一种确定植株保留叶片数的方法及终端设备与流程

本发明实施例涉及农业技术领域，特别涉及一种确定植株保留叶片数的方法及终端设备。

背景技术

在植株生长过程中，不仅需要充足的营养、水分以及气体，最重要的是光。光作为环境信号作用于植株，其重要性不仅体现在光合作用对对植物体的建成的作用上，光还是植株整个生长和发育过程中的重要调节因子。因此，合理利用光照，提高光照的利用率对植株的生长显得尤为重要。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在对植株叶片进行修剪时，往往都是修剪人员根据经验进行修剪，例如：将植株转色果穗处以下的叶片剪去，但具体的叶片数目与光照的关系并不会去关心，植株保留的叶片数目并不会跟随光照条件的变化而变化，无法充分利用光照提高植株品质。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种确定植株保留叶片数的方法，使得确定的保留叶片的数量随光照强度的变化而变化，从而使得修剪后的植株充分利用光照，提高植株光合作用强度，从而提高植株的品质。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种确定植株保留叶片数的方法，包括：获取植株所处环境的日均光照积累量；根据获取的日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，确定出每平方米叶片数的参考范围，其中，所述对应关系经由单因素变量实验得到，所述日均光照积累量越高，所述单位面积内植株叶片数越多；根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围；输出所需保留的叶片数范围。

本发明的实施方式还提供了一种终端设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的一种确定植株保留叶片数的方法。

本发明实施方式相对于现有技术而言，获取植株所处环境的日均光照积累量；根据获取的日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，确定出每平方米叶片数的参考范围，其中，所述对应关系经由单因素变量实验得到，所述日均光照积累量越高，所述单位面积内植株叶片数越多；根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围；输出所需保留的叶片数范围。由于现有技术中在对植株叶片进行修剪时，往往都是修剪人员根据经验进行修剪，具体的叶片数目与光照的关系并不会去关心，本申请中通过将光照强度与单位面积内植株叶片数建立联系，经由单因素变量实验得到日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，给予本领域技术人员科学修剪植株的依据，使保留叶片的数量随光照强度的变化而变化，为不同强度的日均光照积累量确定不同的植株叶片数，从而使得根据所确定的叶片数修剪后的植株不会过疏或过密，能够充分利用光照，提高植株光合作用强度，从而提高植株的品质。同时工作人员还可根据确定出的植株保留叶片数制定出合理的水肥措施，杜绝水肥的浪费，当植株所保留的叶片数目较多时，需要提供足够的水肥，以保证植株的正常生长。

另外，预先设置的日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，具体为：当日均光照积累量不大于1000j/cm²/day时，对应的单位面积内植株叶片数小于40片/m²；当日均光照积累量大于1000j/cm²/day且小于1500j/cm²/day时，对应的单位面积内植株叶片数为40-56片/m²；当日均光照积累量大于1500j/cm²/day时，对应的单位面积内植株叶片数大于56片/m²。

另外，根据获取的日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，确定出每平方米叶片数的参考范围的步骤，具体包括：判断日均光照积累量是否大于第一预设值，若不大于第一预设值，则将第一预设范围确定为每平方米叶片数的参考范围；若日均光照积累量大于第一预设值且小于第二预设值，则将第二预设范围确定为每平方米叶片数的参考范围；若日均光照积累量大于第二预设值，则将第三预设范围确定为每平方米叶片数的参考范围，其中，所述第一预设值为1000j/cm²/day，所述第二预设值为1500j/cm²/day。对日均光照积累量根据数值大小进行划分，不同数值大小的日均光照积累量对应不同的范围，提供了一种根据日均光照积累量以及预先设置的对应关系确定每平方米叶片数的参考范围的具体实现方式。

另外，在获取植株所处环境的日均光照积累量之后，还包括：根据日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与叶面积指数的对应关系，确定植株的叶面积指数的参考范围；在根据每平方米叶片数的参考范围和所述植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围之前，还包括：获取植株的当前叶面积指数；判断当前叶面积指数是否大于叶面积指数的参考范围的最大值；若大于，则再执行根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围。在确定每株植株所需保留的叶片数范围之前，先判断当前植株的叶面积指数是否符合要求，如果不符合要求，则再确定每株植株所需保留的叶片数范围，然后进行修剪，使得在确定需要对植株进行修剪时，再进行修剪，避免不必要的修剪。

