基于物联网技术的防治甜樱桃裂果的方法与流程

1.本发明属于甜樱桃种植管理技术领域，具体是一种防治甜樱桃裂果的方法，特别涉及智慧农业领域。


背景技术：

2.甜樱桃(prunus avium l.)是蔷薇科李属植物，是继中国樱桃之后的成熟最早的鲜果。甜樱桃含有丰富的蛋白质、维生素、铁元素、钙元素等，营养丰富，绿色健康。其果实中还含有丰富的酚类化合物和花青素等抗氧化物质，具有预防心血管疾病和防癌的功效。目前，我国的甜樱桃栽培品种主要来自欧美国家，并且在我国北方地区，如大连、泰安、烟台等地区栽培表现较好。近年来，由于甜樱桃较高的经济效益以及休闲价值，刺激了南方果农的生产积极性，南方地区如浙江、江苏、上海等地种植户逐步进行甜樱桃的引种与试栽。
3.裂果是一种常见的生理性病害，裂果后果实易腐烂，滋生病菌，严重影响了甜樱桃的外观和品质，降低产量和经济效益。影响甜樱桃裂果的因素有很多，甜樱桃果肉快速生长期间遇到降水天气，土壤含水量和空气湿度瞬间增加，是导致甜樱桃裂果的关键因素。而南方地区尤其是长江中下游地区雨季较长，导致甜樱桃裂果严重，造成巨大损失。目前，在南方地区防治甜樱桃裂果的主要措施是避雨栽培，然而在避雨栽培条件下裂果仍然大量发生。
4.智慧农业是将现代物联网技术应用到设施农业之中，助力于分析种植栽培中的问题。目前，果农多依靠肉眼和经验判断土壤含水量，对果园进行灌溉。由于露水等因素的影响，土壤表面湿润，出现“真干假湿”的状况。在灌溉时，果农无法精确控制水量，造成土壤含水量变化幅度大。农业物联网在甜樱桃栽培中的应用，能够实时采集、监测种植园中的种植环境，有助于提高甜樱桃生产的科学性、精确性、智慧性。


