用于農(nóng)作物管理的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開一種農(nóng)作物管理處理的方法。所述方法包括：監(jiān)測一第一參數(shù)和一第二參數(shù)，所述第一參數(shù)描述所述農(nóng)作物的一植株部位的一日收縮量，所述第二參數(shù)描述所述農(nóng)作物的一植株部位的日生長速率。所述方法進(jìn)一步包括基于所述第一參數(shù)的一數(shù)值和所述第二參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)，并運(yùn)行一響應(yīng)所述植株狀態(tài)函數(shù)的農(nóng)作物處理系統(tǒng)。
【專利說明】用于農(nóng)作物管理的方法和系統(tǒng)
[0001] 本申請主張均于2013年12月19日遞交的第61/917,988號和第61/918,007號美國 臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，上述優(yōu)先權(quán)的內(nèi)容全文W引用方式并入本文。
[0002] 本發(fā)明的領(lǐng)域及背景
[0003] 本發(fā)明在一些實施例中設(shè)及農(nóng)業(yè)，并且更具體地，但不僅限于，設(shè)及一用于農(nóng)作物 管理的方法和系統(tǒng)。
[0004] 世界上大部分的消耗淡水是用于灌概，并且大部分的灌概是用于農(nóng)業(yè)。目前采用 的灌概技術(shù)包括重力進(jìn)給(gravity fed)或"漫灌"技術(shù)、中屯、旋轉(zhuǎn)灌概、噴灌和滴灌。
[0005] 盡管滴灌提供了遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于重力進(jìn)給或"漫灌"技術(shù)的用水效率，仍然存在用水過量 的傾向。
[0006] 為了灌概計劃，已提出用于蒸發(fā)量計算、±壤水分和±壤水勢的氣象參數(shù)測量。提 出了使用植株作為灌概計劃的指示物。然而，相較于基于大氣和±壤觀測而建立的計劃方 法，先前的嘗試受到了植株水分狀況的動態(tài)性和缺乏合適指示物的阻礙。Gol化amer和 Fereres提出了扁桃樹主干的日最大收縮量(maximum daily shrinkage,MDS)可W作為灌 概計劃的單一參數(shù)（Gol化amer and F'ereresjrrig 8。;[(2004)23:11-19)。化1·]!自ndez等提 出了主干直徑日差值的測量對計劃高載果量阿爾貝吉納橄攬樹的低頻率虧缺灌概策略是 具有潛能的（Fern自ndez et al.,Ag;ri州hural Water Management 98(2011)1813-1821)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一方面，提供一種管理處理農(nóng)作物的方法。所述方法包 括:監(jiān)測一第一參數(shù)和一第二參數(shù)，所述第一參數(shù)描述所述農(nóng)作物一植株部位的日收縮量， 所述第二參數(shù)描述所述農(nóng)作物一植株部位的日生長速率。所述方法進(jìn)一步包括:基于所述 第一參數(shù)的數(shù)值及所述第二參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)，并響應(yīng)所述植株狀態(tài)函數(shù)而 運(yùn)行一農(nóng)作物處理系統(tǒng)。
[000引根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述植株狀態(tài)函數(shù)的計算包括:歸一化所述第一參數(shù) 及所述第二參數(shù)，其中所述植株狀態(tài)函數(shù)是歸一化參數(shù)的函數(shù)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)及所述植株狀 態(tài)函數(shù)的歷史數(shù)值計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)(plant stress score)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的運(yùn)行還響應(yīng)所述植株應(yīng)激分 數(shù)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:將所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與一植株 狀態(tài)基線作比較，其中所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的運(yùn)行響應(yīng)所述比較。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括：當(dāng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)低于所述 植株狀態(tài)基線時，改變所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參數(shù)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括：當(dāng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與所述植 株狀態(tài)基線的一差值的絕對值高于一預(yù)定闊值時，改變所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行 參數(shù)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:接收所述農(nóng)作物的狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)，并 部分基于所述歷史數(shù)據(jù)而更新所述植株狀態(tài)函數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包 括:接收來自于種植所述農(nóng)作物的±壤的±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)± 壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:接收灌概量數(shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài) 函數(shù)校準(zhǔn)所述灌概量數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述的校準(zhǔn)包括計算±壤水分闊值， 所述方法包括:監(jiān)測所述±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并將所監(jiān)測到的±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)與所述±壤水分闊 值進(jìn)行反復(fù)比較，其中所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的運(yùn)行響應(yīng)所述比較。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:接收來自于種植所述農(nóng)作物的區(qū)域的 氣候數(shù)據(jù)，W及基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述氣候數(shù)據(jù)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)預(yù)測所述植株 的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中的至少一個的 估計值。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測所述植株 的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中的至少一個的 估計值。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測所述植株 部位的水勢的估計值。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)預(yù)測所述植株 部位的水勢的估計值。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)包括一灌概系統(tǒng)。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述第一參數(shù)與所述第二參數(shù)的監(jiān)測包括:接收來自 于所述植株部位的植物生長測量儀數(shù)據(jù)((1日]1化〇1]1日1日'（1日化），并基于所述植物生長測量儀 數(shù)據(jù)計算所述第一及第二參數(shù)。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:從一地理信息系統(tǒng)接收一包含所述農(nóng) 作物的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，并基于所述地理數(shù)據(jù)及所述植株部位的植株狀態(tài)函數(shù)，提供一對 應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植株狀態(tài)估計值。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布(canopy area distribution)、溫度分布及NDVI分布所組成的群組中的至少一參數(shù)。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述的提供所述植株狀態(tài)估計值包括:根據(jù)所述地理 數(shù)據(jù)的外推和/或內(nèi)插。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括從一地理信息系統(tǒng)接收一包含所述農(nóng)作 物的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，基于所述地理數(shù)據(jù)選擇數(shù)個位于所述區(qū)域內(nèi)不同位置的植株部位， 并反復(fù)監(jiān)測及計算每一所選的植株部位的植株狀態(tài)函數(shù)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法包括:基于所述地理數(shù)據(jù)及所計算得的植株 狀態(tài)函數(shù)，提供一對應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植株狀態(tài)估計值。 [00%]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布、溫度分布及 NDVI分布所組成的群組中的至少一地理參數(shù)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述選擇數(shù)個植株部位包括:選擇至少兩個W不同地 理參數(shù)為特征的植株部位。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一方面，提供一種表征一植株狀態(tài)的方法。所述方法包 括:接收一第一參數(shù)和一第二參數(shù)，所述第一參數(shù)描述所述植株的一部分的日收縮量，所述 第二參數(shù)描述所述植株的一部分的日生長速率。所述方法包括:運(yùn)行一數(shù)據(jù)處理器，用W基 于所述第一參數(shù)的數(shù)值及所述第二參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)，并將所述植株狀態(tài)函 數(shù)傳輸至一電腦可讀介質(zhì)或一顯示設(shè)備。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一方面，提供一種電腦軟件產(chǎn)品。所述電腦軟件產(chǎn)品包 括一儲存有程序指令的非易失性計算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)被一數(shù)據(jù)處理器讀取時，使所述數(shù)據(jù) 處理器接收一第一參數(shù)和一第二參數(shù)，并基于所述第一參數(shù)的數(shù)值及所述第二參數(shù)的數(shù)值 計算一植株狀態(tài)函數(shù)，其中所述第一參數(shù)描述所述植株的一部分的日收縮量，所述第二參 數(shù)描述所述植株的一部分的日生長速率。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一方面，提供一用于農(nóng)作物管理處理的系統(tǒng)。所述系統(tǒng) 包括:一傳感器系統(tǒng)，被部署并配置為用于測量并傳輸一第一參數(shù)的數(shù)據(jù)和一第二參數(shù)的 數(shù)據(jù)，其中所述第一參數(shù)描述所述農(nóng)作物的一植株部位的日收縮量，所述第二參數(shù)描述所 述農(nóng)作物的一植株部位的日生長速率。所述系統(tǒng)包括一數(shù)據(jù)處理器，被配置為用于接收來 自于所述傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，從所述數(shù)據(jù)中提取所述第一及第二參數(shù)，并基于所述第一及 第二參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述系統(tǒng)包括一控制器，被配置為用于運(yùn)行一響應(yīng)所 述植株狀態(tài)函數(shù)的農(nóng)作物處理系統(tǒng)。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述植株狀態(tài)函數(shù)是所述第一參數(shù)和第二參數(shù)的一線 性函數(shù)。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在所述系統(tǒng)中，對于所述第一及第二參數(shù)中的至少一 個，所述線性函數(shù)中的所述參數(shù)的一系數(shù)是與所述參數(shù)的變化量成正比的。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在所述系統(tǒng)中，對于所述第一及第二參數(shù)中的至少一 個，所述線性函數(shù)中的所述參數(shù)的一系數(shù)是所述參數(shù)的變化量與所述第一參數(shù)及第二參數(shù) 的變化量之和的比值。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述變化量是相對于前一天的至少一參數(shù)的數(shù)值計算 而得的。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于歸一化所述第一參數(shù)及 所述第二參數(shù)，其中所述植株狀態(tài)函數(shù)是歸一化參數(shù)的函數(shù)。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于所述植株狀態(tài)函數(shù) 及所述植株狀態(tài)函數(shù)的歷史數(shù)值計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述系統(tǒng)包括一控制器，被配置為用于運(yùn)行一響應(yīng)所 述應(yīng)激分?jǐn)?shù)的農(nóng)作物處理系統(tǒng)。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于訪問一儲存有一基線植 株狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫，將計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與所述基線植株函數(shù)作比較，并發(fā)布一關(guān)于所 述比較的報告。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收所述農(nóng)作物一狀態(tài) 的歷史數(shù)據(jù)，并部分基于所述歷史數(shù)據(jù)更新所述植株狀態(tài)函數(shù)。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收來自于種植所述農(nóng) 作物的±壤的±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收灌概量數(shù)據(jù)，并基 于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述灌概量數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述的校準(zhǔn)包括計 算±壤水分闊值，并且所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于監(jiān)測所述±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并將所監(jiān)測 到的±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)與所述±壤水分闊值進(jìn)行反復(fù)比較。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收來自于種植所述農(nóng) 作物的區(qū)域的氣候數(shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述氣候數(shù)據(jù)。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于所述植株狀態(tài)函數(shù) 預(yù)測所述植株的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中 的至少一個的估計值。