另外，预先设置的日均光照积累量与叶面积指数的对应关系，具体为：当日均光照积累量不大于1000j/cm²/day时，对应的叶面积指数小于2.5；当日均光照积累量大于1000j/cm²/day且小于1500j/cm²/day时，对应的叶面积指数为2.5-3.5；当日均光照积累量大于1500j/cm²/day时，对应的叶面积指数大于3.5。

另外，所述叶面积指数处于2-4.5之间。对叶面积指数的上限和下限进行限定，保证植株叶片不会过疏或过密。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式的一种确定植株保留叶片数的方法的流程示意图；

图2是根据本发明第二实施方式的一种确定植株保留叶片数的方法的流程示意图；

图3是根据本发明第三实施方式的一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种确定植株保留叶片数的方法，本实施方式的核心在于，提供了一种确定植株保留叶片数的方法，包括：获取植株所处环境的日均光照积累量；根据获取的日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，确定出每平方米叶片数的参考范围，其中，所述对应关系经由单因素变量实验得到，所述日均光照积累量越高，所述单位面积内植株叶片数越多；根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围；输出所需保留的叶片数范围。由于现有技术中在对植株叶片进行修剪时，往往都是修剪人员根据经验进行修剪，具体的叶片数目与光照的关系并不会去关心，本申请中通过将光照强度与单位面积内植株叶片数建立联系，使保留叶片的数量随光照强度的变化而变化，从而使得修剪后的植株充分利用光照，提高植株光合作用强度，从而提高植株的品质。下面对本实施方式的一种确定植株保留叶片数的方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中的确定植株保留叶片数的方法的流程示意图，具体如图1所示：

步骤101：获取植株所处环境的日均光照积累量。

具体地说，在植株生长过程中，尤其是在植株结果过程中，往往需要对植株叶片进行修剪，以避免植株叶片过多导致植株的结果率下降。在现有的植株修剪的过程中，工作人员在修剪植株时，往往是根据经验进行修剪，将植株转色果穗处以下的叶片剪去，但并不能精确到具体的叶片数，且具体的植株保留叶片数目与光照的关系并不会去关心。本实施方式中申请人创造性地建立植株叶片数与日均光照积累量的对应关系，从而为工作人员修剪植株提供一个具体的参考范围，使得植株叶片数根据日均光照积累量的变化而变化。因此，首先需要获取植株所处环境的日均光照积累量。具体的可经由光照传感器获取植株所处环境的日均光照积累量，或者获取植株所处环境的历史时间内同时段的日均光照积累量。即获取当前的日均光照积累量或者获取历史时间内同时段的日均光照积累量，由于一月中的日均光照积累量一般来说变化不大，因此，可根据一天中采集的光照积累量来计算日均光照积累量，较佳地，可以采集最近几天(大于一天)的光照积累量再计算日均光照积累量，使得计算结果更加的准确。值得说明的是，在实际应用中，工作人员还可将当前的日均光照积累量与历史时间内同时段的日均光照积累量两者进行结合，根据这两个数据综合计算，可以将平均值作为最终值，或工作人员设置一定的权重后，将结合权重的计算结果作为最终值。

步骤102：根据获取的日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，确定出每平方米叶片数的参考范围。

具体的说，日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系经由单因素变量实验得到。在进行实验时需特别注意，应使用同种类植株进行实验，消除由于植株自身差异对实验带来的影响。且设置多种光照条件，在每种光照条件下，分别使用同种类不同批次的植株进行实验。初步实验结论为：日均光照积累量越高则单位面积内植株叶片数越多，充分证明了光照对于植株叶片数的影响。申请人经过进一步实验得到了以下具体的对应关系：当日均光照积累量不大于1000j/cm²/day时，对应的单位面积内植株叶片数小于40片/m²；当日均光照积累量大于1000j/cm²/day且小于1500j/cm²/day时，对应的单位面积内植株叶片数为40-56片/m²；当日均光照积累量大于1500j/cm²/day时，对应的单位面积内植株叶片数大于56片/m²，给出了具体的可供参考的数值范围。

在此基础上，申请人还进行了进一步地实验分析，得到单位面积内植株叶片数的上限值和下限值。从而在根据对应关系确定单位面积内植株叶片数时，不会使得确定的单位面积内植株叶片数量过密或过疏，从而更加充分地利用光照，提高植株品质。

