[发明专利]一种基于原位土壤养分浓度的设施作物施肥方法及系统

权利要求书

1.一种基于原位土壤养分浓度的设施作物施肥方法，其特征在于，包括：

S1，根据设施作物种类，设定土壤养分含量供应目标值N_t；

S2，采集栽培区土层预设深度为h的原位土壤溶液，测试原位土壤中的养分含量N_s；

S3，采集预设深度处原位土壤的实际含水量W_s，计算灌水量I_r与灌溉水中的养分含量N_w；

S4，计算施肥的养分供应量N_a，N_a＝N_t-N_s-N_w；

N_s＝C_s×h×ρ/10；其中，C_s为测试的原位土壤溶液中的养分浓度，ρ为对应土层深度的土壤容重，10为换算系数；

I_r＝100×(W_f×α-W_s)×h×ρ；

N_w＝10^-3×C_w×I_r；

其中，W_f为土壤田间持水量，α为控水系数，ρ为对应土层深度的土壤容重，C_w为灌溉水中的养分浓度，100为换算系数，10^-3为换算系数。

2.根据权利要求1所述的基于原位土壤养分浓度的设施作物施肥方法，其特征在于，

当N_aλ×N_t时，进行施肥；否则，不施肥；

其中，λ为施肥系数，λ的取值为10％-20％。

3.根据权利要求1所述的基于原位土壤养分浓度的设施作物施肥方法，其特征在于，

根据每种设施作物的不同生育期，设定不同的土壤养分含量供应目标值N_t。

4.根据权利要求1所述的基于原位土壤养分浓度的设施作物施肥方法，其特征在于，

在步骤S2中，测试的原位土壤中养分的类型包括硝态氮、有效磷或有效钾。

5.根据权利要求1所述的基于原位土壤养分浓度的设施作物施肥方法，其特征在于，

设置对原位土壤溶液中的养分浓度C_s测试的时间周期为灌水量I_r计算统计时间周期的2倍。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于原位土壤养分浓度的设施作物施肥方法的施肥系统，包括肥料输送子系统，其特征在于，

还包括原位土壤养分测量子系统、原位土壤水分测量子系统、配肥子系统和末端灌溉子系统；

所述原位土壤养分测量子系统、所述原位土壤水分测量子系统分别连接所述配肥子系统，所述配肥子系统连接所述肥料输送子系统，所述肥料输送子系统连接所述末端灌溉子系统；

所述原位土壤养分测量子系统用于检测原位土壤中养分含量；

所述原位土壤水分测量子系统用于检测原位土壤的实际含水量；

所述配肥子系统根据所述原位土壤养分测量子系统、所述原位土壤水分测量子系统检测到的数据获取施肥的养分供应量，并配置相应浓度的肥料，将肥料供给至所述肥料输送子系统；

所述肥料输送子系统用于将肥料输送至所述末端灌溉子系统，由所述末端灌溉子系统实现对设施作物的灌溉施肥。

7.根据权利要求6所述的施肥系统，其特征在于，

所述原位土壤养分测量子系统包括土壤溶液采集器、样品测试瓶、离子传感器和动力装置；

所述土壤溶液采集器埋设在预设深度的原位土壤中，所述土壤溶液采集器通过第一管路连通所述样品测试瓶，所述样品测试瓶内安装所述离子传感器；

所述动力装置通过第二管路连通所述样品测试瓶，以驱动所述土壤溶液采集器采集到的土壤溶液进入至所述样品测试瓶，并由所述离子传感器对相应体积的所述土壤溶液的养分浓度进行检测。

8.根据权利要求6所述的施肥系统，其特征在于，

所述末端灌溉子系统包括控制阀和灌水器；

所述灌水器连通所述肥料输送子系统在输送末端的管路，并在输送末端的管路上安装所述控制阀。