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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811152100.0 (22)申请日 2018.09.29 (71)申请人 北京农业智能装备技术研究中心 地址 100097 北京市海淀区曙光花园中路 11号农科大厦A座1107 (72)发明人 王利春 郭文忠 李友丽 陈红 陈晓丽 赵倩 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 王莹 李相雨 (51)Int.Cl. A01G 31/00(2018.01) A01G 31/02(2006.01) G06Q 50/02(2012.01) (5。
2、4)发明名称 水培作物的氮肥管理方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种水培作物的氮肥管理方法 及装置， 属于作物栽培技术领域。 该方法包括： 确 定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系 含氮量； 根据氮素吸收量、 根系含氮量及水培作 物的植株冠层实际氮素浓度， 确定水培作物的冠 层植株生物量； 基于水培作物的最优氮素浓度曲 线模型， 获取冠层植株生物量对应的氮素相对营 养状态指数； 根据氮素相对营养状态指数， 判断 水培作物的氮肥供应状态， 并基于氮肥供应状态 调节营养液中的氮肥浓度。 由于可从水培作物的 实际养分需求出发， 实现水培作物生产营养液氮 肥的精准自动化管理， 从而保证水培作物。
3、高产的 同时， 还可控制水培作物的硝酸盐含量， 提升水 培作物的品质。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 109089858 A 2018.12.28 CN 109089858 A 1.一种水培作物的氮肥管理方法， 其特征在于， 包括： 确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系含氮量； 根据所述氮素吸收量、 所述根系含氮量及所述水培作物的植株冠层实际氮素浓度， 确 定所述水培作物的冠层植株生物量； 基于所述水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取所述冠层植株生物量对应的氮素相 对营养状态指数； 根据所述氮素相对营养状态指数， 判断所述水培作物的氮肥供应状态， 并基于所述氮 肥供应状态。
4、调节营养液中的氮肥浓度。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述确定预设时间段内水培作物的氮素吸 收量， 包括： 根据所述预设时间段内起始时刻对应的营养液量及营养液氮肥浓度， 计算所述起始时 刻对应的第一氮肥总量； 根据所述预设时间段内结束时刻对应的营养液量及营养液氮肥浓度， 计算所述结束时 刻对应的第二氮肥总量； 计算所述第一氮肥总量与所述第二氮肥总量的差值， 并将所述差值作为所述氮素吸收 量。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述确定预设时间段内水培作物的根系含 氮量， 包括： 根据所述预设时间段内起始时刻对应的营养液量、 所述预设时间段内结束时刻对应的 营养液量。
5、以及所述预设时间段对应的时间总长度， 确定所述根系含氮量。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述水培作物的最优氮素浓度曲 线模型， 获取所述冠层植株生物量对应的氮素相对营养状态指数， 包括： 根据所述冠层植株生物量， 确定所述水培作物的植株冠层最优氮素浓度； 根据所述植株冠层实际氮素浓度及所述植株冠层最优氮素浓度， 确定所述氮素相对营 养状态指数。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述氮素相对营养状态指数， 判 断所述水培作物的氮肥供应状态， 包括： 若所述氮素相对营养状态指数小于第一预设阈值， 则确定所述氮肥供应状态为氮肥供 应不足； 若所述氮素相。
