一种土壤环境地球化学与农作物生长协同影响分析方法与流程

本发明涉及环境科学与农学，更具体地说，本发明涉及一种土壤环境地球化学与农作物生长协同影响分析方法。

背景技术：

1、土壤环境地球化学主要研究土壤中元素的地球化学性质、分布、迁移、累积及其时空演化规律，包括污染物在土壤中的降解、转化、生物效能。

2、农作物的生长与土壤环境密切相关。土壤为农作物提供生长所需的养分、水分和空气，同时土壤的物理性质、化学性质和生物性质也会影响农作物的生长。例如，土壤的酸碱度、有机质含量、矿物质成分等都会影响农作物的养分吸收和生长发育。

3、通过对土壤环境地球化学与农作物生长协同影响的分析，可以深入了解土壤环境对农作物生长的影响机制，为农业生产和环境保护提供科学依据。未来，随着科技的不断进步和研究的深入，这一领域将会有更多的新发现和新方法，为农业可持续发展和生态环境保护做出更大的贡献。

4、但是其在实际使用时，仍旧存在一些缺点，如现有技术采集的数据显著性不足，对于土壤环境地球化学与农作物生长协同影响的分析不够准确，并且现有技术主要在实验室条件下进行研究，结果可能无法完全反映田间实际情况，因为田间环境更加复杂多变且需要处理的数据更为复杂。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种土壤环境地球化学与农作物生长协同影响分析方法，通过以下方案，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种土壤环境地球化学与农作物生长协同影响分析方法，包括，子区域划分模块：用于将待监测实验农田记为目标监测区域，将目标监测区域划分为各子监测区域，并依次标记为1、2、3……n；

3、子区域信息采集模块：包括土壤信息采集单元和植物生长信息采集单元，用于对子区域进行数据采集得到综合参数并将综合参数输出至子区域土壤植物协同影响分析模块；

4、子区域土壤植物协同影响分析模块：用于将子区域信息采集模块中采集的数据导入并计算，得到子区域土壤肥力系数、子区域植物生长系数以及子区域土壤植物协同指数；

5、目标区域土壤植物协同影响分析模块：用于将子区域土壤植物协同影响分析模块所得的数据导入并进行计算，得到目标区域土壤植物协同指数；

6、土壤植物协同影响分析判断模块：用于将目标区域土壤植物协同指数值与预设值进行对比，并对比结果输入至互动反馈模块；

7、互动反馈模块：用于将对比结果导入管理员终端，等待终端信息处理。

8、优选的，所述综合参数是指子区域土壤ph值参数、子区域土壤含氮量参数、子区域土壤含磷量参数、子区域土壤含钾量参数、子区域土壤有机物含量参数、子区域土壤水分含量、子区域重金属含量参数、子区域植株茎生长速度参数、子区域植株根生长速度参数、子区域植株叶面积参数、子区域植株叶片叶绿素单位面积含量参数以及子区域植株叶片水势参数；

9、所述子区域土壤ph值参数指i子区域土壤ph值phi；

10、所述子区域土壤含氮量参数指i子区域土壤含氮量ni；

11、所述子区域土壤含磷量参数指i子区域土壤含磷量pi；

12、所述子区域土壤含钾量参数指i子区域土壤含钾量ki；

13、所述子区域土壤有机物含量参数指i子区域土壤有机物含量chi；

14、所述子区域土壤水分含量参数指i子区域土壤含水量wi；

15、所述子区域重金属含量参数指i子区域土壤重金属汞、镉、铅、铬、锌、铜含量fi；

16、所述子区域植株茎生长速度参数指i子区域的茎生长速度v茎i；

17、所述子区域植株根生长速度参数指i子区域的根生长速度v根i；

18、所述子区域植株叶面积参数指i子区域的叶面积mi；

19、所述区域植株叶片叶绿素单位面积含量参数指i子区域的叶绿素单位面积含量hi；

20、所述子区域植株叶片水势参数指i子区域的叶片水势si。

21、优选的，所述子区域植株茎生长速度参数和子区域植株根生长速度参数的具体采集方式如下：

22、在子区域中分层抽取不同生长阶段相同比例植株若干株并记为1、2、3……j，记录12小时内第j株植株的茎的生长量记为φj，根的生长量为τj，最终得到，。

23、优选的，所述子区域植株叶面积参数和子区域植株叶片叶绿素单位面积含量参数的具体采集方式如下：

24、在子区域中分层抽取不同生长阶段相同比例植株若干株并记为1、2、3……j，统计每个植株的叶面积mij，由此可得，用醋酸铜法测算所有抽样植株中叶绿素的含量，最终得到。

25、优选的，所述子区域植株叶片水势参数的具体采集方式如下：

26、在子区域中分层抽取不同生长阶段相同比例植株若干株并记为1、2、3……j，从每株样本植株顶端抽取一枚叶片，使用压力室法测量每枚叶片水势sij，最终得到。

27、优选的，所述子区域土壤肥力系数的数学模型如下：

28、当ph＜7时，，当ph＞7时，，其中xi指子区域土壤肥力系数，phi指i子区域土壤ph值，ni指i子区域土壤含氮量，pi指i子区域土壤含磷量，ki指i子区域土壤含钾量，chi指i子区域土壤有机物含量，wi指i子区域土壤含水量，fi指i子区域土壤重金属汞、镉、铅、铬、锌、铜含量，α、β、γ指拟合参数。

29、优选的，所述子区域植物生长系数的数学模型如下：

30、，其中zi指子区域植物生长系数，mi指i子区域的叶面积，hi指i子区域的叶绿素单位面积含量，si指i子区域的叶片水势，v茎i指i子区域的茎生长速度，v根i指i子区域的根生长速度，δ1、δ2指拟合参数。

31、优选的，所述子区域土壤植物协同指数的数学模型如下：

32、，其中qi指子区域土壤植物协同指数，xi指子区域土壤肥力系数，zi指子区域植物生长系数，μ指常数。

33、优选的，所述目标区域土壤植物协同指数的数学模型如下：

34、，其中q指目标区域土壤植物协同指数值。

35、优选的，所述预设值是根据行业规范以及农场自身管理目标所制定的，代表了土壤环境的安全警戒线，如果目标区域的土壤植物协同指数值超过相应的预设值，即表明该区域土壤环境对农作物生长具有促进作用，土壤养分充足、污染程度低，有利于农作物的健康生长和高产优质，如果土壤植物协同指数值低于警戒值则表示土壤环境存在养分不足、污染严重的问题，这些问题会限制农作物的生长和产量对农产品安全造成威胁。

36、优选的，所述互动反馈模块在对比结果低于预设值时，系统会在终端上触发警报功能，通过声音、振动及弹窗形式向管理人员发出警示信号并给出相关参数，帮助管理人员分析影响目标区域土壤植物协同指数的原因。

37、本发明的技术效果和优点：

38、1、本发明通过精准的区域划分，实现了对目标区域的全面监测，通过子区域划分模块，将目标区域划分为若干子区域，并在每个子区域内采集基本信息，这些基本信息覆盖了土壤信息以及植物生长信息两大方面，从而提供了更为全面细致的监测信息；

39、2、本发明通过对采集数据的筛选和处理，提高了数据的显著性，提高了所得土壤植物协同指数有效性，并且本发明的的分析会根据土壤环境对参数进行调整，更能适应室外农田复杂的情况。