一种温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法与系统与流程

1.本发明涉及番茄病害防控领域，尤其涉及一种温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法与系统。


背景技术：

2.番茄广泛栽培于世界各地，是一种重要的经济作物。番茄果实营养丰富，含有多种维生素和营养物质。番茄在种植过程中，易发生多种病害，灰霉病是番茄生产中常见的一种气传性真菌病害，对农业生产造成严重的经济损失，在气候凉爽潮湿的地区危害尤为严重，往往造成番茄一般年减产20％-40％，流行年份发病面积可达50％-70％。灰葡萄孢是番茄灰霉病的病原菌，当温室内相对空气湿度大于90％，日平均温度22-24℃，夜平均温度14-17℃时适宜发病。高温低湿有助于番茄灰霉病的控制，当温度超过30℃，空气湿度低于80％，病害减轻。目前生产上对于番茄灰霉病的防治主要以化学药剂为主，往往造成农药残留，环境污染等问题，并且防控效果十分有限。且当前涉及改变环境条件来防控植物病害主要基于变化温度，且没有针对不同温度范围和变化时长的控制。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种温室温湿度时段性优化组合与控制时间方案，从而克服现有番茄灰霉病防治成本高和大剂量施用农药导致农药残留和环境污染等问题，实现利用温湿度时段性优化组合控制番茄灰霉病的发生及传播，实现番茄灰霉病的控制方法和系统。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法与系统，设置不同病害控制温湿度组合，通过筛选所得最优温湿度组合为白天将温度控制在28-35℃，夜晚温度在23-28℃，湿度在65-80％范围内能最有效的控制番茄灰霉病的发病率。随后根据获取的温室内实时环境参数与所得优选温湿度组合进行比对，进一步调控温室温湿度变化，实现控制和预防番茄灰霉病的目的，减少农药的使用，保护环境，提高番茄产量，实现经济效益最大化。
5.本发明的技术解决方案是：本发明为一种温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
6.1)实时获取温室内的环境参数，包括环境温度、空气相对湿度和湿度持续时间；
7.2)根据获取的环境参数，比对设置的温湿度阈值，根据不同温度范围实行不同的调控方案。
8.进一步的，步骤2)之后还包括步骤3)根据不同环境条件，通过指令控制，实行不同时长和不同时段的升温降湿调控。
9.进一步的，步骤2)的具体步骤如下：
10.2.1)当温度小于30℃，空气相对湿度大于90％，且湿度持续时间超过6h时，根据不
同温度段实施调控措施；
11.2.2)当湿度超过90％阈值时，分别在三个不同温度范围进行不同时长的调控，以达到将温度控制在35℃以上，湿度80％以下的目的；分别为在温度范围为18-25℃时，启动8h调控；当温度范围为5-18℃时，启动6h调控；当温度范围为25-30℃时启动4h调控。
12.进一步的，步骤3)的具体步骤如下：
13.3.1)所有三个不同温度范围的调控均分为三次段，每一段时间间隔为24h；
14.3.2)当第一次调控结束后在24h内再次触发调控，则将调控时长缩短2h；
15.3.3)当第二次调控后再次在24h内触发调控，则将调控时长再缩短2h，若未触发调控，则继续监测。
16.进一步的，步骤3)中，当首次调控时长为4h，温度范围为25-30℃时,则以后的两次触发调控后的调控时长均为2h。
17.本发明还提供一种实现上述的温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法的系统，其特殊之处在于：所述系统包括温室环境数据采集单元、比较判断单元和升温降湿调控单元；数据采集单元对温室内的温度、空气相对湿度和湿度持续时间进行实时获取；比较判断单元在当温度小于30℃，空气相对湿度大于90％，且湿度持续时间超过6h时，根据不同温度段进行调控措施；升温降湿调控单元在当湿度超过90％阈值时，分别在三个不同时间段进行不同时长的调控，以达到将温度控制在35℃以上，湿度80％以下的目的，数据采集单元接入比较判断单元，比较判断单元接入升温降湿调控单元。
18.进一步的，温室环境数据采集单元包括环境温度采集单元、空气相对湿度采集单元和温度持续时间采集单元，环境温度采集单元、空气相对湿度采集单元和温度持续时间采集单元分别和比较判断单元连接。
19.本发明提供了一种温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法及系统，系统包括温室环境数据采集单元、比较判断单元和升温降湿调控单元；数据采集单元对温室内的温度、空气相对湿度和湿度持续时间进行实时获取；比较判断单元在当空气相对湿度大于90％，且湿度持续时间超过6h时，根据不同温度段进行调控措施；升温降湿调控单元在当湿度超过90％阈值时，分别在三个不同时间段进行不同时长的调控，以达到将温度控制在35℃以上，湿度80％以下的目的，达到目标温湿度后记调控时长。本发明通过对温湿度组合进行筛选，得出最有效控制番茄灰霉病发生的温湿度组合，随后将温室内实时获取的环境参数与所得温湿度优化组合进行比对，根据病害控制不同温湿度方案实行调控温室温湿度管理方案。本发明通过改变温室内环境变化来控制番茄灰霉病的发生，减少了以往化学防治对环境的污染，减少了番茄灰霉病的发生率，增大产量。因此该发明可以对不同病害的发生条件和规律有针对性的设置环境参数，通过变温变湿结合不同时段和不同时长，以达到对病害的最大化控制。