技术实现要素：

5.本发明要解决的问题是提供一种基于物联网技术的防治甜樱桃裂果的方法，本发明实时监测种植园中各个环境数据，根据数据反馈进行科学灌溉，降低裂果率，提高管理水平。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于物联网技术的防治甜樱桃裂果的方法，在甜樱桃种植园使用气象环境监测系统(多功能一体化气象环境监测系统)进行灌溉的控制，当甜樱桃的果实进入硬核期后至成熟期，将土壤相对含水量保持在(40～80)
±
5％。优选将土壤相对含水量保持在40
±
5％。
7.作为本发明的基于物联网技术的防治甜樱桃裂果的方法的改进：甜樱桃栽培采用避雨栽培模式。
8.作为本发明的基于物联网技术的防治甜樱桃裂果的方法的进一步改进：所述气象环境监测系统中的土壤湿度传感器(水分传感器)埋至土壤的深度为30
±
3cm。
9.此深度对应甜樱桃根系部位。
10.作为本发明的基于物联网技术的防治甜樱桃裂果的方法的进一步改进：气象环境监测系统还负责监控甜樱桃种植园的以下环境信息：空气温度、空气湿度、光照强度、大气压和土壤温度。
11.本发明中的气象环境监测系统可选用新一代nb-iot多功能一体化气象环境监测系统，该系统及其使用方法在《基于iot的植物生长环境适宜度模型的建立与研究》有明确告知。
12.新一代nb-iot多功能一体化气象环境监测系统的数据采集装置包括空气温度传感器、空气湿度传感器、光照强度传感器、大气压强传感器、土壤温度传感器及土壤湿度传感器；上述传感器均能通过常规市购的形式获得。供电系统具有太阳能电源、ac220v、li电池三种方式的选择供电方式；上述传感器可采用上述任意一种供电方式。通过无线传输系统实时接受各传感器传送的数据，将数据保存在云数据中，传送到手机端或者电脑端，在显示屏上显示，通过曲线或表格形式导出。气象环境监测系统的控制器与灌溉装置信号相连；当土壤湿度传感器(水分传感器)检测到土壤相对含水量≤35％时，进行灌溉(小水灌溉)，当土壤湿度传感器(水分传感器)检测到土壤相对含水量≥45％时，停止灌溉。
13.实际使用时，甜樱桃栽培采用避雨栽培模式，把气象环境监测系统安放到甜樱桃种植园的监测位置，整体高度调整到甜樱桃冠层高度，土壤温度传感器和土壤湿度传感器(水分传感器)埋至根系部位(深30
±
3cm)。
14.本发明实时监测甜樱桃种植园各个环境数据，重点研究了影响甜樱桃裂果最重要的环境因子—土壤水分(土壤湿度)，根据土壤湿度数据反馈进行科学灌溉，降低裂果率，提高管理水平。
15.本发明具有如下技术优势：
16.本发明采用物联网技术将甜樱桃种植园中各个环境数据尤其是土壤相对含水量可视化，采用科学的方法进行灌溉，脱离传统依靠经验和肉眼观察的管理方式，从而有效降低裂果率，提高果实品质。
17.空气温度、空气湿度、光照强度、大气压和土壤温度这些环境数据，只作为参考值，有助于探寻甜樱桃生长的环境规律，从而进一步优化栽培措施。
具体实施方式
18.下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
19.甜樱桃栽培采用避雨栽培模式。在甜樱桃种植园设定的监测位置设置气象环境监测系统，高度调整到甜樱桃冠层高度，土壤温度传感器和土壤湿度传感器(水分传感器)埋至根系部位(深30cm)。该套系统正常运行后，实时监测种植园中的各个环境数据，特别是土壤湿度。当土壤含水量下降时，小水灌溉。在果实进入硬核期后至成熟期，将土壤相对含水量保持在设定含量。通过实时数据监测土壤水分含量，当土壤相对含水量下降时，小水喷洒，待数据稳定后，若含水量未达到指定水平，继续小水喷洒，直至达到指定的土壤相对含水量。
20.以下实施例中，所述的灌溉技术均建立在常规的保花保果、病虫害防治、适时采收的基础上。
21.实施例1、
22.以甜樱桃品种
‘
萨米脱’(
‘
summit’)和易裂果品种
‘
布鲁克斯’(
‘
brooks’)为例，在其进入硬核期至成熟期，采集种植园中的各个环境因子，分别将土壤相对含水量控制在40％，上下幅度不超过5％。即，气象环境监测系统的控制器与灌溉装置信号相连；当土壤湿度传感器(水分传感器)检测到土壤相对含水量≤35％时，进行灌溉(小水灌溉)，当土壤湿度传感器(水分传感器)检测到土壤相对含水量≥45％时，停止灌溉。
23.本实施例中，所述硬核期为谢花后10天左右，成熟期为谢花后40天左右。
24.本实施例在2020年3月21日-5月22日在浙江省杭州市农业科学研究院园艺所甜樱桃试验基地进行，每个处理重复3次。
25.表1、两个品种裂果情况
[0026][0027]
实施例2
[0028]
以甜樱桃品种
‘
萨米脱’(
‘
summit’)和易裂果品种
‘
布鲁克斯’(
‘
brooks’)为例，在其进入硬核期至成熟期，实施采集种植园中的各个环境因子，分别将土壤相对含水量控制在60％，上下幅度不超过5％。即，气象环境监测系统的控制器与灌溉装置信号相连；当土壤湿度传感器(水分传感器)检测到土壤相对含水量≤55％时，进行灌溉(小水灌溉)，当土壤湿度传感器(水分传感器)检测到土壤相对含水量≥65％时，停止灌溉。
[0029]
本实施例中，所述硬核期为谢花后10天左右，成熟期为谢花后40天左右。
[0030]
本实施例在2020年3月21日-5月22日在浙江省杭州市农业科学研究院园艺所甜樱桃试验基地进行，每个处理重复3次。
[0031]
表2、两个品种裂果情况
[0032][0033]
实施例3
[0034]
以甜樱桃品种
‘
萨米脱’(
‘
summit’)和易裂果品种
‘
布鲁克斯’(
‘
brooks’)为例，在其进入硬核期至成熟期，实施采集种植园中的各个环境因子，分别将土壤相对含水量控制在80％，上下幅度不超过5％。即，气象环境监测系统的控制器与灌溉装置信号相连；当土壤湿度传感器(水分传感器)检测到土壤相对含水量≤75％时，进行灌溉(小水灌溉)，当土壤湿度传感器(水分传感器)检测到土壤相对含水量≥85％时，停止灌溉。
[0035]
本实施例中，所述硬核期为谢花后10天左右，成熟期为谢花后40天左右。
[0036]
本实施例在2020年3月21日-5月22日在浙江省杭州市农业科学研究院园艺所甜樱桃试验基地进行，每个处理重复3次。
[0037]
表3、两个品种裂果情况
[0038][0039]
对比例1
[0040]
以甜樱桃品种
‘
萨米脱’(
‘
summit’)和易裂果品种
‘
布鲁克斯’(
‘
brooks’)为例，在其进入硬核期至成熟期，采用常规管理模式进行灌溉。
[0041]
本实施例中，所述硬核期为谢花后10天左右，成熟期为谢花后40天左右。
[0042]
本实施例中，所述以常规管理模式是根据管理者经验与肉眼观察，当表层土壤较干时进行喷洒灌溉，喷洒时间为60分钟。
[0043]
本实施例中，所述的灌溉技术建立在保花保果、病虫害防治、适时采收的基础上。
[0044]
本实施例在2020年3月21日-5月22日在浙江省杭州市农业科学研究院园艺所甜樱桃试验基地进行，每个处理重复3次。
[0045]
表4、两个品种裂果情况
[0046][0047][0048]
经过上述案例的对比发现，实施例1-3均能有效降低裂果率，其中实施例1的效果最为明显，因此，实施例1可作为本发明的最佳实施方式。
[0049]
本发明所提供的一种基于物联网技术的防治甜樱桃裂果的方法能够将土壤水份含量数据化，在果实发育的关键时期保持土壤含水量的稳定，防裂效果显著。其中将土壤含水量控制在40％左右，
‘
萨米脱’裂果率降低了18.7％，
‘
布鲁克斯’裂果率降低了46.7％，裂果率大大降低。本发明通过物联网技术，将甜樱桃的管理精细化，具有较高的安全性、科学性、前沿性。本发明的使用方法简单方便，效果显著，容易使用并推广。
[0050]
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。