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于所述植株狀態(tài)函數(shù) 預(yù)測所述植株部位的水勢的估計值。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù) 預(yù)測所述植株的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中 的至少一個的估計值。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù) 預(yù)測所述植株部位的水勢的估計值。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述傳感器系統(tǒng)包括一附著于所述植株部位的傳感元 件。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述傳感器系統(tǒng)包括至少一植物生長測量儀。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述傳感器系統(tǒng)包括選自由壓力室、干濕球溫度表 (psyc虹ometer)和溫度傳感器所組成的群組中的至少一個裝置。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述系統(tǒng)包括所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一 些實施例，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)包括一灌概系統(tǒng)。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述植株部位為一主干(trunk)。根據(jù)本發(fā)明的一些實 施例，所述植株部位為一莖。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述植株部位為一果實。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述植株狀態(tài)函數(shù)是特定于所述農(nóng)作物的屬。根據(jù)本 發(fā)明的一些實施例，所述植株狀態(tài)函數(shù)是特定于所述農(nóng)作物的種。根據(jù)本發(fā)明的一些實施 例，所述植株狀態(tài)函數(shù)是特定于所述農(nóng)作物的年齡。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述植株狀 態(tài)函數(shù)是特定于所述農(nóng)作物生長周期種的一階段。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收一包含所述農(nóng)作物 的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，并基于所述地理數(shù)據(jù)及所述植株部位的植株狀態(tài)函數(shù)，提供一對應(yīng)于 一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植株狀態(tài)估計值。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布、溫度分布及 NDVI分布所組成的群組中的至少一參數(shù)。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述的提供所述植株狀態(tài)估計值包括:根據(jù)所述地理 數(shù)據(jù)的外推和/或內(nèi)插。
[005引根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收一包含所述農(nóng)作物 的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，并基于所述地理數(shù)據(jù)選擇數(shù)個位于所述區(qū)域內(nèi)不同位置的植株部位， 其中所述傳感器系統(tǒng)被部署于所選擇的植株部位上。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于所述地理數(shù)據(jù)及所 述植株部位的植株狀態(tài)函數(shù)，提供一對應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植 株狀態(tài)估計值。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布、溫度分布及 NDVI分布所組成的群組中的至少一地理參數(shù)。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于選擇至少兩個植株部 位，所述至少兩個植株部位的至少一地理參數(shù)具有不同值。
[0062] 除非有其他定義，本文中使用的所有技術(shù)術(shù)語和/或科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬 領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同的含義。盡管在本發(fā)明實施例的實踐或測試中可W使用與本 文中描述的方法及材料相似或等效的方法及材料，W下描述示例性方法和/或材料。凡有抵 觸的，W專利說明書(包括定義)為準(zhǔn)。此外，材料、方法及實施例僅用作說明，而非旨在用作 必要性限定。
[0063] 本發(fā)明實施例的方法和/或系統(tǒng)的實現(xiàn)可能設(shè)及人工地、自動地，或兩者結(jié)合地進(jìn) 行或完成選定的任務(wù)。同時，根據(jù)本發(fā)明所述方法和/或系統(tǒng)的實施例的實際儀器和設(shè)備， 數(shù)個選定的任務(wù)可W利用一操作系統(tǒng)由硬件、軟件或固件或其組合實現(xiàn)。
[0064] 例如，根據(jù)本發(fā)明實施例，用于進(jìn)行選定任務(wù)的可-忍片或一電路實現(xiàn)。至于 軟件，根據(jù)本發(fā)明實施例，選定的任務(wù)可通過電腦執(zhí)行的數(shù)個軟件指令使用任何合適 的操作系統(tǒng)而實現(xiàn)。在本發(fā)明一示例性實施例中，根據(jù)本文描述的示例性實施例的方法和/ 或系統(tǒng)，一個或多個任務(wù)由一數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行，所述數(shù)據(jù)處理器諸如一用于執(zhí)行數(shù)個指令 的計算平臺。可選地，所述數(shù)據(jù)處理器包括一用于存儲指令和/或數(shù)據(jù)的易失性存儲器，和/ 或一例如磁性硬盤和/或可移動媒體的非易失性存儲，用于儲存指令和/或數(shù)據(jù)?？蛇x地，還 提供一網(wǎng)絡(luò)連接。可選地還提供一顯示和/或一諸如鍵盤或鼠標(biāo)的用戶輸入裝置。
【附圖說明】
[0065] 本文僅W舉例的形式結(jié)合參考附圖描述了本發(fā)明的一些實施例。W下具體參見附 圖，需要強(qiáng)調(diào)的是，出于說明性地討論本發(fā)明實施例的目的而W舉例的方式顯示細(xì)節(jié)。在此 方面，說明書結(jié)合附圖使本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚本發(fā)明的實施例是如何實踐的。
[0066] 在附圖中：
[0067] 圖1所示的是根據(jù)本發(fā)明一些實施例中適合W植株狀態(tài)為特征的一種方法的流程 圖；
[0068] 圖2所示的是根據(jù)本發(fā)明一些實施例中適合管理農(nóng)作物處理的一種方法的流程 圖；
[0069] 圖3所示的是根據(jù)本發(fā)明一些實施例中用于管理農(nóng)作物處理的一種系統(tǒng)的框圖示 意圖；
[0070] 圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中測量得的在相似環(huán)境下兩棵 樹的主干直徑變化毫米計）；
[0071] 圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中測量得的與圖4相同的兩棵 樹的最大日收縮量值；
[0072] 圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中計算得的圖4中每棵樹的植 株狀態(tài)函數(shù)S1和S2;
[0073] 圖7顯示了在根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中所獲得的本文實施例所述 的植株狀態(tài)函數(shù)與測量得的莖水勢（stem water potential)之間的相關(guān)性；
[0074] 圖8顯示了在根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中所獲得的測量得的棉花高 度(菱形)和利用本文實施例所述植株狀態(tài)函數(shù)所計算得的棉花高度(實線）；
[0075] 圖9顯示了在根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中所獲得的測量得的莖水勢 (菱形)和利用本文實施例所述植株狀態(tài)函數(shù)所計算得的莖水勢(實線）；
[0076] 圖10顯示了在根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中所獲得的測量得的±壤 水分百分?jǐn)?shù)(左側(cè)縱坐標(biāo))W及本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)(右側(cè)縱坐標(biāo)）；
[0077] 圖11顯示了在根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中所獲得的基于植株狀態(tài)、 測量得的SWP值(Ξ角形)及一基準(zhǔn)基線的SWP預(yù)測；
[0078] 圖12顯示了在根據(jù)本發(fā)明一些實施例而進(jìn)行的一實驗中所獲得的基于植株狀態(tài)、 棉花高度測量值(菱形)及兩條基準(zhǔn)基線的棉花高度預(yù)測；
[0079] 圖13所示的是根據(jù)本發(fā)明一些實施例中，出于諸如提供一預(yù)定產(chǎn)量的目的的一種 適合管理農(nóng)作物的方法的框圖示意圖；
[0080] 圖14顯示了不同區(qū)域的棉纖維產(chǎn)量千克每杜納姆(kg/dunam)為單位)作為平 均植株狀態(tài)的函數(shù)；
[0081 ] 圖15顯示了累積應(yīng)激(cumulative stress)與所述棉花產(chǎn)量之間的相關(guān)性；
[0082] 圖16顯示了不同樹木的扁桃產(chǎn)量(W磅每樹為單位)作為累積應(yīng)激的函數(shù)；
[0083] 圖17顯示了累積應(yīng)激與扁桃產(chǎn)量之間的相關(guān)性；
[0084] 圖18A和18B顯示了從一地理信息系統(tǒng)獲得的一圖像（圖18A)和一相應(yīng)的株冠大小 分布（圖18B);W及，
[0085] 圖19顯示了整個區(qū)域的產(chǎn)量磅/英畝Qb/acre)為單位)作為所述區(qū)域累積應(yīng) 激的函數(shù)。
【具體實施方式】
[0086] 本發(fā)明在一些實施例中設(shè)及農(nóng)業(yè)，并且更具體地，但不僅限于，設(shè)及一用于管理農(nóng) 作物處理的方法和系統(tǒng)。
[0087] 在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一實施例之前，可W理解的是，本發(fā)明不一定僅限于申 請中的構(gòu)建細(xì)節(jié)和W下說明書中陳述和/或附圖和/或?qū)嵗嘘U述的組件和/或方法的排 列。本發(fā)明可其他實施例實現(xiàn)或W各種方式實踐或?qū)嵤?br>[0088] 本發(fā)明的一些實施例設(shè)及基于一計算得的植株狀態(tài)函數(shù)和/或一計算得的應(yīng)激分 數(shù)的農(nóng)作物管理。所述農(nóng)作物管理可W包括執(zhí)行一個或多個操作，所述操作諸如但不限于 預(yù)定的計劃的灌概、施肥、溫度控制、濕度控制等。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)所述植株狀態(tài)函數(shù)被維持 在接近或高于一預(yù)定的植株狀態(tài)基線時，可W顯著提高所述農(nóng)作物產(chǎn)量。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)所 述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)的數(shù)值被維持在接近或低于一預(yù)定的應(yīng)激基線時，可W顯著提高所述農(nóng)作 物產(chǎn)量。
[0089] 因此，在本發(fā)明不同的示范性實施例中，選擇所述農(nóng)作物管理操作，W使所述植株 狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值和/或植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)和/或其某些代用指標(biāo)在季節(jié)的至少一部分(例如:季 節(jié)長度的至少50%或至少60 %或至少70 %或至少80%或至少90 %或至少99 % )內(nèi)維持在與 所述植株狀態(tài)基線或其某些代用指標(biāo)的一預(yù)定關(guān)系（例如:位于或高于或低于）。在一些實 施例中，所述植株狀態(tài)函數(shù)被始終維持在位于或高于所述植株狀態(tài)基線。在一些實施例中， 所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)被始終維持在位于或低于所述應(yīng)激分?jǐn)?shù)基線。運(yùn)是可選并優(yōu)選地通過執(zhí) 行所述農(nóng)作物管理操作并反復(fù)計算植株狀態(tài)函數(shù)和/或植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)、將所計算得的植株 狀態(tài)函數(shù)和/或植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)與相應(yīng)的基線作比較，并執(zhí)行響應(yīng)所述比較的所述農(nóng)作物管 理操作來實現(xiàn)的。在一些實施例中，當(dāng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)低于所述植株狀態(tài)基線時， 一農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參數(shù)是可變的；在一些實施例中，當(dāng)所計算得的植株狀態(tài) 函數(shù)與所述植株基線之間的差值的絕對值高于一預(yù)定的闊值(或在一預(yù)定的闊值范圍內(nèi)） 時，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參數(shù)是可變的；在一些實施例中，當(dāng)所計算得的植株 應(yīng)激分?jǐn)?shù)低于所述應(yīng)激分?jǐn)?shù)基線時，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參數(shù)是可變的；在 一些實施例中，當(dāng)所計算得的植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)與所述應(yīng)激分?jǐn)?shù)基線之間的差值的絕對值高于 一預(yù)定的闊值時，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參數(shù)是可變的。
[0090] 所述闊值也可W是動態(tài)闊值。例如，所述闊值在整個季節(jié)或一整年中是變化的。
[0091] 所述植株狀態(tài)函數(shù)及植株狀態(tài)基線的代用指標(biāo)可W包括，但不限于，描述植株自 身狀況和/或大小并為所述植株狀態(tài)函數(shù)可預(yù)測的任意量。典型的實例包括，并非限制，水 勢(例如:莖水勢）、高度、果實直徑等。
[0092] 農(nóng)作物處理系統(tǒng)的所述運(yùn)行參數(shù)可W是，例如，灌概量、施肥量、灌概計劃、施肥計 劃、傳遞給植株或從植株提取的熱量、傳遞給植株周圍環(huán)境或從植株周圍環(huán)境提取的含水 量等。在本發(fā)明一實施例中，當(dāng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)減小至低于所述基線的水平時，所 述灌概計劃和灌概量是變化的，直至所述植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值跨越所述基線。
[0093] 可W使用例如一查找表來設(shè)置所述基線，所述查找表提供所述植株狀態(tài)基線與一 特定農(nóng)作物的預(yù)測農(nóng)作物產(chǎn)量或預(yù)測產(chǎn)量提高之間的關(guān)系?？蒞預(yù)先為一個或多個測試農(nóng) 作物類型而準(zhǔn)備運(yùn)種查找表。例如，一測試農(nóng)作物可W在受控條件下生長，W確保在生長周 期內(nèi)或一感興趣季節(jié)內(nèi)所述植株狀態(tài)函數(shù)一大致固定的水平(例如在大約20%內(nèi)或在大約 10%內(nèi)）。然后可W測量所述測試農(nóng)作物的產(chǎn)量，并將所述植株狀態(tài)函數(shù)的水平定義為所測 量得的測試農(nóng)作物的產(chǎn)量的基線。然后，所述測試農(nóng)作物類型、所定義的基線W及測量得的 產(chǎn)量隨后可W被記錄為所述查找表的一單式錄入(single ent巧）?？蛇x且優(yōu)選地對所述植 株狀態(tài)函數(shù)的多個固定水平和/或多個測試農(nóng)作物類型重復(fù)運(yùn)個過程，從而提供具有多個 錄入的查找表。如下表1中提供了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一查找表結(jié)構(gòu)的代表性范例。