20.本发明与现有技术相比具有以下优点：
21.1)本发明通过对温室内温湿度进行时段性优化组合筛选，并根据番茄灰霉病的发生规律，得出最适合病害预防和控制的温湿度时段性优化组合，该温湿度组合可有效的降低番茄灰霉病的发病率，减缓病菌的侵染过程。
22.2)本发明根据前述所得最优温湿度组合，比对温室内实时环境数据，根据病害控制不同温湿度方案实行调控温湿度管理方案，实现了通过调控环境温湿度来预防番茄灰霉
病的发生目的，减少了农药使用量，降低环境污染和农药残留等问题，保护环境，提升经济效益。
23.3)本发明基于现有技术的不足，即以往对于改变环境条件来防控植物病害主要仅仅基于升高温室内温度，且没有针对不同温度范围和变化时长进行控制。因此，本发明不仅设置温度变化，同时对湿度进行调控，并且针对不同温度范围，有针对性的进行病害防治。
24.4)本发明将温度范围划分为三个阶段，较完整的涵盖了一年四季不同季节的温湿度环境并根据灰霉病的发病条件，有针对性的通过调控环境温湿度控制病害的发生。
附图说明
25.图1是本发明的病害控制方案温湿度优化组合筛选过程图；
26.图2是本发明的方法流程图；
27.图3是本发明中智能控制方案的框架流程图；
28.图4是本发明中实施智能调控方案的具体流程图。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述：
30.参见图1，温湿度时段性优化组合与控制时间的灰霉病发病率试验：
31.温湿度时段性组合：高温高湿(28-35℃/23-28℃，rh 80-95％)、中温高湿(20-28℃/15-20℃，rh 80-95％)、低温高湿(15-20℃/8-12℃，rh 80-95％)、高温低湿(28-35℃/23-28℃，rh 65-80％)、中温低湿(20-28℃/15-20℃，rh65-80％)和低温低湿(15-20℃/8-12℃，rh 65-80％)。
32.试验方法：
33.1)将番茄幼苗叶片接种灰葡萄孢后分别放入6个不同温湿度组合的培养箱中，其他环境参数一致(昼12h/夜12h)；
34.2)每隔24h对不同温湿度组合下的番茄植株发病率进行统计，并测定病斑面积；
35.3)在接种后24h观察不同温湿度组合的番茄叶片中灰葡萄孢的孢子萌发率、芽管长度，并在接种后48h、72h和96h分别计算菌丝长度。
36.发病率(％)＝发病植株数/该组合下植株总数
×
100。
37.试验结果参见表1-2
38.表1温湿度时段性优化组合与控制时间的灰霉病发病率测定(7dpi)
39.温湿度组合发病率(％)病斑面积(
㎝×
cm)高温高湿(28-35℃/23-28℃，rh80-95％)790.41中温高湿(20-28℃/15-20℃，rh80-95％)1000.88低温高湿(15-20℃/8-12℃，rh80-95％)530.09高温低湿(28-35℃/23-28℃，rh65-80％)0-中温低湿(20-28℃/15-20℃，rh65-80％)0-低温低湿(15-20℃/8-12℃，rh65-80％)0-40.如表1所示，本发明的温湿度时段性优化组合中当湿度为65-80％时，接种7天内的发病率为0。
41.表2温湿度时段性优化组合与控制时间的灰霉病菌侵染结构测定(48hpi)
42.温湿度组合孢子萌发率(％)芽管长度(μm)菌丝长度(μm)高温高湿(28-35℃/23-28℃，rh80-95％)3.4614.63185.14中温高湿(20-28℃/15-20℃，rh80-95％)5.5810.9300.07低温高湿(15-20℃/8-12℃，rh80-95％)4.839.88203.18高温低湿(28-35℃/23-28℃，rh65-80％)0.826.65-中温低湿(20-28℃/15-20℃，rh65-80％)2.598.79-低温低湿(15-20℃/8-12℃，rh65-80％)1.946.6-43.如表2所示，本发明的温湿度时段性优化组合中当湿度为65-80％时，接种后24h的孢子萌发率和芽管长度远低于湿度为80-95％，尤其是中温高湿(20-28℃/15-20℃，rh 80-95％)组合的孢子萌发率和芽管长度最低，病菌侵染过程最缓慢。
44.根据前述所得的最优温湿度组合，本发明进一步执行温湿度时段性优化组合与时间控制方案，将温室内实时获取的环境参数(包括温度、空气相对湿度和湿度持续时间)和病害控制方案温湿度阈值进行比对，有针对性的实时对温湿度进行调控管理，以达到控制番茄灰霉病发生与传播的目的。具体方法包括以下步骤：
45.1)实时获取温室内的环境参数，包括环境温度、空气相对湿度和湿度持续时间；
46.2)根据获取的环境参数，比对设置的温湿度阈值，根据不同温度范围实行不同的调控方案；
47.2.1)当温度小于30℃，空气相对湿度大于90％，温度小于30℃时,且湿度持续时间超过6h时，根据不同温度段实施调控措施；