基于上述实验得到的对应关系，确定单位面积内植株叶片数的具体实现方式如：判断日均光照积累量是否大于第一预设值，若日均光照积累量不大于第一预设值时，对应的每平方米叶片数在第一预设范围内；若日均光照积累量大于第一预设值但小于第二预设值时，对应的每平方米叶片数在第二预设范围内，其中，第一预设值为1000j/cm²/day，第二预设值为1500j/cm²/day。若日均光照积累量大于第二预设值，对应的每平方米叶片数则在第三预设范围内。其中，第一预设范围、第二预设范围和第三预设范围可由工作人员根据上述应关系进行选取，具体的第一预设范围可为32-40片/m²，第二预设范围可为40-56片/m²，第三预设范围可为56-72片/m²。

申请人经过大量实验得出的植株的具体的日均光照积累量与每平方米叶片数的对应关系具体如下表1：

值得注意的是，上表中的对应关系优先适用于番茄植株，但也适用于与番茄植株叶面积以及光照需求类似的其他植株。

步骤103：根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围。

具体的说，在获取到植株所处环境的日均光照积累量后，根据日均光照积累量与每平方米叶片数的对应关系确定出每平方米叶片数的参考范围，之后，根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围，每株植株所需保留的叶片数范围由每平方米叶片数的参考范围除以植株的种植密度来得到。举例说明，若番茄植株所处环境的日均光照积累量为1800j/cm²/day，则可以确定出每平方米叶片数的参考范围为56-72片/m²，假设番茄植株的种植密度为3棵/m²，则可确定出每株植株所需保留的叶片数范围大致为19-26片/棵。

步骤104：输出所需保留的叶片数范围。

具体的说，根据上述步骤所确定出的植株所需保留的叶片数范围输出至计算设备显示屏或工作人员的移动终端显示屏上，为工作人员对植株的修剪提供一个依据，工作人员参照确定出的所需保留的叶片数范围对植株进行修剪，使得植株叶片数根据日均光照积累量的变化而变化，为不同强度的日均光照积累量确定不同的植株叶片数，从而使得根据所确定的不同的植株叶片数修剪后的植株不会过疏或过密，能够充分利用光照，提高植株光合作用强度，从而提高植株的品质。同时工作人员还可根据确定出的植株保留叶片数制定出合理的水肥措施，杜绝水肥的浪费，当植株所保留的叶片数目较多时，需要提供足够的水肥，以保证植株的正常生长。

与现有技术相比，本发明实施方式提供了一种确定保留植株叶片数的方法，获取植株所处环境的日均光照积累量；根据获取的日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，确定出每平方米叶片数的参考范围，其中，所述对应关系经由单因素变量实验得到，所述日均光照积累量越高，所述单位面积内植株叶片数越多；根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围；输出所需保留的叶片数范围。由于现有技术中在对植株叶片进行修剪时，往往都是修剪人员根据经验进行修剪，具体的叶片数目与光照的关系并不会去关心，本申请中通过将光照强度与单位面积内植株叶片数建立联系，经由单因素变量实验得到日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，给予本领域技术人员科学修剪植株的依据，使保留叶片的数量随光照强度的变化而变化，为不同强度的日均光照积累量确定不同的植株叶片数，从而使得根据所确定的叶片数修剪后的植株不会过疏或过密，能够充分利用光照，提高植株光合作用强度，从而提高植株的品质。同时工作人员还可根据确定出的植株保留叶片数制定出合理的水肥措施，杜绝水肥的浪费，当植株所保留的叶片数目较多时，需要提供足够的水肥，以保证植株的正常生长。

本发明的第二实施方式涉及一种确定植株保留叶片数的方法。第二实施方式是对第一实施方式的改进，主要改进之处在于，在确定每株植株所需保留的叶片数范围之前，先判断当前植株的叶面积指数是否符合要求，如果不符合要求，则再确定每株植株所需保留的叶片数范围，然后进行修剪。

本实施方式中的一种确定植株保留叶片数的方法的流程示意图如图2示，具体包括：

步骤201：获取植株所处环境的日均光照积累量。

上述步骤201与第一实施方式中的步骤101大致相同，在此不再进行赘述。

步骤202：根据日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与叶面积指数的对应关系，确定植株的叶面积指数的参考范围。

具体的说，叶面积指数lai(leafareaindex)是指一定土地面积上植物叶面面积总和与土地总面积之比，是描述植被冠层结构的最基本的参量之一。lai控制植被的各种生物、物理过程，例如光合作用、呼吸作用、植被蒸腾、碳循环等，是植株生长过程中的一个重要参数。在获取到植株所处环境的日均光照积累量后，还根据日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与叶面积指数的对应关系，确定植株的叶面积指数的参考范围。