6、对营养状态指数不小于所述第一预设阈值且不大于第二预设阈值， 则确 定所述氮肥供应状态为氮肥供应充足； 若所述氮素相对营养状态指数大于所述第二预设阈值， 则确定所述氮肥供应状态为氮 肥供应过量。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述氮肥供应状态调节营养液中 的氮肥浓度， 包括： 若所述氮肥供应状态为氮肥供应不足， 则添加第一指定量的氮肥， 所述第一指定量由 所述冠层植株生物量、 所述水培作物的植株冠层最优氮素浓度及所述植株冠层实际氮素浓 度所确定； 若所述氮肥供应状态为氮肥供应过量， 则添加第二指定量的稀释液， 所述第二指定量 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 10。
7、9089858 A 2 由所述冠层植株生物量、 所述水培作物的植株冠层最优氮素浓度、 所述植株冠层实际氮素 浓度以及所述水培作物的氮素吸收浓度所确定。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述氮素吸收浓度由所述氮素吸收量、 所 述预设时间段内起始时刻对应的营养液的量以及所述预设时间段内结束时刻对应的营养 液的量所确定。 8.一种水培作物的氮肥管理装置， 其特征在于， 包括： 第一确定模块， 用于确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系含氮量； 第二确定模块， 用于根据所述氮素吸收量、 所述根系含氮量及所述水培作物的植株冠 层实际氮素浓度， 确定所述水培作物的冠层植株生物量； 获取模。
8、块， 用于基于所述水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取所述冠层植株生物 量对应的氮素相对营养状态指数； 判断调节模块， 用于根据所述氮素相对营养状态指数， 判断所述水培作物的氮肥供应 状态， 并基于所述氮肥供应状态调节营养液中的氮肥浓度。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 至少一个处理器； 以及 与所述处理器通信连接的至少一个存储器， 其中： 所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令， 所述处理器调用所述程序指令能 够执行如权利要求1至7任一所述的方法。 10.一种非暂态计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述非暂态计算机可读存储介质存 储计算机指令， 所述计算机指令使所述计算机。
9、执行如权利要求1至7任一所述的方法。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 109089858 A 3 水培作物的氮肥管理方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及作物栽培技术领域， 更具体地， 涉及一种水培作物的氮肥管理方法及 装置。 背景技术 0002 水培作物生产采用营养液替代土壤或者人工基质生产各类蔬菜， 摆脱了固体栽培 介质对蔬菜生产的限制， 营养液为作物根系提供生长空间的同时， 可以根据作物需求及时 调整组分与特性， 为作物生长创造适宜的根际环境， 避免蔬菜受到养分、 盐分和温度胁迫的 影响。 与土壤或固体人工介质栽培相比， 营养液栽培避免倒茬或者复种过程中土地的耕种 和固体栽。
10、培介质的更换， 只需要对营养液消毒处理即可循环使用， 生产成本和劳动力成本 大大降低， 也将固体栽培介质更换和营养液废液排放对水体环境造成污染风险降到最低。 此外， 水培作物生长周期短， 品质高， 口感好， 深受广大消费者喜爱， 近年来市场需求逐年增 加。 0003 由于在水培模式下， 作物所需的水分和养分均由营养液提供， 且营养液的缓冲性 远远小于固体栽培介质。 因此， 营养液组分和特性出现波动在短时间内就会作物的生长产 生影响。 因此， 如何将水培作物生产系统中的营养液组分与特性控制在合理的范围内是取 得高产稳产的保证。 氮素是作物生长的必须大量元素之一， 是植物体内各类蛋白、 核酸和磷 。
11、脂的组成部分， 也是叶绿素的组成部分之一， 对作物生长发育起着至关重要的作用， 是营养 液养分管理调控最重要的目标元素之一。 此外， 硝酸盐含量也是衡量作物品质优劣的重要 指标， 虽然硝酸盐本身没有危害， 但摄入体内的硝酸盐在人体肠道细菌的作用下很容易还 原为亚硝酸盐， 而亚硝酸盐可以使血红蛋白的载氧能力迅速下降， 从而导致高铁红蛋白症。 另外， 亚硝酸盐还能与人体内的次级胺结合， 形成亚硝胺， 从而诱发消化系统发生癌变。 因 此， 控制蔬菜生产过程中的氮肥施用量， 合理调控氮肥施用， 在保证高产的前提下降低蔬菜 硝酸盐含量， 避免因 “奢侈” 吸收导致的硝酸盐富集， 是蔬菜生产氮肥管理的核心。