[0094] 表 1
[0095]
[0096]
[0097] 在表1中，A、B和C代表農(nóng)作物的類型（例如但不限于，A、B和C中的每一個可W是扁 桃、甜椒、番茄、甜瓜、西瓜、棉花、玉米、大豆、油梨、芒果、相橘、落葉樹(deciduous trees)、 橄攬、葡萄等中的任何一種）。典型地，A、B及C在屬、種和年齡中的至少一個上是相互不同 的。Υ1，Υ2，...Υ8可W是產(chǎn)量值(例如，W每單位區(qū)域采集的農(nóng)作物重量為單位，或W種子世 代（seed generation)為單位），B1 ,Β2, .. .Β8為各自的植株狀態(tài)基線（典型但非必要地，被 歸一化到范圍[0，1]的無量綱單位），并且D1，D2，...D8為各自的應(yīng)激核基線(典型但非必要 地，被歸一化到范圍[0，1 ]的無量綱單位）。
[0098] 如表1中舉例說明地，每一農(nóng)作物類型可W具有不止一個預(yù)測產(chǎn)量，其中每一預(yù)測 產(chǎn)量均與一基線有關(guān)。因此，表1提供了一范例，在該范例中，農(nóng)作物A具有Ξ個產(chǎn)量選擇 (Y1，Υ2，Υ3)與Ξ條各自的狀態(tài)基線(B1，B2，B3)及Ξ條各自的應(yīng)激基線(D1，D2，D3);農(nóng)作物 B具有Ξ個產(chǎn)量選擇(Y4，Y5，Y6)與Ξ條各自的狀態(tài)基線(B4，B5，B6)及Ξ條各自的應(yīng)激基線 (04,05,06);^及，農(nóng)作物(：具有二個產(chǎn)量選擇(￥7，￥8)與二條各自的狀態(tài)基線(87,88)及二 條各自的應(yīng)激基線(D7，D8)。
[0099] 每一農(nóng)作物的預(yù)測產(chǎn)量是相互不同的，并且其各自的基線也是相互不同的。不同 農(nóng)作物類型的預(yù)測產(chǎn)量可能是相同或不同的。例如，Y1可W與Y4相同，Y2可W與Y5相同，但 Y3可W與Y6不同。當(dāng)兩種不同農(nóng)作物類型具有相同的預(yù)測產(chǎn)量時，其各自的基線可W是相 同或不同的。例如，當(dāng)Y1與Y4相同時，B1可W與B4不同；當(dāng)Y2與Y5相同時，B2可W與B5相同。
[0100] 本文實施例對任何查找表中的條目數(shù)加 W考慮（contemplate),同時考慮農(nóng)作物 類型數(shù)與每一農(nóng)作物類型的預(yù)測產(chǎn)量數(shù)及相應(yīng)的基線數(shù)。
[0101] 本文實施例中，可W基于一個或多個描述植株生長、大小變化和/或生長狀況的參 數(shù)計算所述植株狀態(tài)函數(shù)。優(yōu)選地，基于至少兩個參數(shù)計算所述植株狀態(tài)函數(shù)。
[0102] 目前最常用的灌概計劃技術(shù)是基于農(nóng)作物蒸散量(evapotranspiration,ETc)和/ 或±壤水分監(jiān)測。發(fā)明人意識到運(yùn)種技術(shù)僅間接地與植株的健康有關(guān)。在過去，當(dāng)提出基于 植株派生測量的灌概計劃時，運(yùn)種技術(shù)會因在獲取測量及解釋其對于灌概決策的意義上的 邏輯問題而不受歡迎。
[0103]然而，發(fā)明人意識到:例如在期望始終避免水分脅迫(water stress)的情況下，基 于植株指標(biāo)而計劃灌概是對生產(chǎn)大果尤為有用的。運(yùn)種計劃在例如過量的果實生長或營養(yǎng) 生長產(chǎn)生利潤浪費(fèi)或利潤降低時而刻意施加應(yīng)激的情況下也是有用的。運(yùn)種計劃的另一個 有優(yōu)點(diǎn)是可w自動進(jìn)行。
[0104] 自1970年代W來，在水分關(guān)系的研究中檢測主干直徑變化(TDV)，提供數(shù)個可導(dǎo)出 的指標(biāo)，諸如主干生長速率(TGR)、兩個連續(xù)日周期的直徑最大值之差及日最大值與日最小 值之差的最大日收縮量(MDS) "TDV對于水分脅迫的靈敏度是眾所周知的。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn) 除了水分脅迫，TDV還取決于植株的年齡及大小、季節(jié)性生長模式、農(nóng)作物載荷系數(shù)及其他 農(nóng)作物相關(guān)系數(shù)，因此，很難解釋TDV測量的輸出。
[0105] 因此，發(fā)明人設(shè)計了一種方法及一種系統(tǒng)，反復(fù)地或持續(xù)地記錄與植株狀態(tài)有直 接關(guān)系的植株行為。在本發(fā)明的不同示例性實施例中，監(jiān)測兩個參數(shù)。一第一參數(shù)描述一植 株部位的收縮量(例如，日收縮量，諸如日最大收縮量）；一第二參數(shù)描述一植株部位的生長 速率(例如，日生長速率）。
[0106] 本文中使用的"植株部位"是指一植株的任意部位，諸如但不限于，所述植株的主 干、莖、果實和葉子。
[0107] 典型但非必要地，所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)均表征同一植株部位的行為（收 縮量、生長速率）。例如，當(dāng)所述第一參數(shù)描述所述主干的日收縮量時，所述第二參數(shù)描述所 述主干的日生長速率。在本發(fā)明的不同示例性實施例中，如下進(jìn)一步詳細(xì)描述的，利用由相 同傳感元件所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)計算所述參數(shù)。
[0108] 在一些實施例中，所述植株部位是所述植株的主干，在一些實施例中，所述植株部 位是所述植株的莖，而在一些實施例中，所述植株部位是所述植株的果實。
[0109] 請參見附圖，圖1所示的是根據(jù)本發(fā)明一些實施例中適合W植株狀態(tài)為特征的一 種方法的流程圖。
[0110] 本文實施例所述的方法可多種形式體現(xiàn)。例如，所選擇的所述方法的運(yùn)行可 W體現(xiàn)為一有形媒介，所述有形媒介諸如用于進(jìn)行所述運(yùn)行的一電腦。所選擇的所述方法 的運(yùn)行可W體現(xiàn)為一非易失性計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述非易失性計算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于實 施所述運(yùn)行的計算機(jī)可讀指令。所選擇的所述方法的運(yùn)行也可W體現(xiàn)為電子器件，所述電 子器件被配置為具有在有形媒介上運(yùn)行計算機(jī)程序或在非易失性計算機(jī)可讀介質(zhì)上執(zhí)行 指令的數(shù)字計算機(jī)功能。
[0111] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，實施所述方法的計算機(jī)程序通?？蒞 W-分配介質(zhì)被 分配給用戶，所述分配介質(zhì)諸如但不限于:CD-ROM、閃存設(shè)備(flash memory devices)、閃 存盤(flash drive)，或在一些實施例中的通過網(wǎng)絡(luò)通訊、互聯(lián)網(wǎng)（例如在一云環(huán)境)或一蜂 窩網(wǎng)絡(luò)可訪問的設(shè)備。所述計算機(jī)程序可W從所述分配介質(zhì)被復(fù)制到一硬盤或一相似的中 間儲存介質(zhì)。通過將所述計算機(jī)指令從分配介質(zhì)或中間存儲介質(zhì)載入至計算機(jī)的執(zhí)行內(nèi)存 并且配置所述計算機(jī)依照本發(fā)明的方法運(yùn)作，可W運(yùn)行所述計算機(jī)程序。根據(jù)本發(fā)明的一 些實施例，還可W通過屬于一個云計算環(huán)境的一個或幾個數(shù)據(jù)處理器來執(zhí)行實施所述方法 的計算機(jī)程序。所有運(yùn)些運(yùn)行對于計算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是已知的。本文實施 例所述的方法所使用的數(shù)據(jù)和/或由本文實施例所述的方法所提供的數(shù)據(jù)可W通過網(wǎng)絡(luò)通 訊、互聯(lián)網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或任何適合數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)類型的方式進(jìn)行傳輸。
[0112] 可W理解的是，除非有其他定義，下文描述的運(yùn)行可W同時執(zhí)行，或者按序執(zhí)行多 個執(zhí)行步驟的組合或順序。特別地，本申請流程圖中的順序不應(yīng)被視為限制。例如，W下說 明或流程圖中W特定順序出現(xiàn)的兩個或多個運(yùn)行可不同的順序(例如，一相反的順序） 執(zhí)行或大體上同時執(zhí)行。此外，w下描述的數(shù)個運(yùn)行是可選地且可w不被執(zhí)行。
[0113] 所述方法從步驟10開始并繼續(xù)至步驟11，在步驟11中獲得一第一參數(shù)和一第二參 數(shù)，所述第一參數(shù)描述所述植株一部位的收縮量(例如一日收縮量，諸如日最大收縮量），所 述第二參數(shù)描述所述植株一部位的生長速率(例如一日生長速率）。所述方法繼續(xù)至步驟 12,在步驟12中，所述方法通過例如運(yùn)行一數(shù)據(jù)處理器，基于所述參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀 態(tài)函數(shù)。
[0114] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法繼續(xù)至可選的步驟13,在步驟13中，所述方法 接收所述農(nóng)作物狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)，并隨后循環(huán)至步驟12用W部分基于所述歷史數(shù)據(jù)而更新 所述植株狀態(tài)函數(shù)。所述歷史數(shù)據(jù)可W包括先前計算得的所述植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值、先前 獲得的描述收縮量和/或生長速率的參數(shù)等(例如，先前執(zhí)行所述方法中獲得的第一參數(shù)和 第二參數(shù)）。因此，本文實施例中設(shè)計一機(jī)器學(xué)習(xí)過程，其中基于新采集得的數(shù)據(jù)及先前采 集得的數(shù)據(jù)計算所述植株狀態(tài)函數(shù)。
[0115] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn):基于先前獲得的所述植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值而計算得的一植株應(yīng)激分 數(shù)與所述農(nóng)作物產(chǎn)量相關(guān)聯(lián)。因此，在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法繼續(xù)至可選的步驟 18,在步驟18中基于所述植株狀態(tài)函數(shù)及所述植株狀態(tài)函數(shù)的歷史數(shù)值計算一植株應(yīng)激分 數(shù)。可W通過結(jié)合在某時間段中獲得的植株狀態(tài)函數(shù)數(shù)值，計算所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。例如， 可W結(jié)合每日在一如上定義的時間段內(nèi)所獲得的植株狀態(tài)函數(shù)數(shù)值。典型地，當(dāng)所述植株 狀態(tài)函數(shù)數(shù)值的結(jié)合增加時，所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)降低。例如，所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)的計算可W 包括計算一附加的此種組合的逆組合(inverse)。W下提供一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)的示例性范例， 而不應(yīng)視為限定。
[0116] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法繼續(xù)至可選的步驟14及步驟15,在步驟14中， 所述方法接收來自于種植所述農(nóng)作物±壤的±壤水分?jǐn)?shù)據(jù);在步驟15中，基于所述植株狀 態(tài)函數(shù)計算一用于所述±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)的±壤水分闊值?？蒞通過任意本領(lǐng)域已知的測量± 壤水分狀態(tài)(水勢或水分含量)的±壤水分傳感器接收所述±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。具有代表性的范 例包括而非限制，諸如但不限于頻域反射式(Frequency Domain Reflectometry,FDR)傳感 器、張力計（Tensiometer)和時域反射計（Time Domain Ref lectometers ,TDR)。
[0117] 發(fā)明人意識到，由于不同±壤類型的±壤物理性質(zhì)差異、±壤水分的分布不均勻 W及不同植株對于±壤水分變化的不同反應(yīng)或處于不同環(huán)境狀況的相同植株對于±壤水 分變化的不同反應(yīng)，使得定義運(yùn)些測量的一闊值是十分困難的。在構(gòu)想本發(fā)明并且簡化本 發(fā)明的實踐時，發(fā)明人假設(shè)并意識到：由于所述植株狀態(tài)函數(shù)表達(dá)了所述植株的行為，因此 可W利用所述植株狀態(tài)函數(shù)來校準(zhǔn)±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，其中所述植株的行為特別受所述±壤水 分的影響。因此，本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)可W用于判斷:對于所述植株而言，±壤 水分的一特定水平或水平范圍是否足W提供一足夠的產(chǎn)量。優(yōu)選地，在計算得所述植株狀 態(tài)函數(shù)的一新數(shù)值時，更新所述校準(zhǔn)。在本發(fā)明一些實施例中，基于所述植株狀態(tài)函數(shù)計算 ±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)的一闊值。
[0118] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述植株狀態(tài)函數(shù)用于判斷:對于所述植株而言，一氣 候狀況(例如，溫度、濕度、福射)是否足W提供一足夠的產(chǎn)量。例如，當(dāng)所述植株狀態(tài)函數(shù)足 夠高時(例如，高于一預(yù)定的闊值），因為一些觀測到的氣候狀況，所述方法可W判斷所觀測 到的氣候狀況對于所述植株而言是足W提供一足夠的產(chǎn)量的。
[0119] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)和許多與未來所述植株質(zhì)量相關(guān)的 可觀測量具有良好的相關(guān)性。所述可觀測量包括，但不限于，植株高度、果實大?。ㄖ亓亢? 或直徑）、果實成熟時間和產(chǎn)量。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)與所述植株部 位的水勢(WP)(例如，分步水勢（St邱water potential)或主干水勢）具有良好的相關(guān)性。 因此，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法繼續(xù)至步驟16,在步驟16中，所述方法基于本文 實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)，預(yù)測所述植株高度、所述果實大?。ㄖ亓亢?或直徑）、所述果 實成熟時間、所述產(chǎn)量及所述植株部位的水勢中至少一個的估計值。運(yùn)些實施例有助于提 供農(nóng)作物管理及控制的參考指南。可W基于所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與前述基線之間的比 較，運(yùn)用例如上文詳細(xì)描述的一查找表進(jìn)行所述預(yù)測。
[0120] 所述方法可選且優(yōu)選地繼續(xù)至步驟17,在步驟17中，將所計算得的植株狀態(tài)函數(shù) 和可選地所述±壤水分闊值和/或前述預(yù)測的估計值和/或所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)傳輸至一計 算機(jī)可讀介質(zhì)（諸如非易失性計算機(jī)可讀介質(zhì)）、一顯示設(shè)備或一遠(yuǎn)程位置。在本發(fā)明一些 實施例中，所述方法在達(dá)到一預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)或一系列標(biāo)準(zhǔn)時，發(fā)出一警報。例如，所述方法在 植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值低于一預(yù)定的闊值或所述±壤水分低于所計算得的±壤水分闊值時， 發(fā)出一警報。在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法產(chǎn)生一可傳輸?shù)木瘓螅⑼ㄟ^例如互聯(lián)網(wǎng) 或一蜂窩網(wǎng)絡(luò)將所述警報傳輸一遠(yuǎn)程位置。在一些實施例中，所述警報被發(fā)送至一個或多 個移動電話，并產(chǎn)生一可感知的信號（諸如所述裝置的一顯示信息，一顯示的標(biāo)記，一顯示 的圖形，一音頻信號和/或一震動）。
[0121] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法從步驟15和/或16和/或17循環(huán)至步驟11，用 W反復(fù)獲得所述參數(shù)、重新計算所述植株狀態(tài)函數(shù)，并可選地重新計算所述±壤水分闊值。
[0122] 所述方法結(jié)束于步驟19。
