正常，且所述室内露点温度高于所述室外露点温度的差值小于所述排湿路径切换温差时，选择封闭冷凝除湿路径，关闭所述天窗和所述侧窗并启动冷凝除湿机及温室内循环风机；

42、排湿过程中，当所述林果幼苗冠层空气相对湿度降低至65%以下，且所述叶面湿润指数降低至10%以下，并连续保持三个采样周期后，确认达到所述恢复阈值，恢复所述常规生长控制程序。

43、优选的，在到达所述基准采集节点前，执行以下步骤：

44、根据林果幼苗品种、伴生植物种类、当前日期、日出日落时间、过去24h温度均值和湿度均值确定当前周期的目标病虫害标识；

45、通过系统调用对应关系表取得所述目标病虫害标识对应的所述靶向生态压制窗口起始时间，并将所述靶向生态压制窗口起始时间作为基准分别减去各项控制环节所需的提前量，生成所述基准采集节点、所述前置干预节点和所述通风边界锁存节点。

46、本发明提供了一种林果育苗病虫害绿色防控的生态调控方法。具备以下有益效果：

47、1、本发明通过降低伴生植物独立滴灌支路供水量并配合uv-b输出实施干预，诱导伴生植物产生具有压制作用的挥发物，同时引入补偿后微域二氧化碳正向下降速率作为胁迫停止的反馈指标，在关闭通风设备形成密闭空间以实现挥发物浓度富集的过程中，既保证了挥发物能够达到有效浓度，又避免了过度干预导致伴生植物出现不可逆损伤。

48、2、本发明在挥发物富集成功且到达靶向生态压制窗口时启动定向叶面降温组件与超声波微雾化加湿阵列，通过对林果幼苗冠层空气露点温度与监测叶片温度差值的闭环调控，使得融合有挥发物成分的液态水膜定向凝结在靶标林果幼苗叶面上，并在运行前校验温差与叶面湿润指数等先决参数，避免了温室顶部或非靶标植物叶面发生预期外结露，实现了微域环境干预的空间隔离。

49、3、本发明在凝露控制结束后通过获取室内外露点温度的差值动态选择强制通风排湿或封闭冷凝除湿路径，使得系统在不同的外部气候条件下均能迅速排除温室内部的滞留水汽，同时结合林果幼苗冠层空气相对湿度和叶面湿润指数作为恢复常规生长程序的判定依据，在完成生态调控后快速打破高湿环境，有效防范了由于长时间结露和局部湿度过大引发的衍生真菌病害风险。