12、问题。 在水 培作物生产条件下更是如此， 蔬菜所需的氮肥均来源于营养液。 而营养液中氮肥均以无机 离子的形式存在， 而离子在营养液中扩散的速度远大于在土壤中的扩散速度。 当作物根系 通过主动吸收导致根系周围的氮素浓度下降时， 营养液中的氮素通过扩散作用迅速补充到 作物根系周围， 因此， 水培作物的吸氮量要大于固体介质栽培。 目前水培进行营养液氮素浓 度管理的决策依据多为营养液中的氮素浓度， 将营养液氮素浓度控制在适宜的浓度范围 内， 保证作物的养分需求。 这导致了大量的氮肥通过奢侈吸收， 以硝酸盐的形式富集在作物 体内， 在造成蔬菜品质恶化、 危害人体健康的同时， 也降低了氮肥的利用效率。 因。
13、此， 从作物 对氮肥的实际代谢需求出发， 现急需一种水培作物的氮肥管理方法。 发明内容 0004 为了解决上述问题， 本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上 述问题的一种水培作物的氮肥管理方法及装置。 说 明 书 1/8 页 4 CN 109089858 A 4 0005 根据本发明实施例的第一方面， 提供了一种水培作物的氮肥管理方法， 该方法包 括： 0006 确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系含氮量； 0007 根据氮素吸收量、 根系含氮量及水培作物的植株冠层实际氮素浓度， 确定水培作 物的冠层植株生物量； 0008 基于水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株。
14、生物量对应的氮素相对营 养状态指数； 0009 根据氮素相对营养状态指数， 判断水培作物的氮肥供应状态， 并基于氮肥供应状 态调节营养液中的氮肥浓度。 0010 本发明实施例提供的方法， 通过确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系 含氮量。 根据氮素吸收量、 根系含氮量及水培作物的植株冠层实际氮素浓度， 确定水培作物 的冠层植株生物量。 基于水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株生物量对应的 氮素相对营养状态指数。 根据氮素相对营养状态指数， 判断水培作物的氮肥供应状态， 并基 于氮肥供应状态调节营养液中的氮肥浓度。 由于可从水培作物的实际养分需求出发， 实现 水培作物生产营养液氮。
15、肥的精准自动化管理， 从而保证水培作物高产的同时， 还可控制水 培作物的硝酸盐含量， 提升水培作物的品质。 0011 根据本发明实施例的第二方面， 提供了一种水培作物的氮肥管理装置， 该装置包 括： 0012 第一确定模块， 用于确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系含氮量； 0013 第二确定模块， 用于根据氮素吸收量、 根系含氮量及水培作物的植株冠层实际氮 素浓度， 确定水培作物的冠层植株生物量； 0014 获取模块， 用于基于水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株生物量对 应的氮素相对营养状态指数； 0015 判断调节模块， 用于根据氮素相对营养状态指数， 判断水培作物的氮肥。
16、供应状态， 并基于氮肥供应状态调节营养液中的氮肥浓度。 0016 根据本发明实施例的第三方面， 提供了一种电子设备， 包括： 0017 至少一个处理器； 以及 0018 与处理器通信连接的至少一个存储器， 其中： 0019 存储器存储有可被处理器执行的程序指令， 处理器调用程序指令能够执行第一方 面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的水培作物的氮肥管理方法。 0020 根据本发明的第四方面， 提供了一种非暂态计算机可读存储介质， 非暂态计算机 可读存储介质存储计算机指令， 计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式 中任一种可能的实现方式所提供的水培作物的氮肥管理方法。 。