[0123] 可W通過不止一種方式獲得所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)。在一些實施例中，所 述方法將接收的所述參數(shù)視為來源于一外部資源的輸入，所述外部資源諸如但不限于一遠(yuǎn) 程計算機(jī)。在一些實施例中，所述方法通過一與所述數(shù)據(jù)處理器連接的用戶界面接收所述 參數(shù)?；蛘?，所述方法可W從本方法可訪問的數(shù)據(jù)中提取所述參數(shù)。例如，所述方法可訪問 一數(shù)據(jù)庫，或者從部署在所述區(qū)域內(nèi)或所述植株自身附近的傳感器直接或間接接收測量 值，其中所述數(shù)據(jù)庫包括先前記錄的一個或多個物理量的測量值。
[0124] 本文實施例考慮用于提取或計算所述第一參數(shù)及所述第二參數(shù)的多種數(shù)據(jù)類型。 代表性的實例包括，而非限制，植物生長測量儀數(shù)據(jù)、水勢數(shù)據(jù)、水分含量數(shù)據(jù)、導(dǎo)電率數(shù) 據(jù)、溫度數(shù)據(jù)W及運(yùn)些數(shù)據(jù)類型的任意組合?？蒞通過一個或多個靠近或位于所述植株的 前述部位上的傳感器采集所述數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)類型及相關(guān)的植株部位的代表性實例包括，而非 限制，由一安裝在果實莖部或主干的植物生長測量儀所測量得的一植物生長測量儀數(shù)據(jù)， 由位于或靠近莖部或葉子的壓力室或干濕球溫度表所測量得的水勢數(shù)據(jù)，由位于或靠近莖 部或主干的水分含量傳感器所測量得的水分含量，由安裝在莖部或主干的電子傳感器(例 如歐姆表)所測量得的導(dǎo)電率，W及由位于或靠近葉子的溫度測量裝置所測量得的溫度數(shù) 據(jù)。
[0125] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例所述的方法可W接收或獲得的附加數(shù)據(jù)類型包括，而非限 審lj，±壤的水分含量、在葉子的莖上測量得的農(nóng)作物溫度、空氣中測量得的空氣溫度，W及 ±壤中測量得的±壤溫度。進(jìn)一步對所述農(nóng)作物位置上的濕度和/或福射狀況的數(shù)據(jù)加 W 考慮。
[0126] 優(yōu)選地，但非必要地，用于通過所述方法計算所述植株狀態(tài)函數(shù)的所述植株部位 與進(jìn)行所述數(shù)據(jù)測量的植株部位是相同的。例如，在從所述植株的主干測量得的植物生長 測量儀數(shù)據(jù)中提取所述第一參數(shù)及所述第二參數(shù)時，計算所述主干的所述植株狀態(tài)函數(shù)。 還考慮那些從一部位采集所述數(shù)據(jù)并根據(jù)相關(guān)性為一其他部位計算所述植株狀態(tài)函數(shù)的 實施例。例如，當(dāng)所述莖的行為與所述主干的行為之間具有相關(guān)性時，可W從位于所述植株 的主干所測量得的植物生長測量儀數(shù)據(jù)中提取所述第一參數(shù)及所述第二參數(shù)，并可W計算 所述莖的植株狀態(tài)函數(shù)。
[0127] 可選且優(yōu)選地測量對應(yīng)于各自數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)量，W獲得很長一段時間內(nèi)所述數(shù) 據(jù)量的一時間依賴性(time-dependence)。理想地，所述數(shù)據(jù)量的測量是連續(xù)的，W產(chǎn)生在 一連續(xù)時間區(qū)間內(nèi)的所述數(shù)據(jù)量數(shù)值的一連續(xù)集。然而，運(yùn)種數(shù)值的連續(xù)集是很難獲得的， 并且在實踐中，盡管測量可W是連續(xù)的，但是僅在多個離散的時間點(diǎn)上獲得多個所述數(shù)據(jù) 量的數(shù)據(jù)值。不過，所獲得的樣品的數(shù)量足W獲得(例如通過內(nèi)插法)所述時間段內(nèi)所述數(shù) 據(jù)量的時間依賴性。因此，在W足夠短的時間間隔相互隔開的不同時間點(diǎn)上產(chǎn)生所述數(shù)據(jù) 量樣本的順序。所獲得的時間依賴性是一數(shù)學(xué)函數(shù)，所述數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)了：在所述時間段內(nèi) 的至少一些時間點(diǎn)上，所述數(shù)據(jù)量的數(shù)值是關(guān)于時間的函數(shù)。在本發(fā)明的一些實施例中，所 述數(shù)學(xué)函數(shù)是一連續(xù)函數(shù)，表達(dá)了：在所述時間段內(nèi)的任意時刻t上，所述數(shù)據(jù)量的數(shù)值都 是關(guān)于時間的函數(shù)。
[0128] 獲得所述測量值的所述時間段是可選的，并且優(yōu)選地，所述時間段長到足W監(jiān)測 兩天或多天內(nèi)測量得的數(shù)據(jù)量的數(shù)值變化。獲得測量值的連續(xù)時間點(diǎn)之間的間隔（例如反 復(fù))是可選的，并且優(yōu)選地，所述間隔短到足W監(jiān)測當(dāng)日不同時間段內(nèi)測量得的數(shù)據(jù)量的數(shù) 值變化。典型地，但非強(qiáng)制地，在至少5天或至少10天或至少20天或至少30天或至少2個月或 至少4個月或至少6個月或至少8個月或至少10個月或至少1年或至少一等于一季度的時間 段內(nèi)，至少每6小時或至少每4小時或至少每2小時或至少每1小時或至少每30分鐘或至少每 15分鐘獲得測量值。
[0129] 本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)可選且優(yōu)選地特定于分析中的農(nóng)作物。在本發(fā)明 的一些實施例中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作物的屬;在本發(fā)明的一些實施例中，所 述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作物的種;在本發(fā)明的一些實施例中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特 定于所述農(nóng)作物的年齡;并且，在本發(fā)明的一些實施例中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng) 作物在生長周期中的階段(例如，營養(yǎng)期、生殖期、開花前期(pre-flowering stage)、初花 期、開花期、結(jié)果期等）。
[0130] 對于應(yīng)用于所述數(shù)據(jù)的分析類型確保了所述植株狀態(tài)函數(shù)的特定性 (specificity)。
[0131] 本文中所用的"分析類型"是指用于從所述數(shù)據(jù)中提取所述參數(shù)的至少一種技術(shù)， W及提取參數(shù)后所述植株狀態(tài)函數(shù)對于所述參數(shù)的依賴性。
[0132] 當(dāng)對所述數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析對于所述屬內(nèi)的所有種都相同時，可W獲得一特定于所 述農(nóng)作物的屬的植株狀態(tài)函數(shù)。在運(yùn)些實施例中，所述方法僅基于所述農(nóng)作物的屬來選擇 一分析過程，而無需考慮農(nóng)作物的種。當(dāng)對所述數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析對于同一屬的不同種是不 同的時，可W獲得一特定于所述農(nóng)作物的種的植株狀態(tài)函數(shù)。在運(yùn)些實施例中，所述方法基 于所述農(nóng)作物的屬及種來選擇一分析過程。
[0133] 當(dāng)所述植株狀態(tài)函數(shù)是特定于所述農(nóng)作物的年齡和/或農(nóng)作物在生長周期中的階 段時，可選且優(yōu)選地，所述植株狀態(tài)函數(shù)也特定于農(nóng)作物的屬和/或種。例如，所述方法可W 基于所述農(nóng)作物的屬、種及其年齡來選擇一分析過程;或者基于所述農(nóng)作物的屬及其年齡 來選擇一分析過程，而無需考慮農(nóng)作物的種;或者基于所述農(nóng)作物的屬、種及其生長周期中 的階段來選擇一分析過程;或者基于所述農(nóng)作物的屬雞及生長周期中的階段來選擇一分析 過程，而無需考慮農(nóng)作物的種;或者基于所述農(nóng)作物的屬、種、年齡及其生長周期中的階段 來選擇一分析過程;或者其他任意組合。
[0134] 通常，本文實施例中所述的植株狀態(tài)函數(shù)被表達(dá)為所述第一參數(shù)與所述第二參數(shù) 的組合。運(yùn)種組合的一典型實例是所述第一參數(shù)P1的一第一函數(shù)g(pi)與所述第二參數(shù)P2的 一第二函數(shù)h(p2)的組合。在本發(fā)明的一些實施例中，采用函數(shù)g與函數(shù)h的一線性組合?？?W被數(shù)學(xué)公式化為：
[0135] s = ag(pi)+0h(p2)(等式 1)
[0136] 其中α和β是系數(shù)，可選并優(yōu)選地通過將所述函數(shù)S與測量得的數(shù)據(jù)擬合而計算得 所述系數(shù)。系數(shù)α和β中的任何一個可W由每一所述參數(shù)Ρ1和Ρ2決定，或者由所述參數(shù)Ρ1和Ρ2 決定。
[0137] 典型地，但非必要地，每一參數(shù)的數(shù)值代表了單日內(nèi)采集的數(shù)據(jù)。例如，Ρ1可W是 每天內(nèi)所述植株部位的最大收縮量，Ρ2可W是每天內(nèi)所述植株部位的生長速率。所述生長 速率可W被計算為每天內(nèi)所述植株部位的代表直徑與前一天所述植株部位的代表直徑之 差，其中所述代表直徑可W是最大直徑、平均直徑、中值直徑、最小直徑等中的任意一種。
[0138] 在本發(fā)明的一些實施例中，系數(shù)α和β中的每一個均被表達(dá)為各自參數(shù)的變量與兩 個參數(shù)的變量之和的比值。可W被數(shù)學(xué)公式化為：
[0139] α= Δ ρι/( Δ Ρ1+Δ Ρ2)
[0140] β=Δρ2/(Αρι+Δρ2)(等式 2)
[0141 ]在本發(fā)明的一些實施例中，所述變量Δ PI和Δ p2的計算與前一天的各參數(shù)的數(shù)值 有關(guān)。
[0142] 典型地，但非必要地，函數(shù)g和函數(shù)h的第一導(dǎo)數(shù)具有相反的符號，因此，一函數(shù)隨 其參數(shù)增大時，另一函數(shù)隨著其參數(shù)減小。發(fā)明人發(fā)現(xiàn):選擇g(pi)作為所述第一參數(shù)的遞 減函數(shù)并選擇h(p2)作為所述第二參數(shù)的遞增函數(shù)是有利的。但是，也對那些選擇g(pi)作為 所述第一參數(shù)的遞增函數(shù)并選擇h(P2)作為所述第二參數(shù)的遞減函數(shù)的實施例加 W考慮。
[0143] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法歸一化所述參數(shù)，其中所述植株狀態(tài)函數(shù)S被 表達(dá)為所述歸一化參數(shù)的函數(shù)。一典型的歸一化因子是各參數(shù)的最大值與最小值之差。運(yùn) 種歸一化過程可W被表示為：
[0144] pi 一 pi/ni
[0145] P2一Ρ2/Π 2 (等式3)
[0146] 其中，111 = (口1,1113廣口1相。)是口1的歸一化因子，112=(口2,1113廣口2如。）是口2的歸一化因子， Pl,max和Pl,min分別是Ρ1的最大值和最小值，P2,max和P2,min分別是Ρ2的最大值和最小值。典型 地，基于數(shù)天內(nèi)（例如5~20天)采集的數(shù)據(jù)計算所述最小值和最大值。在本發(fā)明的一些實施 例中，每一參數(shù)的所述最小值及最大值中的一個是預(yù)設(shè)且固定的，而所述最小值及最大值 中的另一個是從所述數(shù)據(jù)中提取的。同時還對那些至少一參數(shù)的最小值及最大值均為預(yù)設(shè) 且固定的實施例加 W考慮。進(jìn)一步地，還對那些至少一參數(shù)的最小值及最大值均提取自從 所述植株部位所接收的數(shù)據(jù)的實施例加 W考慮。
[0147]可選并且優(yōu)選地，函數(shù)g和h中的至少一個(例如兩個)是所述各自參數(shù)的一線性函 數(shù)。在本發(fā)明的一特定實施例中，所述植株狀態(tài)函數(shù)的一種表達(dá)為：
[014 引 S = a(pi,max-pi)/ni+0(P2-p2,min)/n2，（等式 4)
[0149] 其中，可選并優(yōu)選地根據(jù)等式2計算α和β。典型地，等式4中右手邊的兩項中的每一 項返回為一小于1的非負(fù)值。典型地，函數(shù)S的返回值在0至1之間。
[0150] 所述植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)個數(shù)值，例如從上述等式4獲得的值，可W用于計算所述植 株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。例如，可W結(jié)合每日獲得的值并將所述結(jié)合應(yīng)用于計算所述分?jǐn)?shù)。在一些實施 例中，所述值的組合為總和。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：當(dāng)采用一總和時，所述分?jǐn)?shù)表達(dá)了所述植株的一 累積應(yīng)激。優(yōu)選地，通過僅結(jié)合低于一預(yù)定闊值的植株狀態(tài)函數(shù)值而排除其他數(shù)值來計算 所述應(yīng)激分?jǐn)?shù)。在本發(fā)明一特定實施例中，所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)C的表達(dá)式為：
[0151]
(等式 5)
[0152] 其中，Si是第i天獲得的所述植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值，σ是所述預(yù)定的闊值，η是計算 所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)的天數(shù)。例如，η可W是獲得所述第一參數(shù)及第二參數(shù)的測量值的天數(shù)。 優(yōu)選地，闊值0的數(shù)值在S數(shù)值的范圍內(nèi)。典型地，但非必要地，0大約是S最大值的一半。由于 使用數(shù)個狀態(tài)函數(shù)計算C的，因此C也可W具有一每日值，可W基于計算至某一天的所述狀 態(tài)函數(shù)而計算所述C的每日值。因此，例如，可W基于所述狀態(tài)函數(shù)Si，.. .Sk計算第k天的所 述應(yīng)激分?jǐn)?shù)Ck。
[0153] 在一些實施例中，所述應(yīng)激分?jǐn)?shù)被定義為利用等式5所獲得的結(jié)果的絕對值，也即 進(jìn)行轉(zhuǎn)換ICI。
[0154] 典型地，所述函數(shù)Si及所述闊值0是無量綱的。在運(yùn)些實施例中，C可時間（例 如天)為單位。
[0155] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，還可W估計未知日收縮率和日生長速率的植株或植株部位的所述植 株狀態(tài)函數(shù)及可選地所述應(yīng)激分?jǐn)?shù)?？蛇x且優(yōu)選地，基于包含所述農(nóng)作物的區(qū)域的地理數(shù) 據(jù)而進(jìn)行估計。運(yùn)種地理數(shù)據(jù)可W從例如一地理信息系統(tǒng)(GIS)獲得。
[0156] - GIS可W提供一區(qū)域的GIS圖像，所述GIS圖像可W包括各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每一數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)均被視為所述圖像的一圖層。運(yùn)些圖層了提供各種GIS參數(shù)的信息。典型的GIS參數(shù)可 W包括，例如株冠面積(例如株冠面積分布）、溫度(例如溫度分布）、歸一化植被指數(shù)(NDVI) (例如NDVI分布）、±地總面積(所述區(qū)域加上鄰近地區(qū)）、歷史天氣和氣候數(shù)據(jù)、±壤屬性 (例如±壤類型、質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)、肥力測試結(jié)果等）、地下水和地表水的存在及位置，W及地面 上任何現(xiàn)存或曾經(jīng)存在過的人造物(例如建筑物、道路、溝渠等），所述區(qū)域的位置、大小及 形狀、鋪瓦信息(tiling information)、歷史農(nóng)作物及產(chǎn)物數(shù)據(jù)等。所述方法可W利用所述 地理數(shù)據(jù)來外推所述植株狀態(tài)函數(shù)和/或所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)的數(shù)值至遠(yuǎn)離監(jiān)測所述參數(shù)的 植株位置的地區(qū)。
[0157] 例如，當(dāng)分種兩株植株的地區(qū)具有相似的描述地區(qū)的地理數(shù)據(jù)時，所述方法可W 判定運(yùn)些地區(qū)的所述植株狀態(tài)函數(shù)和/或植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)是相同的。作為一代表性范例，對所 述地理數(shù)據(jù)包括株冠大小分布的情況加 W考慮。進(jìn)一步地，對監(jiān)測具有一株冠大小為XI的 植株的所述第一參數(shù)及所述第二參數(shù)的情況加 W考慮，并且對將某一天的所述植株狀態(tài)函 數(shù)計算為S1的情況加 W考慮。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法在GIS圖像中捜索具有相 同株冠大小XI的其他地區(qū)，并估計該某一天的所述植株狀態(tài)函數(shù)為S1。
