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龙图腾网获悉黑龙江省科学院自然与生态研究所申请的专利一种用于蔓越莓需水动态感应系统及其方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120615681B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510664768.7，技术领域涉及：A01G25/16；该发明授权一种用于蔓越莓需水动态感应系统及其方法是由吕品;于志民;王立民;张继舟;李雯琪;师军;曲彦婷;海鹏;李峰;程正新设计研发完成，并于2025-05-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于蔓越莓需水动态感应系统及其方法在说明书摘要公布了：本发明属于农业技术领域，尤其是一种用于蔓越莓需水动态感应系统及其方法，针对现有的传统的灌溉方法往往基于固定的时间表或简单的土壤湿度测量，不能及时准确地反映蔓越莓实际的需水情况，容易导致灌溉不足或过度灌溉，不仅浪费水资源，还可能影响蔓越莓的生长和产量的问题，现提出如下方案，其包括监测模块：蔓越莓的茎流速率、叶片水势、不同深度和位置的土壤含水量以及空气温湿度、光照强度和风速数据；数据采集模块：采集蔓越莓的茎流速率、叶片水势，本发明能够实现对蔓越莓需水状况的精准监测、实时评估和科学预测，进而指导合理的灌溉决策和环境调控，提高灌溉效率和水资源利用效率。

本发明授权一种用于蔓越莓需水动态感应系统及其方法在权利要求书中公布了：1.一种用于蔓越莓需水动态感应系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤： S1：在蔓越莓种植园内，按合理间距和深度安装茎流传感器、叶片水势传感器，用于实时监测茎流速率和叶片水势，组成植物生理监测单元，埋设多个土壤水分传感器于不同深度和位置处，构成土壤水分监测单元，实时监测土壤含水量，安装温湿度传感器、光照传感器和风速传感器，组成气象环境监测单元，监测种植园内的空气温湿度、光照强度和风速数据，数据采集模块按照设定频率，每10-30分钟，采集各传感器数据，包括茎流速率、叶片水势、不同深度和位置的土壤含水量以及空气温湿度、光照强度和风速数据，采集到的数据通过无线通信技术传输至数据处理模块； S2：数据处理模块中的数据整理单元对采集到的数据进行清洗、校准和单位转换处理，去除异常值和错误数据，将处理后的数据存储于数据储存单元，确保数据的完整性和可追溯性，数据分析单元运用数据分析算法，对存储的数据进行融合处理，建立蔓越莓需水量与茎流速率、叶片水势、土壤含水量以及气象环境因素之间的数学模型，通过多元线性回归、神经网络方法，构建需水量预测模型； S3：计算模块依据建立的数学模型，结合当前采集到的各监测数据，计算蔓越莓的即时需水量，同时，根据历史数据和趋势分析，预测未来一段时间内的需水趋势； 即时需水量计算公式 基于植物生理、土壤水分与气象环境因素的综合需水量计算公式： 式中：Wplant：基于植物综合因素计算得到的即时需水量；W0：基础需水量，根据历史数据和经验确定，在计算初始阶段取前一阶段相同环境条件下的平均需水量，随着模型的不断修正和优化，该值会动态调整； Wstem：基于茎流速率计算的需水量，其计算公式为： 其中，V为当前时刻采集的茎流速率，V0为基准茎流速率，α为茎流速率与需水量之间的转换系数，根据实验标定确定，在0.5-1.5之间；β为茎流速率与需水量的关系指数，取1.2-2.0，反映了茎流速率变化对需水量的影响程度； Wleaf：基于叶片水势计算的需水量，计算公式为： 其中，WP0为叶片水势基准值，WPcurrent为当前时刻采集的叶片水势，γ为叶片水势差与需水量之间的转换系数，在0.1-0.3之间； Wsoil：基于土壤水分计算的需水量，计算公式为： SWCfc为土壤田间持水量，SWCcurrent为当前时刻采集的土壤含水量，SWCwp为土壤凋萎系数，θ为土壤水分亏缺程度与需水量的权重系数，取0.3-0.6； Wclimate：基于气象环境因素计算的需水量，计算公式为： 其中，T为温度因子，H为湿度因子，I为光照因子，F为风速因子，δ为气象环境综合影响系数，取0.05-0.2；K1、K2、K3、K4:分别为茎流速率、叶片水势、土壤水分、气象环境因素的权重系数，其取值范围在0-1之间，且K1+K2+K3+K4=1，权重系数可根据不同生长阶段和种植密度因素确定； 灌溉阈值的确定 灌溉阈值的动态调整公式： 式中：Wthreshold：动态调整后的灌溉阈值；Wthreshold_base：基础灌溉阈值，根据蔓越莓品种、土壤类型和传统灌溉经验确定，在0.5-1.5倍的作物最大日需水量之间；D：生长阶段因子；S：种植密度因子，随着种植密度的增加，取值增大，取0.1-0.4，体现种植密度对需水量的影响；G：土壤质地因子，土壤质地不同，保水性不同，对于砂质土取0.1-0.2，壤质土取0.3-0.4，黏质土取0.4-0.5，用于修正不同土壤条件下需水量的差异；C：气候调整因子，根据气候条件的变化进行调整；K5、K6、K7、K8:分别为生长阶段、种植密度、土壤质地、气候条件的调整系数，其取值范围在0-1之间，根据实际种植情况和历史数据进行标定和优化，以提高灌溉阈值的准确性； S4：动态评估模块与计算模块连接，实时获取即时需水量和需水趋势信息，将计算得到的即时需水量与预设的灌溉阈值进行比较，判断需水状态，当即时需水量接近或超过灌溉阈值时，预警模块中的判断单元触发预警，预警信息发生单元生成预警信息，通过声光警报单元在现场发出声光预警，同时向远程监控平台或管理人员的移动设备发送预警通知，灌溉控制模块接收到预警信息后，根据即时需水量、需水趋势以及土壤含水量数据，结合预设的灌溉策略，制定灌溉决策，包括确定灌溉的起始时间、持续时长和灌溉量参数，灌溉控制模块向灌溉设备发送控制信号，启动灌溉设备，按照设定的灌溉参数进行灌溉作业； 当计算得到的即时需水量Wplant与灌溉阈值Wthreshold进行比较时，除了简单的判断是否超过阈值来决定是否灌溉外，进一步引入需水量的预警机制和灌溉量的精细调控策略： 预警机制：当Wplant接近Wthreshold时，系统发出预警信号，提示管理人员关注蔓越莓的需水状况，并做好灌溉准备，预警信息通过手机APP、短信或现场声光报警方式发送，以便及时采取措施，避免因缺水对蔓越莓生长造成不利影响； 灌溉量的精细调控：当Wplant超过Wthreshold时，根据超出的程度来确定灌溉量，同时，根据灌溉后土壤水分的变化情况，动态调整下一次灌溉的时间和量，以实现精准灌溉和水资源的高效利用； 根据气象环境数据，设备控制模块中的驱动单元控制遮阳设备单元展开遮阳帘，通风设备单元启动风扇进行通风降温，为蔓越莓创造适宜的生长环境，同时，气象数据获取模块中的网络接入单元连接至气象数据网络，数据获取单元从网络中获取当地的气象预报信息，包括未来一段时间内的降雨量、温度、湿度数据，分析预测模块对获取的气象数据进行分析，预测气象条件对蔓越莓需水的影响，根据气象预测结果，提前调整灌溉计划，预报有降雨，则推迟或减少灌溉量，预报持续干旱，则增加灌溉频率和量。

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