17、0021 应当理解的是， 以上的一般描述和后文的细节描述是示例性和解释性的， 并不能 限制本发明实施例。 附图说明 0022 图1为本发明实施例的一种水培作物的氮肥管理方法流程示意图； 0023 图2为本发明实施例的水培作物的最优氮素浓度曲线示意图； 说 明 书 2/8 页 5 CN 109089858 A 5 0024 图3为本发明实施例的一种水培生菜的最优氮素浓度曲线示意图； 0025 图4为本发明实施例的一种水培作物的氮肥管理装置的框图； 0026 图5为本发明实施例的一种电子设备的框图。 具体实施方式 0027 下面结合附图和实施例， 对本发明实施例的具体实施方式作进一步详细描述。 以。
18、 下实施例用于说明本发明实施例， 但不用来限制本发明实施例的范围。 0028 目前蔬菜水培生产进行营养液氮素浓度管理的决策对象多为营养液中的氮素浓 度， 即将营养液氮素浓度控制在适宜的浓度范围内， 保证作物的养分需求。 这导致了大量的 氮肥通过奢侈吸收以硝酸盐的形式富集在作物体内， 在造成蔬菜品质恶化、 危害人体健康 的同时， 也降低了氮肥的利用效率。 针对上述情形， 本发明实施例提供了一种水培作物的氮 肥管理方法。 参见图1， 该方法包括： 0029 101， 确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系含氮量。 0030 其中， 氮素吸收量及根系含氮量通常是以一段时间为单位进行测量的， 如每。
19、隔一 段时间确定一次氮素吸收量及根系含氮量。 具体地， 可以依次在t0、 t0+T、 t0+2T、 t0+3 T、 .、 t0+iT时刻确定氮素吸收量及根系含氮量。 其中， t0为预设时间段的起始时刻， t0 +iT为预设时间段的结束时刻。 0031 102， 根据氮素吸收量、 根系含氮量及水培作物的植株冠层实际氮素浓度， 确定水 培作物的冠层植株生物量。 0032 若水培作物的植株冠层实际氮素浓度用SCN表示， 氮素吸收量用NM表示， 根系含氮 量用RMN表示， 则水培作物的冠层植株生物量SM的计算过程可参考如下公式(1)： 0033 0034 103， 基于水培作物的最优氮素浓度曲线模型，。
20、 获取冠层植株生物量对应的氮素相 对营养状态指数。 0035 其中， 水培作物的最优氮素浓度曲线模型可通过布置不同营养液氮肥浓度处理的 水培作物栽培实验， 定期采收不同营养液氮肥浓度处理的水培作物样品以测定其冠层植株 生物量， 同时测定不同营养液氮肥浓度处理的水培作物的植株冠层氮素浓度， 并基于此建 立水培作物的最优氮素浓度曲线模型见式2(具体可参考图2)： 0036 SCNcSMd (2) 0037 上式(2)中， c、 d为待优化参数。 0038 例如， 以水培作物为水培散叶生菜品种 “洛加诺” 为应用对象， 且布置5种不同营养 液氮肥浓度处理的生菜栽培实验。 5个不同营养液氮肥浓度处理分。
21、别为12.25mg/L、 49mg/L、 98mg/L、 196mg/L及392mg/L。 在生菜的生长过程中， 按照5天的时间间隔取样分别测定生菜 的根系含氮量、 植株冠层实际氮素浓度及冠层植株生物量。 对于上述5种营养液氮肥浓度处 理中的任一种处理， 每次选取均选取最优的冠层植株生物量， 以及该最优冠层植株生物量 对应的根系含氮量及植株冠层氮素浓度。 依据选取到的数据建立该种处理的最优氮素浓度 曲线模型为： SCN5.93SM-0.33， 具体可参考图3。 说 明 书 3/8 页 6 CN 109089858 A 6 0039 104， 根据氮素相对营养状态指数， 判断水培作物的氮肥供应状。
22、态， 并基于氮肥供 应状态调节营养液中的氮肥浓度。 0040 根据氮素相对营养状态指数， 可确定水培作物是氮肥供应不足还是过量， 从而可 在不足时添加氮肥， 在过量时添加不含氮肥的营养液以作稀释。 0041 本发明实施例提供的方法， 通过确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系 含氮量。 根据氮素吸收量、 根系含氮量及水培作物的植株冠层实际氮素浓度， 确定水培作物 的冠层植株生物量。 基于水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株生物量对应的 氮素相对营养状态指数。 根据氮素相对营养状态指数， 判断水培作物的氮肥供应状态， 并基 于氮肥供应状态调节营养液中的氮肥浓度。 判断水培作物的氮肥。