48.2.2)当湿度超过90％阈值时，分别在三个不同温度范围进行不同时长的调控，以达到将温度控制在35℃以上，湿度80％以下的目的；分别为在温度范围为18-25℃时，启动8h调控；当温度范围为5-18℃时，启动6h调控；当温度范围为25-30℃时启动4h调控；
49.3)根据不同环境条件，通过指令控制，实行不同时长和不同时段的升温降湿调控；
50.3.1)所有调控均分为三次段，每一段时间间隔为24h；
51.3.2)当第一次调控结束后在24h内再次触发调控，则将调控时长缩短2h；
52.3.3)当第二次调控后再次在24h内触发调控，则将调控时长再缩短2h，若未触发调控，则继续监测。
53.步骤3)中，当首次调控时长为4h，温度范围为25-30℃时,则以后的两次触发调控后的调控时长均为2h。
54.本发明还提供一种实现上述的温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法的系统，包括温室环境数据采集单元、比较判断单元和升温降湿调控单元；数据采集单元对温室内的温度、空气相对湿度和湿度持续时间进行实时获取；比较判断单元在当温度小于30℃，空气相对湿度大于90％，且湿度持续时间超过6h时，根据不同温度段进行调控措施；升温降湿调控单元在当湿度超过90％阈值时，分别在三个不同时间段进行不同时长的调控，以达到将温度控制在35℃以上，湿度80％以下的目的，数据采集单元接入比较判断单元，比较判断单元接入升温降湿调控单元。温室环境数据采集单元包括环境温度采集单元、空气相对湿度采集单元和温度持续时间采集单元，环境温度采集单元、空气相对湿度采集单元和温度持续时间采集单元分别和比较判断单元连接。
55.参见如图2，本发明的温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法，包括以下步骤：
56.1)实时获取温室内的环境参数，包括环境温度、空气相对湿度和湿度持续时间；
57.2)根据获取的环境参数，比对设置的温湿度阈值，根据不同温度范围实行不同的调控方案；
58.3)根据不同环境条件，通过指令控制，实行不同时长和不同时段的升温降湿调控。
59.参见图3，本发明中智能控制方案的框架流程如下：
60.1)采集当前温室内环境数据，包括温度参数、空气相对湿度参数和湿度持续时间参数，
61.2)当空气相对湿度大于90％，温度小于30℃时，且湿度持续时间超过6h时，根据不同温度段进行调控措施；分别在三个不同温度范围：5-18℃、18-25℃、25-30℃进行不同时长的增温降湿调控，以达到将温度控制在35℃以上，湿度80％以下的目的，达到目标温湿度后记调控时段。
62.参见图4，本发明中实施智能调控方案的具体流程如下：
63.1)采集环境数据，进行温湿度监测，当空气相对湿度大于90％，温度小于30℃时，且湿度持续时间超过6h时，触发调控系统，将温度控制在35℃以上，湿度80％以下，若未触发调控，则继续监测；
64.2)调控方案分别为当温度范围为18-25℃时，启动8h调控；当温度范围为5-18℃时，启动6h调控；当温度范围为25-30℃时，启动4h调控。所有调控均分为三次段，每一段时间间隔为24h，当第一次调控结束后在24h内再次触发调控，则将调控时长缩短2h，即当温度范围为18-25℃时，启动6h调控；当温度范围为5-18℃时，启动4h调控；当温度范围为25-30℃时，启动2h调控。当第二次调控后再次在24h内触发调控，则将调控时长再缩短2h，即当温度范围为18-25℃时，启动4h调控；当温度范围为5-18℃时，启动2h调控；当温度范围为25-30℃时，启动2h调控。当首次调控时长为4h，温度范围为25-30℃时,则以后的两次触发调控后的调控时长均为2h。
65.本发明的温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病的系统具体工作流程如下：温室环境数据采集单元实时获取温室内的环境参数，包括环境温度、相对空气湿度和湿度持续时间等；根据得到的数据结果，启动比较判断单元，当温度小于30℃，空气相对湿度大于90％，且湿度持续时间超过6h时，根据不同温度段进行调控措施；升温降湿调控单元包括当湿度超过90％阈值时，分别在三个不同温度范围进行不同时长的调控，以达到将温度控制在35℃以上，湿度80％以下的目的，达到目标温湿度后记调控时段。分别为当温度范围为18-25℃时，启动8h调控；当温度范围为5-18℃时，启动6h调控；当温度范围为25-30℃时，启动4h调控。所有调控均分为三次段，每一段时间间隔为24h，当第一次调控结束后在24h内再次触发调控，则将调控时长缩短2h，当第二次调控后再次在24h内触发调控，则将调控时长再缩短2h，若未触发调控，则继续监测。当首次调控时长为4h，温度范围为25-30℃时,则以后的两次触发调控后的调控时长均为2h。
66.本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
67.本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
68.以上，仅为本发明公开的具体实施方式，但本发明公开的保护范围并不局限于此，
本发明公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。