[0158] 作為另一個實施例，考慮到已為一具有一株冠大小為XI的第一植株及一具有一株 冠大小為X2〉X1的第二植株監(jiān)測所述第一參數(shù)與所述第二參數(shù)，并且考慮到所述第一植株 的某一天的所述植株狀態(tài)函數(shù)為S1，而所述第二植株的該天的所述植株狀態(tài)函數(shù)為S2?？?慮到所述方法在所述GIS圖像中捜索并找到一具有株冠大小為X3的一第Ξ植株的情況，其 中ΧΚΧ3<Χ2。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法可W在所述植株狀態(tài)函數(shù)空間內(nèi)找到一 在數(shù)值范圍[S1，S2]內(nèi)的插值（inte巧olation)，并利用所述插值估計對應(yīng)于株冠大小Χ3的 所述植株狀態(tài)函數(shù)。
[0159] 通常，基于已知的GIS參數(shù)(例如株冠大小)及相應(yīng)的植株狀態(tài)函數(shù)數(shù)值，所述方法 可W計算所述植株狀態(tài)函數(shù)與所述GIS參數(shù)的一函數(shù)關(guān)系S(X)，并利用所述函數(shù)關(guān)系估計 一由所述GIS圖像而已知株冠大小的植株的所述植株狀態(tài)函數(shù)。
[0160] 可選地或附加地，基于已知的GIS參數(shù)(例如株冠大小)及相應(yīng)的植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)，所 述方法可W計算所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)與所述株冠大小的一函數(shù)關(guān)系C(X)，并利用所述函數(shù)關(guān) 系估計一由所述GIS圖像而已知株冠大小的植株的所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。
[0161] 通過結(jié)合所獲得的區(qū)域內(nèi)單株植株的所述狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值和/或應(yīng)激分?jǐn)?shù)，基于 所述區(qū)域內(nèi)一個或多個GIS參數(shù)的分布，所述GIS參數(shù)還可W被用于計算一區(qū)域狀態(tài)函數(shù)或 一區(qū)域應(yīng)激分?jǐn)?shù)。例如，所述區(qū)域內(nèi)一 GIS參數(shù)的數(shù)值范圍可W被分為多個倉(bins),并且 可W根據(jù)所述多個倉來分類所述區(qū)域內(nèi)的所述植株。每一倉的相對權(quán)重可W被定義為被分 類到該倉的植株的百分比，并且可W將所述多個倉的相對權(quán)重作為平均重量來計算所述單 株植株的所述狀態(tài)函數(shù)或應(yīng)激分?jǐn)?shù)的一加權(quán)平均數(shù)。所述狀態(tài)函數(shù)的所述加權(quán)平均數(shù)可W 被定義為所述區(qū)域狀態(tài)函數(shù)，而所述應(yīng)激分?jǐn)?shù)的所述加權(quán)平均數(shù)可W被定義為所述區(qū)域應(yīng) 激分?jǐn)?shù)。
[0162] 如上文中進(jìn)一步詳細(xì)描述的，所述系統(tǒng)可W輸出所述區(qū)域狀態(tài)函數(shù)和/或區(qū)域應(yīng) 激分?jǐn)?shù)。
[0163] 圖2所示的是根據(jù)本發(fā)明一些實施例中適合管理農(nóng)作物處理的一種方法的流程 圖。出于管理諸如農(nóng)作物灌概的所述處理的目的，如上描述的，所述方法可選且優(yōu)選地實施 所述植株狀態(tài)函數(shù)。
[0164] 所述方法從步驟20開始并繼續(xù)至步驟21，在步驟21中，如上進(jìn)一步詳細(xì)描述的，所 述方法監(jiān)測一第一參數(shù)和一第二參數(shù)，所述第一參數(shù)描述所述植株一部位的收縮量(例如 一日收縮量，諸如日最大收縮量），所述第二參數(shù)描述所述植株一部位的生長速率(例如一 日生長速率）。在一些實施例中，基于從所述GIS獲得的所述信息，步驟24選擇用于監(jiān)測所述 第一參數(shù)及第二參數(shù)的所述植株部位在所述區(qū)域內(nèi)的位置。例如，當(dāng)所述區(qū)域的一 GIS參數(shù) 的數(shù)值范圍被分為多個倉時，可選并優(yōu)選地將兩個或多個所選擇的位置分類為不同的倉， 從而允許計算如上進(jìn)一步詳細(xì)描述的函數(shù)關(guān)系。作為一代表性實例，當(dāng)所述數(shù)據(jù)包括株冠 大小分布時，兩個或多個所選擇的位置可選并優(yōu)選地W不同株冠大小為特征。
[0165] 所述方法繼續(xù)至步驟12,在步驟12中，如上進(jìn)一步詳細(xì)描述的，所述方法計算一植 株狀態(tài)函數(shù)。在本發(fā)明的一些實施例中，如上進(jìn)一步詳細(xì)描述的，所述方法繼續(xù)至可選的步 驟13,在步驟13中，所述方法接收所述農(nóng)作物狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)，并隨后循環(huán)至步驟12用W部 分基于所述歷史數(shù)據(jù)而更新所述植株狀態(tài)函數(shù)。在一些實施例中，如上進(jìn)一步詳細(xì)描述的， 所述方法繼續(xù)至可選的步驟18,在步驟18中，所述方法計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。
[0166] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法繼續(xù)至可選的步驟14及步驟15,在步驟14中， 所述方法接收±壤水分?jǐn)?shù)據(jù);在步驟15中，計算一±壤水分闊值。根據(jù)本發(fā)明的一些實施 例，所述方法繼續(xù)至步驟16,在步驟16中，所述方法預(yù)測所述植株部位的所述水勢或所述植 株的高度中至少一個的估計值?？蒞基于所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與前述基線之間的比 較，運(yùn)用例如上文詳細(xì)描述的一查找表來進(jìn)行所述預(yù)測。
[0167] 可選地，所述方法可選并優(yōu)選地繼續(xù)至步驟17,在步驟17中，將所計算得的植株狀 態(tài)函數(shù)和可選地所述±壤水分闊值和/或前述預(yù)測的估計值傳輸至一計算機(jī)可讀介質(zhì)(諸 如非易失性計算機(jī)可讀介質(zhì))或一顯示設(shè)備。
[0168] 一旦獲得了所述植株狀態(tài)函數(shù)和/或植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)，所述方法繼續(xù)至步驟22,在步 驟22中，所述方法運(yùn)行一響應(yīng)所述植株狀態(tài)函數(shù)和/或植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)的農(nóng)作物處理系統(tǒng)。所 述農(nóng)作物處理系統(tǒng)可W是，例如一可控的灌概系統(tǒng)，在運(yùn)種情況下，可W基于所述植株狀態(tài) 函數(shù)設(shè)置灌概量和/或灌概計劃。
[0169] 在W下實例部分提供利用所述植株狀態(tài)函數(shù)和/或植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)W設(shè)置灌概量 和/或灌概計劃的代表性實例。當(dāng)所述方法接收±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)時，所述方法可選地基于所述 植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并響應(yīng)所述經(jīng)校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)而運(yùn)行所述灌概系統(tǒng)。例 如，所述方法可W將所述±壤水分?jǐn)?shù)據(jù)與所計算得的闊值作比較，其中響應(yīng)所述的比較而 運(yùn)行所述灌概系統(tǒng)。特別地，當(dāng)所述±壤水分高于所述闊值時，減小或停止所述灌概;而當(dāng) 所述±壤水分低于所述闊值時，增大或開始所述灌概。
[0170] 本發(fā)明一些實施例考慮的另一種農(nóng)作物處理系統(tǒng)包括，而非限制，一可控的施肥 系統(tǒng)。
[0171] -些實施例考慮一過程化流程，在該流程中，所述方法計算所述植株狀態(tài)函數(shù)并 自動地基于所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)而運(yùn)行所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)。
[0172] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法從步驟22循環(huán)至步驟11，用W反復(fù)監(jiān)測所述 參數(shù)、重新計算所述植株狀態(tài)函數(shù)并運(yùn)行所述處理系統(tǒng)。
[0173] 所述方法結(jié)束于步驟23。
[0174] 圖13所示的是根據(jù)本發(fā)明一些實施例中，出于諸如提供一預(yù)定產(chǎn)量的目的的一種 適合管理農(nóng)作物的方法的框圖示意圖。
[0175] 所述方法從步驟130開始并繼續(xù)至步驟131，在步驟131中，如上進(jìn)一步詳細(xì)描述地 監(jiān)測描述所述植株生長和/或狀況的至少一參數(shù)。所述方法繼續(xù)至步驟132,在步驟132中， 基于所監(jiān)測到的參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)。在本發(fā)明的一些實施例中，所述植株狀 態(tài)函數(shù)可W是所監(jiān)測到的參數(shù)的數(shù)值。運(yùn)些實施例在僅監(jiān)測一單一參數(shù)時是有用的，但可 能在監(jiān)測不止一個參數(shù)時也是有用的。在后者的情況下，可W選擇一個參數(shù)并將所述植株 狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值定義為所選擇的參數(shù)的數(shù)值。還考慮那些監(jiān)測數(shù)個參數(shù)并定義數(shù)個植株狀 態(tài)函數(shù)的實施例，其中將至少一植株狀態(tài)函數(shù)定義為所監(jiān)測到的參數(shù)中的一個參數(shù)的數(shù) 值。
[0176] 所述方法繼續(xù)至步驟133,在步驟133中，將所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)或植株狀態(tài) 函數(shù)的代用指標(biāo)與一植株狀態(tài)基線或植株狀態(tài)基線的代用指標(biāo)進(jìn)行比較。優(yōu)選地，如上詳 細(xì)描述的，所述植株狀態(tài)基線是預(yù)設(shè)的并對應(yīng)于一產(chǎn)量值或一產(chǎn)量改善值。例如，所述植株 狀態(tài)基線可W是一與上述表1相似的查找表中的植株狀態(tài)基線中的一個。
[0177] 所述方法可選地繼續(xù)至步驟137,在步驟137中，如上進(jìn)一步詳細(xì)描述地，基于所述 植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)個數(shù)值計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。所述方法可W從步驟137繼續(xù)至步驟138， 在步驟138中，將所計算得的分?jǐn)?shù)或該分?jǐn)?shù)的代用指標(biāo)與一應(yīng)激分?jǐn)?shù)基線D或該基線的代用 指標(biāo)進(jìn)行比較。優(yōu)選地，如上進(jìn)一步詳細(xì)描述地，所述應(yīng)激基線是預(yù)設(shè)的并對應(yīng)于一產(chǎn)量值 或一產(chǎn)量改善值。例如，所述應(yīng)激基線可W是一與上述表1相似的查找表中的應(yīng)激基線中的 一個。
[0178] 所述方法可選并優(yōu)選地繼續(xù)至步驟134,在步驟134中，響應(yīng)所述比較步驟133和/ 或比較步驟138而運(yùn)行一農(nóng)作物處理系統(tǒng)。在一些實施例中，將所述植株狀態(tài)函數(shù)維持在低 于所述基線；在一些實施例中，將所述植株狀態(tài)函數(shù)維持在高于所述基線；在一些實施例 中，將所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)維持在低于所述基線;并且，在一些實施例中，將所述植株應(yīng)激分 數(shù)維持在高于所述基線。
[0179] 可選地，所述方法從步驟133移動至判斷步驟135,在判斷步驟135中，所述方法判 斷所述植株狀態(tài)函數(shù)與所述基線之間的差值的絕對值是否高于一預(yù)定闊值?？蒞獨(dú)立于步 驟134的執(zhí)行而執(zhí)行所述判斷步驟135。如果差值高于所述闊值，所述方法優(yōu)選地繼續(xù)至步 驟136,在步驟136中發(fā)出一警報。
[0180] 可選地，所述方法從步驟138移動至判斷步驟139,在判斷步驟139中，所述方法判 斷所述應(yīng)激分?jǐn)?shù)與所述基線之間的差值的絕對值是否高于一預(yù)定闊值?？蒞獨(dú)立于步驟 134的執(zhí)行而執(zhí)行所述判斷步驟139。如果差值高于所述闊值，所述方法優(yōu)選地繼續(xù)至步驟 140,在步驟140中發(fā)出一警報。
[0181] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述方法產(chǎn)生一可傳輸?shù)木瘓?，并通過例如互聯(lián)網(wǎng)或 一蜂窩網(wǎng)絡(luò)將該警報傳輸至一遠(yuǎn)程位置。在一些實施例中，所述警報被傳送至一個或多個 移動電話并產(chǎn)生一可感知的信號(諸如所述裝置的一顯示信息，一顯示的標(biāo)記，一顯示的圖 形，一音頻信號和/或一震動）。
[0182] 所述方法結(jié)束于步驟141。
[0183] 圖3所示的是根據(jù)本發(fā)明一些實施例中用于管理農(nóng)作物32處理的一種系統(tǒng)30的框 圖示意圖。系統(tǒng)30包括一傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)被部署并配置為用于測量并傳輸一 第一參數(shù)的數(shù)據(jù)和一第二參數(shù)的數(shù)據(jù)，其中所述第一參數(shù)描述所述農(nóng)作物32的一植株部位 的曰收縮量，所述第二參數(shù)描述所述農(nóng)作物32的一植株部位的日生長速率。所述參數(shù)可選 并優(yōu)選地與上述方法10或方法20中描述的參數(shù)相同或相似。傳感器系統(tǒng)被表示為方塊34， 但還代表那些所述傳感器系統(tǒng)包括為測量農(nóng)作物32的至少一植株部位的參數(shù)而排列的數(shù) 個傳感元件的實施例。運(yùn)種傳感元件的代表性范例被顯示為36。如圖3中所示的，所述傳感 元件可W附著于所述植株部位，或者傳感元件可W位于所述植株部位的附近。在本發(fā)明的 各種示例性實施例中，所述傳感器系統(tǒng)包括至少一植物生長測量儀。
[0184] -植物生長測量儀是一已知的設(shè)備，通常包括一換能器構(gòu)件，所述換能器構(gòu)件能 夠機(jī)械彎曲W應(yīng)對所述植株莖尺寸或主干尺寸的變化。所述換能器構(gòu)件可W包含諸如但不 限于電子應(yīng)變片的應(yīng)變片（strain gauge),所述應(yīng)變片W-種使所述換能器構(gòu)件的彎曲被 測定為所附應(yīng)變片變化中的一應(yīng)變水平的配置附著于所述換能器構(gòu)件。
[0185] 可用于本文實施例的一植物生長測量儀可W可選地包含細(xì)長狹口，所述細(xì)長狹口 連接至所述換能器構(gòu)件W曬合所述植株部位。優(yōu)選地，所述狹口被設(shè)計為引起所述植株莖 組織的最小破壞和形變。所述植物生長測量儀可W，例如，使用C形的塑料或其他防腐及溫 穩(wěn)的換能器構(gòu)件。所述植物生長測量儀可W可選地包含臂部，所述臂部可W較接在一起并 連接一換能器構(gòu)件，所述換能器構(gòu)件因曬合在較接的臂部或附著的細(xì)長狹口或其整體之間 的莖的大小變化而發(fā)生應(yīng)變。所述植物生長測量儀進(jìn)一步可選的形式可W利用一對接觸所 述植株莖或主干的較接板。在運(yùn)些實施例中，所述換能器構(gòu)件在所述一對較接板之間延伸， 并因而莖或主干的大小變化而發(fā)生可測量的應(yīng)變。本發(fā)明的一些實施例中，也可W考慮其 他類型的植物生長測量儀。也可W考慮其他類型的傳感器。代表性實例包括，而非限制，一 壓力室、一干濕球溫度表和/或一溫度傳感器。
[0186] 可W預(yù)期的是，在從本申請開始的一專利周期中，將會開發(fā)出許多相關(guān)的傳感元 件，術(shù)語"傳感元件"的范圍意在事先包含所有運(yùn)些新的技術(shù)。
[0187] 傳感器系統(tǒng)34可W通過一通信信道38傳輸所測量得的數(shù)據(jù)，所述通信信道38可W 是一符合要求的有線通信信道或一符合要求的無線通信信道。
[0188] 系統(tǒng)30還包括一數(shù)據(jù)處理器40,數(shù)據(jù)處理器40被配置為接收來自于所述傳感器系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)、提取所述參數(shù)并基于所述參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)。在一些實施例中，如 上進(jìn)一步描述的，數(shù)據(jù)處理器40還計算一應(yīng)激分?jǐn)?shù)。在本發(fā)明的不同示例性實施例中，數(shù)據(jù) 處理器執(zhí)行上述方法10和/或方法20和/或方法130中描述的至少一操作。可選地，系統(tǒng)30還 包括一控制器42，控制器42與數(shù)據(jù)處理器40通信，并且如上進(jìn)一步描述的，控制器42被配置 為用于運(yùn)行一響應(yīng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)和/或植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)的農(nóng)作物處理系統(tǒng)44。在 本發(fā)明的一些實施例中，系統(tǒng)30還包括所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)44。