日均光照积累量与叶面积指数的对应关系的实验获取方法以及日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系的实验获取方法类似，均经由单因素变量实验得到。但在获取日均光照积累量与叶面积指数的对应关系的实验时，需在实验区域设置叶面积测定仪以便测定实验区域的叶面积指数。需特别注意，应使用同种类植株进行实验，消除由于植株自身差异对实验带来的影响。且设置多种光照条件，在每种光照条件下，分别使用同种类不同批次的植株进行实验。初步实验结论为：日均光照积累量越高则叶面积指数越大，充分证明了光照对于叶面积指数的影响。申请人经过进一步实验得到了以下具体的对应关系：当日均光照积累量不大于1000j/cm²/day时，对应的叶面积指数小于2.5；当日均光照积累量大于1000j/cm²/day且小于1500j/cm²/day时，对应的叶面积指数为2.5-3.5；当日均光照积累量大于1500j/cm²/day时，对应的叶面积指数大于3.5。提供了一种具体的日均光照积累量和叶面积指数对应关系，给出了具体的可供参考的数值范围。

在此基础上，申请人还进行了进一步地实验分析，得到叶面积指数的上限值和下限值。从而在根据对应关系确定叶面积指数时，不会使得确定叶面积指数过大或过小，从而导致单位面积内植株叶片数量过密或过疏，从而更加充分地利用光照，提高植株品质。

申请人经过大量实验得出的植株的具体的日均光照积累量与叶面积指数以及每平方米叶片数的对应关系具体如下表2：

值得注意的是，上表中的对应关系优先适用于番茄植株，但也适用于与番茄植株叶面积以及光照需求类似的其他植株。

步骤203：根据获取的日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与单位面积内植株叶片数的对应关系，确定出每平方米叶片数的参考范围。

上述步骤203与第一实施方式中的步骤102大致相同，在此不再进行赘述。

步骤204：获取植株的当前叶面积指数。

具体地说，利用叶面积测定仪获取植株的当前叶面积指数。利用叶面积仪能够较为快速、准确地确定出植株的当前叶面积指数。

步骤205：判断当前叶面积指数是否大于叶面积指数的参考范围的最大值。若不大于，则该流程结束；若大于，则进入步骤206。

具体的说，根据日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与叶面积指数的对应关系，确定植株的叶面积指数的参考范围，并获取植株的当前叶面积指数后，若植株的当前叶面积指数不大于叶面积指数的参考范围的最大值，则说明此时植株的叶面积指数正常，即认为每株植株当前叶片数目处于一个光照利用率较高的范围，或者植株当前叶面数过少，不需要对植株进行修剪，此时，结束当前流程。若植株的当前叶面积指数大于叶面积指数的参考范围的最大值，则说明此时植株的叶面积指数不处于正常范围内，即认为每株植株当前叶片数的光照利用率处于一个较低的范围，需要对植株进行修剪，此时，根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围。

步骤206：根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围。

步骤207：输出所需保留的叶片数范围。

上述步骤206和步骤207与第一实施方式中的步骤203和步骤204大致相同，在此不再进行赘述。

与现有技术相比，本发明实施方式中，在获取植株所处环境的日均光照积累量之后，还包括：根据日均光照积累量以及预先设置的日均光照积累量与叶面积指数的对应关系，确定植株的叶面积指数的参考范围；在根据每平方米叶片数的参考范围和所述植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围之前，还包括：获取植株的当前叶面积指数；判断当前叶面积指数是否大于叶面积指数的参考范围的最大值；若大于，则再执行根据每平方米叶片数的参考范围和植株的种植密度计算出每株植株所需保留的叶片数范围。在确定每株植株所需保留的叶片数范围之前，先判断当前植株的叶面积指数是否符合要求，如果不符合要求，则再确定每株植株所需保留的叶片数范围，然后进行修剪，使得在确定需要对植株进行修剪时，再进行修剪，避免不必要的修剪。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种终端设备，如图3所示，包括至少一个处理器301；以及，与至少一个处理器301通信连接的存储器302；其中，存储器302存储有可被至少一个处理器302执行的指令，指令被至少一个处理器301执行，以使至少一个处理器301能够执行上述任一实施方式中的一种确定植株保留叶片数的方法。

其中，存储器302和处理器301采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器302的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器301。

处理器301负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器302可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

本发明第三实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施方式中的一种确定植株保留叶片数的方法。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。