23、供应状态， 并基于氮肥供 应状态调节营养液中的氮肥浓度。 由于可从水培作物的实际需求出发， 实现水培作物生产 营养液氮肥的精准自动化管理， 从而保证水培作物高产的同时， 还可控制水培作物的硝酸 盐含量， 提升水培作物的品质。 0042 基于上述实施例的内容， 作为一种可选实施例， 本发明实施例不对确定预设时间 段内水培作物的氮素吸收量的方式作具体限定， 包括但不限于： 根据预设时间段内起始时 刻对应的营养液量及营养液氮素浓度， 计算起始时刻对应的第一氮肥总量； 根据预设时间 段内结束时刻对应的营养液量及营养液氮素浓度， 计算结束时刻对应的第二氮肥总量； 计 算第一氮肥总量与第二氮肥总量的差值，。
24、 并将差值作为氮素吸收量。 0043 具体地， 以一段时间包括n天为例， 该段时间的起始时刻为第1天， 该段时间的结束 时刻为第n天。 在该段时间内的每一天， 均可以测定营养液水量及营养液氮素浓度， 从而可 测得一系列的营养液水量V1、 V2、 V3、 、 Vn， 以及一系列的营养液氮素浓度C1、 C2、 C3、 、 Cn。 若预设时间段为第m-g天到第m天， 则预设时间段内的氮素吸收量NM为Cm-gNm-g-CmNm。 其中， Cm-gNm-g为起始时刻第m-g天对应的第一氮肥总量， CmNm为结束时刻第m天对应的第 二氮肥总量。 0044 基于上述实施例的内容， 作为一种可选实施例， 本发。
25、明实施例不对确定预设时间 段内水培作物的根系含氮量， 包括但不限于： 根据预设时间段内起始时刻对应的营养液量、 预设时间段内结束时刻对应的营养的量以及预设时间段对应的时间总长度， 确定根系含氮 量。 0045 具体地， 以预设时间段内起始时刻为m-g天， 结束时刻为m天为例， 则起始时刻对应 的营养的量为Vm-g， 结束时刻对应的营养的量为Vm， 则两者的差值Vm-g-Vm， 预设时间段对应的 时间总长度为g天。 此时， 水培作物的水分消耗速率为(Vm-g-Vm)/g。 水培作物的水分吸收速 率与根系含氮量RMN成正比， 以比例系数为WN取值为 (例如， 水培作物为水培散叶生菜 “洛加 诺” 。
26、， 取值1.12)， 则根系含氮量可参考如下公式(3)： 0046 0047 基于上述实施例的内容， 根据氮素吸收量NM、 根系含氮量RMN及水培作物的植株冠 层实际氮素浓度SCN， 计算水培作物的冠层植株生物量SM的公式(1)可进一步变化为如下公 式(4)： 说 明 书 4/8 页 7 CN 109089858 A 7 0048 0049 基于上述实施例的内容， 作为一种可选实施例， 本发明实施例不对基于水培作物 的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株生物量对应的氮素相对营养状态指数的方式作具 体限定， 包括但不限于： 根据冠层植株生物量， 确定水培作物的植株冠层最优氮素浓度； 根 据植株冠。
27、层实际氮素浓度及植株冠层最优氮素浓度， 确定氮素相对营养状态指数。 0050 具体地确定水培作物的植株冠层最优氮素浓度的计算过程可参考如下公式(5)： 0051 0052 在上述公式(5)中， SCNo为水培作物的植株冠层最优氮素浓度， 计算氮素相对营养 状态指数的公式可参考公式(6)： 0053 0054 在上述公式(6)中， LNs为氮素相对营养状态指数， SCN为水培作物的植株冠层实际 氮素浓度。 0055 基于上述实施例的内容， 作为一种可选实施例， 根据氮素相对营养状态指数， 判断 水培作物的氮肥供应状态， 包括但不限于： 若氮素相对营养状态指数小于第一预设阈值， 则 确定氮肥供应状。
28、态为氮肥供应不足； 若氮素相对营养状态指数不小于第一预设阈值且不大 于第二预设阈值， 则确定氮肥供应状态为氮肥供应充足； 若氮素相对营养状态指数大于第 二预设阈值， 则确定氮肥供应状态为氮肥供应过量。 0056 其中， 第一预设阈值可以取值-0.05， 第二预设阈值可以取值为0.05， 本发明实施 例对此不作具体限定。 0057 基于上述实施例的内容， 作为一种可选实施例， 本发明实施例不对基于氮肥供应 状态调节营养液中的氮肥浓度的方式作具体限定， 包括但不限于： 若氮肥供应状态为供应 不足， 则添加第一指定量的氮肥， 第一指定含量由冠层植株生物量、 水培作物的植株冠层最 优氮素浓度及植株冠层。
29、实际氮素浓度所确定； 若氮肥供应状态为供应过量， 则添加指定含 量的稀释液， 第二指定量由冠层植株生物量、 水培作物的植株冠层最优氮素浓度、 植株冠层 实际氮素浓度以及水培作物的氮素吸收浓度所确定。 说 明 书 5/8 页 8 CN 109089858 A 8 0058 具体地， 第一指定量可参考如下公式(7)： 0059 0060 在上述公式(7)中， Z1为第一指定量。 为营养液氮素吸收浓度比， 与生菜的营养液 氮肥利用效率有关， 一般取0.7-0.9。 公式(6)中的其它参数可参考上述实施例及公式中的 内容。 0061 第二指定量可参考如下公式(8)： 0062 0063 其中， Z2为。