[0189] 本文中使用的術(shù)語"大紛'是指±10%。
[0190] 本文中使用的單詞"示例性"意為"作為一范例、實例或例證"。任何被描述為"示例 性"的實施例無需被理解為比其他實施例更優(yōu)選或更有效果，和/或無需排除其他實施例特 征的組合。
[0191] 本文中使用的單詞"可選"意為"在一些實施例中提供而不在其他實施例中提供"。 本發(fā)明的任何特定實施例可W包括多個"可選的"特征，除非運(yùn)些特征相互矛盾。
[0192] 本文中使用的術(shù)語"包含（comprises)包含（comprising)包括 (includes)"、"包括（including)"、"具有化aving)"及其變化意為"包括但不限于"。
[0193] 術(shù)語"由…組成(consisting ofT意為"包括并限于"。
[0194] 術(shù)語"基本由…組成（consisting essentially of)"是指組合物、方法或結(jié)構(gòu)可 W包括額外的成分、步驟和/或部分，但僅限于所述額外的成分、步驟和/或部分不實質(zhì)上改 變所主張的化合物、方法或結(jié)構(gòu)的基本特征及新穎性特征。
[01M]本文中使用的單數(shù)形式"一 (a/an/the)"包括復(fù)數(shù)引用，除非上下文中另有明確規(guī) 定。例如，術(shù)語"一化合物"或"至少一化合物"可W包括數(shù)個化合物及其混合物。
[0196]縱觀本申請，W范圍形式提出了本發(fā)明的不同實施例?？蒞理解的是，W范圍形式 進(jìn)行的說明僅僅是為了方便和簡潔，不應(yīng)被理解為對本發(fā)明范圍的固定限制。因此，范圍的 說明應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是已經(jīng)具體公開了在該范圍內(nèi)的所有可能的子區(qū)域和單個數(shù)值。例如，諸 如"1至護(hù)范圍的描述應(yīng)當(dāng)本理解為已具體公開了子范圍，諸如1至3，1至4，1至5,2至4,2至 6,3至6等，W及范圍內(nèi)的單個數(shù)值，例如1，2,3,4,5和6。無論所述范圍的寬度，都能適用運(yùn) 一點(diǎn)。
[0197] 每當(dāng)本文中指明一數(shù)值范圍時，旨在包括所指明范圍內(nèi)的任意引用的數(shù)值(分?jǐn)?shù) 或整數(shù)）。本文中使用的語句"在一第一指明數(shù)字和一第二指明數(shù)字之間的范圍內(nèi) (ranging/ranges between)"和"在一第一指明數(shù)字至一第二指明數(shù)字范圍內(nèi)（ranging/ ranges from)"是可W相互交換的，并且意在包括所述第一指明數(shù)字和第二指明數(shù)字W及 兩者之間的所有分?jǐn)?shù)數(shù)值及整數(shù)數(shù)值。
[0198] 可W認(rèn)識到的是，本發(fā)明某些為清楚起見而分別描述在各個實施例中的特征，也 可W在一單個實施例中被組合提供。相反地，本發(fā)明某些為簡潔起見而描述在一單個實施 例中的不同特征，也可W在本發(fā)明任何其他描述的實施例中被單獨(dú)或W任意合適的子組合 提供。不同實施例中描述的某些特征不應(yīng)當(dāng)被理解為運(yùn)些實施例的必要特征，除非實施例 沒有運(yùn)些元素?zé)o法運(yùn)行。
[0199] 上文描繪的本發(fā)明的不同實施例和方面及下文所主張的權(quán)利要求，可W從下文的 實例獲得實驗性支持。
[0200] 實例
[0201] 請參見W下實例，W下實例結(jié)合上文說明旨在W-非限制方式說明本發(fā)明的一些 實施例。
[0202] 實例 1
[0203] 所述植株狀態(tài)函數(shù)與SWP的相關(guān)性
[0204] 材料及方法
[0205] 2013年在一商品扁桃樹果園內(nèi)進(jìn)行了一實驗。所有樹木具有相同的種、年齡和生 長階段。樹木的樹齡為20歲，并在相似環(huán)境(一排水良好的粘壤±)下生長。通過兩臺位于兩 棵不同樹木上的植物生長測量儀（DE(dendrometer)Dend;rometer Phytomonitor Stations,PhyTech Ltd.,化d Mordechai, Israel)每 1 小時記錄主干直徑的變化。
[0206] 用壓力室（Model 3005;Soil moisture Equipment,Santa Barbara,化11;〇測量 裝有植物生長測量儀的同一樹木的SWP。
[0207] 所述第一參數(shù)P1是日最大收縮量，在本實例中表示;所述第二參數(shù)P2是所述主 干生長速率，在本實例中WG表示。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，利用等式2至等式4,每日計算 所述植株狀態(tài)函數(shù)。分別分開計算每一樹木的所述植株狀態(tài)函數(shù)。所述歸一化因子為m = Mmax-Mmin和ni = Gmax-Gmin，其中Mmax、Mmin、Gmax、Gmin是10天內(nèi)Μ和G的最大值及最小值。兩個計算 得的植株狀態(tài)函數(shù)(一棵樹木對應(yīng)一個函數(shù)）WS1和S2表示。
[0208] 此外，選擇管理操作W使本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值維持在一預(yù)定的 植株狀態(tài)基線上，因而有超過0.8的可能性獲得一預(yù)定的SWP數(shù)值。SWP與產(chǎn)量之間的相關(guān)性 是已知的[Shackel, Κ . A S . Guru singhe , and D.K.W.Micke.1998. Water stress responses of almond[Prunus du 1 cis(Mi11.)Webb]trees under field conditions.Acta化的.470:309-316]。如下，本文實施例的所述方法已在扁桃作物上獲得 實施。執(zhí)行農(nóng)作物管理操作并反復(fù)計算所述植株狀態(tài)函數(shù)。將所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與 所述基線作比較，并執(zhí)行所述農(nóng)作物管理操作響應(yīng)所述比較。在本實例中，在整個季節(jié)中更 新所述灌概計劃W符合所述基線，使得與SWP之間具有更好的相關(guān)性，并致使產(chǎn)量提高。
[0209] 結(jié)果
[0210] 圖4顯示了兩棵樹的主干直徑的變化m毫米計)為一年中每一天(D0Y)的函數(shù)。如 圖所示的，樹木在運(yùn)個年齡段和在該年度的凈生長是可W忽略的。另一方面，所述主干直徑 變化頻繁，運(yùn)顯示了明顯的日收縮和日膨脹。MDS值隨著灌概(每4~5天)而變化，因此，MDS 可W作為植株水分狀態(tài)的指標(biāo)。
[0211] 圖5顯示了由所述主干直徑變化計算得的所述兩棵樹木的MDS值。如圖所示的，兩 棵樹木的MDS值之間具有明顯的差異。由于相同的種、年齡和生長階段的樹木在作為單一參 數(shù)的MDS上會有所不同，因此，在根據(jù)一具體的MDS值來設(shè)置灌概是十分困難的。
[0212] 圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，為每一棵樹木計算得的所述植株狀態(tài)函數(shù) S1和S2。如圖所示的，對于兩棵樹而言，所述S1和S2的數(shù)值是一致的。
[0213] 圖7顯示了本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)與所測量得的SWP之間的相關(guān)性。相應(yīng) 的決定系數(shù)R2為0.7382,運(yùn)表明所述植株狀態(tài)函數(shù)與SWP具有良好的相關(guān)性，并且，所述植 株狀態(tài)函數(shù)可因此代替SWP作為一植株指標(biāo)。
[0214] 圖11顯示了基于植株狀態(tài)、所測量得的SWP值(Ξ角形）及一參考基線的SWP預(yù)測。 選擇所述灌概計劃W使所預(yù)測的SWP維持在位于或低于所述基線。如圖所示的，在D0Y200之 后，所述農(nóng)作物管理操作(在本實例中的灌概計劃)將所預(yù)測的SWP維持在低于所述基線。較 低的SWP確保了產(chǎn)量的提高。
[0215] 實例2
[0216] 所述植株狀態(tài)函數(shù)與SWP及植株高度的相關(guān)性
[0217] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)與其他農(nóng)作物的其他植株指標(biāo)也具 有良好的相關(guān)性，所述其他農(nóng)作物包括但不限于甜椒、番茄、甜瓜、西瓜、棉花、玉米、大豆、 油梨、芒果、相橘、落葉樹(deciduous trees)、橄攬、葡萄。因此，本文實施例的所述植株狀 態(tài)函數(shù)可W被用于防止或降低植株應(yīng)激(plant stress)從而獲得較高的產(chǎn)量。在本實例 中，計算棉花的所述植株狀態(tài)函數(shù)。
[0218] 對于棉花，用于評價所述植株應(yīng)激的主要植株指標(biāo)是營養(yǎng)期間的植株高度及生殖 期間的SWP。本實例論證了 ：運(yùn)兩個指標(biāo)與本文實施例中的所述植株狀態(tài)函數(shù)具有良好的相 關(guān)性。利用本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)，運(yùn)種相關(guān)性可W用于預(yù)測所述植株高度和/或 SWP?？蒞認(rèn)識到的是，運(yùn)種預(yù)測可W為增強(qiáng)農(nóng)作物管理及控制提供參考指南。
[0219] 材料及方法
[0220] 2013年在一商品棉田內(nèi)進(jìn)行了一實驗。通過莖直徑傳感器（SD(Stem Diameter) Stem Diameter Phytomonitor Stations ,PhyTech Ltd. ,Yad Mordechai , Israel)每 1 小時 記錄100個莖直徑的變化。
[0221 ]所述第一參數(shù)P1是日最大收縮量，在本實例中表示;所述第二參數(shù)P2是所述主 干生長速率，在本實例中WG表示。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，利用等式2至等式4,每日計算 所述植株狀態(tài)函數(shù)。所述歸化因子為ni二Mmax-Mmin和ni二Gmax-Gmin ,其中Mmax、Mmin、Gmax、Gmin 是10天內(nèi)M和G的最大值及最小值。
[0222]在相同的棉田內(nèi)測量SWP和植株高度。利用本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)計算 植株高度和SWP。
[0223] 棉花植株高度被稱為優(yōu)良產(chǎn)量的一指標(biāo)。基于本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)的 植株高度預(yù)測能力允許定義一植株狀態(tài)基線。選擇管理操作W使所述植株狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值 維持在一預(yù)定基線上，從而獲得一預(yù)定的植株高度。在本實例中，反復(fù)執(zhí)行農(nóng)作物管理操作 和植株狀態(tài)函數(shù)的計算。將所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與所述基線作比較，并執(zhí)行所述農(nóng)作 物管理操作響應(yīng)所述比較。使高度和時序(timing)獲得了提高，從而獲得一顯著提高的產(chǎn) 量(+15%)。
[0224] ^
[0225] 圖8和圖9顯示了測量得的(菱形)一代表性植株的所述棉花高度（圖8)及SWP(圖9) 與利用本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)計算得的（實線）一代表性植株的所述棉花高度及 SWP。如圖所示的，所述高度及所述SWP均與由本文實施例的所述植株狀態(tài)函數(shù)所預(yù)測的數(shù) 值良好吻合。
[0226] 圖12顯示了基于植株狀態(tài)的棉花高度預(yù)測、棉花高度測量(菱形)和兩條基于所述 高度測量而定義的參考基線基線1和基線2表示）。運(yùn)些參考基線可W被轉(zhuǎn)換為用于農(nóng)作 物管理實踐的植株狀態(tài)基線，從而如上解釋地獲得一提高的產(chǎn)量。
[0227] 實例3
[0228] 使用所述植株狀態(tài)函數(shù)W定義±壤水分闊值
[0229] 本實例驗證了所述植株狀態(tài)函數(shù)對于定義±壤水分闊值或灌概闊值是有用的。
[0Z30] 材料及方法
[0231] 2013年在一商品甜椒溫室內(nèi)進(jìn)行了 一實驗。在D0Y220,將所述甜椒種植在一排水 良好的砂上中。通過莖直徑傳感器（SD(Stem DiameteiOStem Diameter曲ytomonitor Sl:ations,F*h5fTech Ltd.,化d Mordechai,Israel)每1小時記錄主干直徑的變化。利用抑R 測量±壤水分含量。
[0232] 所述第一參數(shù)P1是日最大收縮量，在本實例中表示;所述第二參數(shù)P2是所述主 干生長速率，在本實例中WG表示。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，利用等式2至等式4,每日計算 所述植株狀態(tài)函數(shù)。所述歸化因子為ni二Mmax-Mmin和ni二Gmax-Gmin ,其中Mmax、Mmin、Gmax、Gmin 是7天內(nèi)M和G的最大值及最小值。
[0233] ^
[0234] 圖10顯示了所述±壤水分百分?jǐn)?shù)（左側(cè)縱坐標(biāo)）和所述植株狀態(tài)函數(shù)（右側(cè)縱坐 標(biāo)）。如圖所示的，從D0Y260至D0Y290，所述植株狀態(tài)函數(shù)顯著降低(低于0.7)。運(yùn)表明所述 植株受到脅迫（S化ess)。在此期間，所述水分含量也降低。因此，從D0Y290起定義最小水含 量的闊值為15.75。通過灌概系統(tǒng)的合理運(yùn)行使得所述±壤水分保持高于此水平，可W使所 述植株避免所述脅迫狀況。
[0235] 實例4
[0236] 使用植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測產(chǎn)量 [0237] 棉花
[0238] 在一個生長季內(nèi)監(jiān)測W色列境內(nèi)的24個棉田。對于每一個棉田，使用一植物生長 測量儀連續(xù)監(jiān)測一代表性植株的所述莖直徑。計算每日植株狀態(tài)參數(shù)及其移動平均數(shù)。基 于所述植株狀態(tài)函數(shù)，利用被設(shè)置為0.47的闊值0,根據(jù)上述等式5計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。在 本實例中，所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)被稱為一累積應(yīng)激。稱量每一棉花田的棉纖維產(chǎn)量。
[0239] 圖14顯示了不同棉田的棉纖維產(chǎn)量（Wkg/dunam為單位)作為平均植株狀態(tài)的函 數(shù)。還顯示了相關(guān)系數(shù)、均方根差(RMSE)和標(biāo)準(zhǔn)偏差（STDV)。將所述RMSE與所述STDV作比 較，顯然所述平均植株狀態(tài)誤差降低了 一半。
[0240] 圖15和W下表2顯示了所述累積應(yīng)激(C.S)與所述產(chǎn)量之間的相關(guān)性。如顯示的， 所述累積應(yīng)激對于最終產(chǎn)量具有一負(fù)面影響，其中較高的累積應(yīng)激提供了一較低的產(chǎn)量。 [0241 ] 扁桃
[0242] 在一個生長季內(nèi)監(jiān)測美國加利福尼亞境內(nèi)的17棵扁桃樹。每一棵樹都安裝有一植 物生長測量儀并被連續(xù)監(jiān)測。計算每一棵樹的每日植株狀態(tài)參數(shù)及其移動平均數(shù)。利用被 設(shè)置為0.4的闊值σ，根據(jù)上述等式5計算所述累積應(yīng)激。
[0243] 由于技術(shù)問題，Ξ個樹植物生長測量儀的數(shù)據(jù)是局部的(partial)。W下使用足夠 量的數(shù)據(jù)給出扁桃樹的結(jié)果和分析。
[0244] 圖16顯示了不同扁桃樹的扁桃產(chǎn)量磅每樹為單位)作為累積應(yīng)激的函數(shù)。還顯 示了相關(guān)系數(shù)、均方根差(RMSE)和標(biāo)準(zhǔn)偏差(STDV)。將所述RMSE與所述STDV作比較，顯然所 述平均植株狀態(tài)誤差降低了 一半。
[0245] 圖17和W下表2顯示了所述累積應(yīng)激(C.S)與所述產(chǎn)量之間的相關(guān)性。由于樣品數(shù) 量不足，根據(jù)累積應(yīng)激范圍將所述扁桃樹分為兩組。如顯示的，所述累積應(yīng)激對于最終產(chǎn)量 具有一負(fù)面影響，其中較高的累積應(yīng)激提供了一較低的產(chǎn)量。
[0246] 發(fā)現(xiàn)所述累積應(yīng)激與所述產(chǎn)量具有一良好的相關(guān)性，尤其在生長季的第一部分期 間，直至5月底。運(yùn)可能是因為中后期MDS值上升，因此生殖期不必與水分脅迫相關(guān)。
[0247] 表 2 [024引
[0249]~在表2中，Pxy是用于組X與組y之間學(xué)生t檢驗的P值。運(yùn)是一種對于零假設(shè)的雙側(cè)檢 巧。，其中兩個獨(dú)立的樣品具有相同平均值(期望值）。在本實例中，沒有假設(shè)所述兩組具有相 等的總體方差。運(yùn)種學(xué)生t檢驗有時被稱為Welch t-test。表2顯示了用于棉花和扁桃的所 述Welch's測試，位于每兩組的累積應(yīng)激范圍內(nèi)。所述P值<0.05,運(yùn)意味著一與零假設(shè)相反 的有力推定:在各組之間沒有明顯的差異。
[0巧0] 實例5
[0251] 使用地理數(shù)據(jù)估計植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)
