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本發(fā)明公開一種基于植物氮肥施用量?jī)?yōu)化的栽培方法，該栽培方法基于一栽培裝置，包括支架，支架的上部設(shè)有營(yíng)養(yǎng)液箱，中部設(shè)有栽培箱，栽培箱內(nèi)盛放陶粒砂；植物氮肥施用量?jī)?yōu)化的步驟如下：1)準(zhǔn)備N15標(biāo)記氮素含量依次增加的多組營(yíng)養(yǎng)液；2)將其中一組營(yíng)養(yǎng)液注入儲(chǔ)液箱，利用營(yíng)養(yǎng)液對(duì)各栽培箱種的植物進(jìn)行培養(yǎng)，并定時(shí)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液充氧和更新；3)待植物生長(zhǎng)至特定時(shí)間或生長(zhǎng)期時(shí)，測(cè)得剩余和殘留的營(yíng)養(yǎng)液中的氮素質(zhì)量a，陶粒砂吸收的氮素質(zhì)量b，植株內(nèi)的氮素質(zhì)量c，計(jì)算對(duì)植物施用氮肥中總的氮素質(zhì)量m；4)依次應(yīng)用剩余的各組不同氮素含量營(yíng)養(yǎng)液，得到各組營(yíng)養(yǎng)液對(duì)應(yīng)的a、b、c和m，通過比較分析確定植物氮肥施用量。

本發(fā)明公開了一種精細(xì)化作物施肥系統(tǒng)及施肥方法，所述施肥系統(tǒng)包括：全方位移動(dòng)平臺(tái)以及設(shè)于全方位移動(dòng)平臺(tái)上的施肥裝置、檢測(cè)裝置和控制裝置，全方位移動(dòng)平臺(tái)、施肥裝置和檢測(cè)裝置受控于控制裝置；施肥裝置包括：肥料箱；出液管，一端與輸送泵相連，另一端連通有噴桿，噴桿設(shè)有若干噴頭；輸送泵，通過管路與肥料箱的底部連通，用于將肥料泵入出液管；驅(qū)動(dòng)裝置，與輸送泵相連，用于驅(qū)動(dòng)輸送泵運(yùn)行；機(jī)械臂，噴桿固定在該機(jī)械臂上；檢測(cè)裝置包括固定在機(jī)械臂上的雙目相機(jī)和光譜儀。本發(fā)明還公開了一種精細(xì)化作物氮肥施肥方法。本發(fā)明能夠通過雙目相機(jī)和光譜儀全面分析作物的特征信息，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施肥，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噴施更加靈活。

本發(fā)明公開了一種優(yōu)化植物氮肥施用量的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括密閉的栽培室，所述的栽培室內(nèi)設(shè)有支架，支架上放置有一個(gè)或多個(gè)培養(yǎng)皿，各培養(yǎng)皿通過兩路輸液管與為植物提供不同氮素含量營(yíng)養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置連通；所述栽培室還設(shè)有用于栽培室內(nèi)外空氣互換的換氣裝置，以及為植物提供生長(zhǎng)所需光照、溫度和濕度的環(huán)境控制裝置。本發(fā)明還公開了一種優(yōu)化植物氮肥施用量的方法。本發(fā)明的整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期極少需要人工操作，各個(gè)變量可基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的便利進(jìn)行；并為植物生長(zhǎng)提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，防止因植物生長(zhǎng)狀況不合格對(duì)實(shí)驗(yàn)造成不利影響。