30、第二指定量， 吸收浓度CN可参考如下公式(9)： 0064 0065 基于上述实施例的内容， 作为一种可选实施例， 氮素吸收浓度由氮素吸收量、 预设 时间段内起始时刻对应的营养液水量以及预设时间段内结束时刻对应的营养液水量所确 定。 0066 需要说明的是， 通过重复上述方法可调节营养液中的氮肥浓度， 直至收获水培作 物。 结果表明， 使用上述实施例提供的方法， 可实现营养液氮肥的自动化管理， 与传统方法 相比， 氮肥施用量减少20， 生菜产量小幅增加了5.6， 经测定生菜的硝态氮含量降低 11.4。 0067 需要说明的是， 上述所有可选实施例， 可以采用任意结合形成本发明的可选实施 例， 。
31、在此不再一一赘述。 0068 基于上述实施例的内容， 本发明实施例提供了一种水培作物的氮肥管理装置。 该 装置用于执行上述方法实施例中提供的水培作物的氮肥管理方法。 参考图4， 该装置包括： 0069 第一确定模块401， 用于确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系含氮量； 0070 第二确定模块402， 用于根据氮素吸收量、 根系含氮量及水培作物的植株冠层实际 氮素浓度， 确定水培作物的冠层植株生物量； 0071 获取模块403， 用于基于水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株生物量 对应的氮素相对营养状态指数； 0072 判断调节模块404， 用于根据氮素相对营养状态指数， 判。
32、断水培作物的氮肥供应状 态， 并基于氮肥供应状态调节营养液中的氮肥浓度。 0073 作为一种可选实施例， 第一确定模块401， 用于根据预设时间段内起始时刻对应的 营养液量及营养液氮素浓度， 计算起始时刻对应的第一氮肥总量； 根据预设时间段内结束 时刻对应的营养液量及营养液氮素浓度， 计算结束时刻对应的第二氮肥总量； 计算第一氮 肥总量与第二氮肥总量的差值， 并将差值作为氮素吸收量。 0074 作为一种可选实施例， 第一确定模块401， 用于根据预设时间段内起始时刻对应的 营养液量、 预设时间段内结束时刻对应的营养液量以及预设时间段对应的时间总长度， 确 说 明 书 6/8 页 9 CN 10。
33、9089858 A 9 定根系含氮量。 0075 作为一种可选实施例， 获取模块403， 用于根据冠层植株生物量， 确定水培作物的 植株冠层最优氮素浓度； 根据植株冠层实际氮素浓度及植株冠层最优氮素浓度， 确定氮素 相对营养状态指数。 0076 作为一种可选实施例， 判断调节模块404， 用于当氮素相对营养状态指数小于第一 预设阈值时， 则确定氮肥供应状态为氮肥供应不足； 若氮素相对营养状态指数不小于第一 预设阈值且不大于第二预设阈值， 则确定氮肥供应状态为供应充足； 若氮素相对营养状态 指数大于第二预设阈值， 则确定氮肥供应状态为供应过量。 0077 作为一种可选实施例， 判断调节模块404。
34、， 用于当氮肥供应状态为氮肥供应不足 时， 则添加第一指定量的氮素， 第一指定量由冠层植株生物量、 水培作物的植株冠层最优氮 素浓度及植株冠层实际氮素浓度所确定； 若氮肥供应状态为氮肥供应过量， 则添加第二指 定量的稀释液， 第二指定量由冠层植株生物量、 水培作物的植株冠层最优氮素浓度、 植株冠 层实际氮素浓度以及水培作物的氮素吸收浓度所确定。 0078 作为一种可选实施例， 氮素吸收浓度由氮素吸收量、 预设时间段内起始时刻对应 的营养液量以及预设时间段内结束时刻对应的营养液量所确定。 0079 本发明实施例提供的装置， 通过确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系 含氮量。 根据氮素吸收量。
35、、 根系含氮量及水培作物的植株冠层实际氮素浓度， 确定水培作物 的冠层植株生物量。 基于水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株生物量对应的 氮素相对营养状态指数。 根据氮素相对营养状态指数， 判断水培作物的氮肥供应状态， 并基 于氮肥供应状态调节营养液中的氮肥浓度。 判断水培作物的氮肥供应状态， 并基于氮肥供 应状态调节营养液中的氮肥浓度。 可从水培作物的实际需求出发， 实现水培作物生产营养 液氮肥的精准自动化管理， 从而保证水培作物高产的同时， 还可控制水培作物的硝酸盐含 量， 提升水培作物的品质。 0080 本发明实施例提供了一种电子设备。 参见图5， 该设备包括： 处理器(pro。