[0252] 在一個生長季內(nèi)監(jiān)測美國加利福尼亞境內(nèi)的扁桃樹。每一區(qū)域內(nèi)，在Ξ個不同的 位置上進(jìn)行測量，每一位置上取兩棵不同的樹木。對于每一單株樹木，利用被設(shè)置為0.4的 闊值0,根據(jù)上述等式5計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。在本實例中，所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)稱為一累積應(yīng) 激。計算每一單株樹木的所述累積應(yīng)激與該單株樹木的產(chǎn)量之間的相關(guān)性。
[0253] 對于每一區(qū)域，從一 GIS圖像中獲得所述株冠大小分布。將所述株冠大小分布作為 一加權(quán)函數(shù)，所述區(qū)域的累積應(yīng)激按照所計算得的整個區(qū)域的累積應(yīng)激的一加權(quán)平均數(shù)來 計算。特別地，在平均化過程中，根據(jù)具有相同或相似株冠大小的百分比(例如20%內(nèi)）而對 每一樹木的所述累積應(yīng)激進(jìn)行加權(quán)。計算所述區(qū)域的所述累積應(yīng)激與所述區(qū)域的產(chǎn)量之間 的相關(guān)性。
[0254] 圖18A和18B顯示了從一 GIS獲得的一圖像（圖18A)和一相應(yīng)的株冠大小分布（圖 18B)，圖19顯示了整個區(qū)域的產(chǎn)量磅每英畝為單位)作為所述區(qū)域的累積應(yīng)激的一函 數(shù)。如圖所示的，通過結(jié)合地理數(shù)據(jù)與所計算得的數(shù)個單株樹木的累積應(yīng)激，可W獲得一描 繪整個區(qū)域的累積應(yīng)激，該累積應(yīng)激與所述區(qū)域的產(chǎn)量具有很高的相關(guān)性。
[0255] 盡管已結(jié)合特定實施例對本發(fā)明加 W描述，很明顯地，許多代替、修飾和變化對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本文意在包含所有運(yùn)些落入所附權(quán)利要求范圍 內(nèi)的替代、修飾和變化。
[0256] 本說明書中提及的所有出版物、專利及專利申請的全文W引用方式并入本文，與 每一單獨(dú)出版物、專利或?qū)＠暾埍惶貏e且單獨(dú)地引用到本文中具有相同的程度。此外，本 申請的任何參考文獻(xiàn)的應(yīng)用和識別不應(yīng)當(dāng)被理解為承認(rèn)該些參考文獻(xiàn)可W作為本申請的 現(xiàn)有技術(shù)。就使用的章節(jié)標(biāo)題來說，運(yùn)些章節(jié)標(biāo)題不應(yīng)當(dāng)被理解為必要限定。
【主權(quán)項】
1. 一種農(nóng)作物管理處理的方法，包括： 監(jiān)測一第一參數(shù)和一第二參數(shù)，所述第一參數(shù)描述所述農(nóng)作物的一植株部位的一日收 縮量，所述第二參數(shù)描述所述農(nóng)作物的一植株部位的日生長速率； 基于所述第一參數(shù)的一數(shù)值和所述第二參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)；以及， 運(yùn)行一響應(yīng)所述植株狀態(tài)函數(shù)的農(nóng)作物處理系統(tǒng)。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)是所述第一參數(shù)及第二參數(shù)的一 線性函數(shù)。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，對于所述參數(shù)中的至少一個，在所述線性函數(shù)中所 述參數(shù)的一系數(shù)與所述參數(shù)的變化量成正比。4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，對于所述參數(shù)中的至少一個，在所述線性函數(shù)中的 所述參數(shù)的一系數(shù)是所述參數(shù)的變化量與所述第一參數(shù)及第二參數(shù)的變化量之和的比值。5. 如權(quán)利要求3和4中任一項所述的方法，其中，所述變化量是相對于前一天的所述至 少一參數(shù)的數(shù)值計算而得的。6. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述的計算所述植株狀態(tài)函數(shù)包括歸 一化所述第一參數(shù)及所述第二參數(shù)，其中所述植株狀態(tài)函數(shù)是所述歸一化的參數(shù)的一函 數(shù)。7. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)及所述 植株狀態(tài)函數(shù)的歷史數(shù)值計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述運(yùn)行所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)也響應(yīng)所述植株應(yīng)激 分?jǐn)?shù)。9. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:將所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與 一植株狀態(tài)基線作比較，其中所述運(yùn)行所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)響應(yīng)所述比較。10. 如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括：當(dāng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)低于所述植株 狀態(tài)基線時，改變所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參數(shù)。11. 如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括：當(dāng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與所述植株狀 態(tài)基線的一差值的絕對值高于一預(yù)定閾值時，改變所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參 數(shù)。12. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作物 的屬。13. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作物 的種。14. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作物 的年齡。15. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作物 生長周期中的一階段。16. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:接收所述農(nóng)作物一狀態(tài)的歷史 數(shù)據(jù)，并部分基于所述歷史數(shù)據(jù)而更新所述植株狀態(tài)函數(shù)。17. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:接收來自于種植所述農(nóng)作物的 土壤的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。18. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:接收灌溉量數(shù)據(jù)，并基于所述 植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述灌溉量數(shù)據(jù)。19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述的校準(zhǔn)包括計算土壤水分閾值，并且，所述方 法包括:監(jiān)測所述土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并將所監(jiān)測到的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)與所述土壤水分閾值進(jìn)行 反復(fù)比較，其中所述運(yùn)行所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)響應(yīng)所述比較。20. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括:接收來自于種植所述農(nóng)作物的區(qū)域的氣候 數(shù)據(jù)，以及基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述氣候數(shù)據(jù)。21. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)預(yù)測所 述植株的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中的至少 一個的估計值。22. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)預(yù)測所 述植株部位的水勢的估計值。23. 如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測所述植株的高 度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中的至少一個的估計 值。24. 如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測所述植株的高 度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中的至少一個的估計 值。25. 如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測所述植株部位 的水勢的估計值。26. 如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測所述植株部位 的水勢的估計值。27. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述植株部位是一主干。28. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述植株部位是一莖。29. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述植株部位是一果實。30. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)包括一灌溉系 統(tǒng)。31. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述的監(jiān)測所述第一參數(shù)和所述第二 參數(shù)包括:接收來自于所述植株部位的植物生長測量儀數(shù)據(jù)，并基于所述植物生長測量儀 數(shù)據(jù)計算所述參數(shù)。32. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:從一地理信息系統(tǒng)接收一包含 所述農(nóng)作物的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，并基于所述地理數(shù)據(jù)及所述植株部位的植株狀態(tài)函數(shù)，提 供一對應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植株狀態(tài)估計值。33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布、溫度分 布及NDVI分布所組成的群組中的至少一參數(shù)。34. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述的提供所述植株狀態(tài)估計值包括:根據(jù)所述 地理數(shù)據(jù)的外推和/或內(nèi)插。35. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:從一地理信息系統(tǒng)接收一包含 所述農(nóng)作物的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，基于所述地理數(shù)據(jù)選擇數(shù)個位于所述區(qū)域內(nèi)不同位置的植 株部位，并反復(fù)監(jiān)測及計算每一所選的植株部位的所述植株狀態(tài)函數(shù)。36. 如權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述地理數(shù)據(jù)及所計算得的植株狀態(tài) 函數(shù)，提供一對應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植株狀態(tài)估計值。37. 如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布、溫度分 布及NDVI分布所組成的群組中的至少一地理參數(shù)。38. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布、溫度分 布及NDVI分布所組成的群組中的至少一地理參數(shù)。39. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述選擇數(shù)個植株部位包括:選擇至少兩個以不 同地理參數(shù)為特征的植株部位。40. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中，所述選擇數(shù)個植株部位包括:選擇至少兩個以不 同地理參數(shù)為特征的植株部位。41. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述的計算所述植株狀態(tài)函數(shù)包括歸一化所述第 一參數(shù)及所述第二參數(shù)，其中所述植株狀態(tài)函數(shù)是所述歸一化的參數(shù)的一函數(shù)。42. 如權(quán)利呀求5至41中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)及所 述植株狀態(tài)函數(shù)的歷史數(shù)值計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。43. 如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述的運(yùn)行所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)也響應(yīng)所述植株 應(yīng)激分?jǐn)?shù)。44. 如權(quán)利要求5至43中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:將所計算得的植株狀態(tài)函數(shù) 與一植株狀態(tài)基線作比較，其中所述的運(yùn)行所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)響應(yīng)所述比較。45. 如權(quán)利要求44所述的方法，進(jìn)一步包括：當(dāng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)低于所述植株 狀態(tài)基線時，改變所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參數(shù)。46. 如權(quán)利要求44所述的方法，進(jìn)一步包括：當(dāng)所計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與所述植株狀 態(tài)基線的一差值的絕對值高于一預(yù)定閾值時，改變所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)的至少一運(yùn)行參 數(shù)。47. 如權(quán)利要求5至46中任一項所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作 物的屬。48. 如權(quán)利要求5至47中任一項所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作 物的種。49. 如權(quán)利要求5至48中任一項所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作 物的年齡。50. 如權(quán)利要求5至49中任一項所述的方法，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作 物生長周期中的一階段。51. 如權(quán)利要求5至49中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:接收所述農(nóng)作物一狀態(tài)的歷 史數(shù)據(jù)，并部分基于所述歷史數(shù)據(jù)而更新所述植株狀態(tài)函數(shù)。52. 如權(quán)利要求5至51中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:接收來自于種植所述農(nóng)作物 的土壤的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。53. 如權(quán)利要求5至52中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:接收灌溉量數(shù)據(jù)，并基于所述 植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述灌溉量數(shù)據(jù)。54. 如權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述的校準(zhǔn)包括計算土壤水分閾值，并且，所述方 法包括:監(jiān)測所述土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并將所監(jiān)測到的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)與所述土壤水分閾值進(jìn)行 反復(fù)比較，其中所述的運(yùn)行所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)響應(yīng)所述比較。55. 如權(quán)利要求52所述的方法，進(jìn)一步包括:接收來自于種植所述農(nóng)作物的區(qū)域的氣候 數(shù)據(jù)，以及基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述氣候數(shù)據(jù)。56. 如權(quán)利要求5至54中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)預(yù)測 所述植株的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中的至 少一個的估計值。57. 如權(quán)利要求5至54中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株狀態(tài)函數(shù)預(yù)測 所述植株部位的水勢的估計值。58. 如權(quán)利要求42和43中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測 所述植株的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間和所述植株產(chǎn)量中的至 少一個的估計值。59. 如權(quán)利要求42和43中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測 所述植株部位的水勢的估計值。60. 如權(quán)利要求5至59中任一項所述的方法，其中，所述植株部位是一主干。61. 如權(quán)利要求5至59中任一項所述的方法，其中，所述植株部位是一莖。62. 如權(quán)利要求5至59中任一項所述的方法，其中，所述植株部位是一果實。63. 如權(quán)利要求5至62中任一項所述的方法，其中，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)包括一灌溉系 統(tǒng)。64. 如權(quán)利要求5至63中任一項所述的方法，其中，所述的監(jiān)測所述第一參數(shù)和所述第 二參數(shù)包括:接收來自于所述植株部位的植物生長測量儀數(shù)據(jù)，并基于所述植物生長測量 儀數(shù)據(jù)計算所述參數(shù)。65. 如權(quán)利要求5至64中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:從一地理信息系統(tǒng)接收一包 含所述農(nóng)作物的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，并基于所述地理數(shù)據(jù)及所述植株部位的植株狀態(tài)函數(shù)， 提供一對應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植株狀態(tài)估計值。66. 如權(quán)利要求65所述的方法，其中，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布、溫度分 布及NDVI分布所組成的群組中的至少一參數(shù)。67. 如權(quán)利要求65所述的方法，其中，所述的提供所述植株狀態(tài)估計值包括:根據(jù)所述 地理數(shù)據(jù)的外推和/或內(nèi)插。68. 如權(quán)利要求5至64中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括:從一地理信息系統(tǒng)接收一包 含所述農(nóng)作物的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，基于所述地理數(shù)據(jù)選擇數(shù)個位于所述區(qū)域內(nèi)不同位置的 植株部位，并反復(fù)監(jiān)測及計算每一所選的植株部位的所述植株狀態(tài)函數(shù)。69. 如權(quán)利要求68所述的方法，進(jìn)一步包括:基于所述地理數(shù)據(jù)及所計算得的植株狀態(tài) 函數(shù)，提供一對應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植株狀態(tài)估計值。70. 如權(quán)利要求68和69中任一項所述的方法，其中，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積 分布、溫度分布及NDVI分布所組成的群組中的至少一地理參數(shù)。71. 如權(quán)利要求70所述的方法，其中，所述選擇數(shù)個植株部位包括:選擇至少兩個以不 同地理參數(shù)為特征的植株部位。72. -種表征一植株狀態(tài)的方法，所述方法包括： 接收一第一參數(shù)和一第二參數(shù)，所述第一參數(shù)描述所述植株的一部分的日收縮量，所 述第二參數(shù)描述所述植株的一部分的日生長速率;以及 運(yùn)行一數(shù)據(jù)處理器，用以基于所述第一參數(shù)的數(shù)值及所述第二參數(shù)的數(shù)值計算一植株 狀態(tài)函數(shù)，并將所述植株狀態(tài)函數(shù)傳輸至一電腦可讀介質(zhì)或一顯示設(shè)備。73. -種計算機(jī)軟件產(chǎn)品，包括一儲存程序指令的非易失性計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述程序 指令在被一數(shù)據(jù)處理器讀取時，使所述數(shù)據(jù)處理器接收一接收一第一參數(shù)和一第二參數(shù)， 并基于所述第一參數(shù)的數(shù)值及所述第二參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)，所述第一參數(shù)描 述所述植株的一部分的日收縮量，所述第二參數(shù)描述所述植株的一部分的日生長速率。74. -種用于管理農(nóng)作物處理的系統(tǒng)，包括： 一傳感器系統(tǒng)，被部署并配置為用于測量并傳輸一第一參數(shù)的數(shù)據(jù)和一第二參數(shù)的數(shù) 據(jù)，其中所述第一參數(shù)描述所述農(nóng)作物的一植株部位的日收縮量，所述第二參數(shù)描述所述 農(nóng)作物的一植株部位的日生長速率;以及， 一數(shù)據(jù)處理器，被配置為用于接收來自于所述傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、從所述數(shù)據(jù)中提取 所述所述第一及第二參數(shù)，并基于所述第一及第二參數(shù)的數(shù)值計算一植株狀態(tài)函數(shù)。75. 如權(quán)利要求74所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:一控制器，被配置為用于運(yùn)行一響應(yīng)所述 植株狀態(tài)函數(shù)的農(nóng)作物處理系統(tǒng)。76. 如權(quán)利要求74所述的系統(tǒng)，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)是所述第一參數(shù)和第二參數(shù)的 一線性函數(shù)。77. 如權(quán)利要求76所述的系統(tǒng)，其中，對于所述第一及第二參數(shù)中的至少一個，所述線 性函數(shù)中的所述參數(shù)的一系數(shù)與該所述參數(shù)的變化量成正比。78. 如權(quán)利要求76所述的系統(tǒng)，其中，對于所述第一及第二參數(shù)中的至少一個，所述線 性函數(shù)中的所述參數(shù)的一系數(shù)是該所述參數(shù)的變化量與所述第一參數(shù)及第二參數(shù)的變化 量之和的比值。79. 如權(quán)利要求77和78中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述變化量是相對于前一天的至少 一參數(shù)的數(shù)值計算而得的。80. 如權(quán)利要求74至79中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于歸一 化所述第一參數(shù)及所述第二參數(shù)，其中所述植株狀態(tài)函數(shù)是歸一化參數(shù)的函數(shù)。81. 如權(quán)利要求74至80中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于 所述植株狀態(tài)函數(shù)及所述植株狀態(tài)函數(shù)的歷史數(shù)值計算一植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)。82. 如權(quán)利要求81所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:一控制器，被配置為用于運(yùn)行一響應(yīng)所述 應(yīng)激分?jǐn)?shù)的農(nóng)作物處理系統(tǒng)。83. 如權(quán)利要求74至81中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于訪問 一儲存有一基線植株狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫，將計算得的植株狀態(tài)函數(shù)與所述基線植株函數(shù)作比 較，并發(fā)布一關(guān)于所述比較的報告。84. 如權(quán)利要求74至83中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作 物的屬。85. 如權(quán)利要求74至84中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作 物的種。86. 如權(quán)利要求74至85中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作 物的年齡。87. 如權(quán)利要求74至86中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述植株狀態(tài)函數(shù)特定于所述農(nóng)作 物生長周期中的一階段。88. 如權(quán)利要求74至86中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收 所述農(nóng)作物一狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)，并部分基于所述歷史數(shù)據(jù)更新所述植株狀態(tài)函數(shù)。89. 如權(quán)利要求74至88中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收 來自于種植所述農(nóng)作物的土壤的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)土壤水分?jǐn)?shù) 據(jù)。90. 如權(quán)利要求74至89中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收 灌溉量數(shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述灌溉量數(shù)據(jù)。91. 如權(quán)利要求89所述的系統(tǒng)，其中，所述的校準(zhǔn)包括計算土壤水分閾值，并且所述數(shù) 據(jù)處理器被配置為用于監(jiān)測所述土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，并將所監(jiān)測到的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)與所述土壤 水分閾值進(jìn)行反復(fù)比較。92. 如權(quán)利要求89所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接收來自于種植所 述農(nóng)作物的區(qū)域的氣候數(shù)據(jù)，并基于所述植株狀態(tài)函數(shù)校準(zhǔn)所述氣候數(shù)據(jù)。93. 如權(quán)利要求74至91中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于 所述植株狀態(tài)函數(shù)預(yù)測所述植株的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間 和所述植株產(chǎn)量中的至少一個的估計值。94. 如權(quán)利要求74至91中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于 所述植株狀態(tài)函數(shù)預(yù)測所述植株部位的水勢的估計值。95. 如權(quán)利要求81和82中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于 所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測所述植株的高度、所述植株的果實大小、所述植株的果實成熟時間 和所述植株產(chǎn)量中的至少一個的估計值。96. 如權(quán)利要求81和82中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于 所述植株應(yīng)激分?jǐn)?shù)預(yù)測所述植株部位的水勢的估計值。97. 如權(quán)利要求74至94中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器系統(tǒng)包括一附著于所述 植株部位的傳感元件。98. 如權(quán)利要求74至97中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述植株部位是一主干。99. 如權(quán)利要求74至97中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述植株部位是一莖。100. 如權(quán)利要求74至97中任一項所述的系統(tǒng)，其中，其中所述植株部位是一果實。101. 如權(quán)利要求74至100中任一項所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)。102. 如權(quán)利要求74至101中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述農(nóng)作物處理系統(tǒng)包括一灌溉 系統(tǒng)。103. 如權(quán)利要求74至102中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器系統(tǒng)包括至少一植物 生長測量儀。104. 如權(quán)利要求74至99中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器系統(tǒng)包括選自由壓力 室、干濕球溫度表和溫度傳感器所組成的群組中的至少一個裝置。105. 如權(quán)利要求74至104中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接 收一包含所述農(nóng)作物的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，并基于所述地理數(shù)據(jù)及所述植株部位的植株狀態(tài) 函數(shù)，提供一對應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部位的植株狀態(tài)估計值。106. 如權(quán)利要求105所述的系統(tǒng)，其中，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠面積分布、溫度 分布及NDVI分布所組成的群組中的至少一參數(shù)。107. 如權(quán)利要求106所述的系統(tǒng)，其中，所述的提供所述植株狀態(tài)估計值包括:根據(jù)所 述地理數(shù)據(jù)的外推和/或內(nèi)插。108. 如權(quán)利要求74至104中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于接 收一包含所述農(nóng)作物的區(qū)域的地理數(shù)據(jù)，并基于所述地理數(shù)據(jù)選擇數(shù)個位于所述區(qū)域內(nèi)不 同位置的植株部位，其中所述傳感器系統(tǒng)被部署于所選擇的植株部位上。109. 如權(quán)利要求108所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于基于所述地理數(shù) 據(jù)及所述植株部位的植株狀態(tài)函數(shù)，提供一對應(yīng)于一未知日收縮量及日生長速率的植株部 位的植株狀態(tài)估計值。110. 如權(quán)利要求108和109中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述地理數(shù)據(jù)包括選自由株冠 面積分布、溫度分布及NDVI分布所組成的群組中的至少一地理參數(shù)。111. 如權(quán)利要求110所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器被配置為用于選擇至少兩個植 株部位，所述至少兩個植株部位的至少一地理參數(shù)具有不同值。
【文檔編號】A01G25/16GK106028792SQ201480075973
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月18日
【發(fā)明人】奧馬爾·蓋伊, 埃坦·派萊克, 尤察·阿特曼, 薩麗卡·杜埃爾
【申請人】菲泰科有限公司