36、cessor) 501、 存储器(memory)502和总线503； 0081 其中， 处理器501及存储器502分别通过总线503完成相互间的通信； 处理器501用 于调用存储器502中的程序指令， 以执行上述实施例所提供的水培作物的氮肥管理方法， 例 如包括： 确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系含氮量； 根据氮素吸收量、 根系含 氮量及水培作物的植株冠层实际氮素浓度， 确定水培作物的冠层植株生物量； 基于水培作 物的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株生物量对应的氮素相对营养状态指数； 根据氮 素相对营养状态指数， 判断水培作物的氮肥供应状态， 并基于氮肥供应状态调节营养液中 的氮。
37、肥浓度。 0082 本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质， 该非暂态计算机可读存储介 质存储计算机指令， 该计算机指令使计算机执行上述实施例所提供的水培作物的氮肥管理 方法， 例如包括： 确定预设时间段内水培作物的氮素吸收量及根系含氮量； 根据氮素吸收 量、 根系含氮量及水培作物的植株冠层实际氮素浓度， 确定水培作物的冠层植株生物量； 基 于水培作物的最优氮素浓度曲线模型， 获取冠层植株生物量对应的氮素相对营养状态指 数； 根据氮素相对营养状态指数， 判断水培作物的氮肥供应状态， 并基于氮肥供应状态调节 营养液中的氮肥浓度。 说 明 书 7/8 页 10 CN 109089858 A 。
38、10 0083 本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成， 前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中， 该程序 在执行时， 执行包括上述方法实施例的步骤； 而前述的存储介质包括： ROM、 RAM、 磁碟或者光 盘等各种可以存储程序代码的介质。 0084 以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的， 其中作为分离部件说明的单元 可以是或者也可以不是物理上分开的， 作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单 元， 即可以位于一个地方， 或者也可以分布到多个网络单元上。 可以根据实际的需要选择其 中的部分或者全部模块来实现本实施例方案。
39、的目的。 本领域普通技术人员在不付出创造性 的劳动的情况下， 即可以理解并实施。 0085 通过以上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可 借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现， 当然也可以通过硬件。 基于这样的理解， 上 述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来， 该 计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中， 如ROM/RAM、 磁碟、 光盘等， 包括若干指 令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等)执行各个实施 例或者实施例的某些部分方法。 0086 最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本。
40、发明的技术方案， 而非对其限制； 尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。 说 明 书 8/8 页 11 CN 109089858 A 11 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 12 CN 109089858 A 12 图3 图4 说 明 书 附 图 2/3 页 13 CN 109089858 A 13 图5 说 明 书 附 图 3/3 页 14 CN 109089858 A 14 。