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龙图腾网获悉金陵科技学院申请的专利一种水培生菜管理及产量的预测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：CN119278845B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31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：202411443658.X，技术领域涉及：A01G31/00；该发明授权一种水培生菜管理及产量的预测方法是由陈丹艳;沈珊珊;刘娅;李海玲;马敬泽;李世龙;姜晓蕊;戴艾均;孔祥宇;张宇轩;王加营;祁恒设计研发完成，并于2024-10-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水培生菜管理及产量的预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水培生菜管理及产量的预测方法，包括育苗、壮苗移栽、环境因子管理、生菜产量预测等步骤，通过自制育苗液育苗，栽培营养液培育生菜生长，同时对环境空气的温湿度、光照、二氧化碳浓度等因子进行联合监控及耦合调控。本发明水培管理方法简单易行，生菜种植后显著提高作物根系和茎叶的生长及生理，增加叶片叶绿素和氮素含量，提高生菜的产量。本发明的产量预测模型可以根据生长监测预测产量情况，尤其适合智慧生菜栽培，在其他水培叶菜类也能有一定的综合效果。

本发明授权一种水培生菜管理及产量的预测方法在权利要求书中公布了：1.一种水培生菜管理及产量的预测方法，其特征在于，包括如下步骤： 1育苗 将生菜种子均匀直接播散在岩棉中，然后放入盛有育苗液的容器中，整个育苗期使岩棉浸入有育苗液，保持育苗环境温度25-28℃； 2壮苗移栽 选择壮苗，将带有苗的岩棉先插入配套种植篮，然后一起移栽到温室内装有水培液的管道或盆体装置中，水培液保持浸过种植篮12高度，低于管道种植孔最低位置1-2cm，保持栽培室内白天平均温度为25-28℃，湿度为50-60%，晚上温度为20±1℃，湿度为65-70%； 3环境因子管理 在移栽后缓苗阶段、抽叶稳定生长阶段、叶片数增长放缓后株高快速增加阶段、株高快速增加后进入到单叶面积及生物量增加阶段、可采收阶段，分别对温湿度、光照、空气二氧化碳浓度控制； 营养液控制：第一次移苗时，在水培液加入包衣缓释尿素肥，稀释制成营养液；根据植物生长情况每隔25-35天更换水培液，保留剩余包衣缓释尿素肥；水培液为总氮≥3gkg，总磷≥100mgkg，总钾≥120.0mgkg，pH6.0-7.0，电导率可为2.0mScm-3.1mScm，盐度为0.1%-0.15%； 4生菜产量预测 基于营养液指标含量或者基于植株生长指标，预测生菜的产量，以及利用机器学习方法构建采收期水培生菜叶绿素和含氮量预测模型，并根据水培生菜的产量、叶绿素和含氮量的预测结果，调整上述环境因子； 水培生菜的叶绿素和含氮量预测模型的确定方法如下： S1：拍照 对生菜进行拍照，照片分辨率必须达到1080p及以上，背景为黑色； S2：修剪图片 从指定路径读取图像，以及图像的高度和宽度，从原始图像的垂直方向上裁剪出高度的10%到80%的区域； S3：分割图片 创建一个掩码和背景、前景模型，使用GrabCut算法对image1进行分割，通过指定一个矩形区域来初始化分割，并用找到已知的前景或可能的前景，使用连通组件分析，找到最大的连通组件，相等为1，不等为0，其中，1为前景，0为背景，并创建相应的二值掩码，随后将原始图像复制到连通组件中，将不属于最大连通组件的部分置为0，得到只包含叶片的图像，然后转换为灰度图像，应用阈值化方法得到二值图像；复制原始图像，将二值图像中不属于叶片的区域复制的图像中置为0，得到最终分割的叶片图像，并在垂直方向上在图像的顶部和底部添加边框；最后返回经过处理的叶片图像，来移除图像的背景； S4：获取图片颜色值 获取图片中叶片的R、G、B的均值，并将计算得到的数据填入excel表中对应位置； S5：计算颜色植被指数 按照颜色植被指数R、G、B确定红、绿、蓝颜色植被指数自变量；先获取excel表中的R、G、B列中的数据，将上述R、G、B以及计算得到的参数作为自变量X，指标叶片叶绿素SPAD、叶片N含量分别作为因变量Y； S6：模型构建与指标评价确定 以RGB三个通道值为自变量，叶片叶绿素SPAD值、叶片N含量mgg为因变量分别构建弹性网络、核岭回归、梯度提升回归GBRT、XGBoost、LightGBM模型，通过计算评估指标R²确定最佳的预测模型； 步骤4中，基于营养液指标含量的生菜产量预测模型为： Y=29.177+0.196EC1-333.155pH1+.219EC2+235.674pH2-0.116EC3+84.758pH3-0.131EC4+43.829pH4-0.547N1-0.599N2+0.406N3-0.103N4R2=0.747，p0.0001； 其中，Y为单株生菜新鲜叶子生物量，单位为g株；EC1、EC2、EC3、EC4为第1次到第4次更换营养液时电导率含量，单位为uScm；pH1、pH2、pH3、pH4为第1次到第4次更换营养液时酸碱度；N1、N2、N3、N4第1次到第4次更换营养液时总氮含量，单位为mgL； 步骤4中，基于植株生长指标的生菜产量预测模型为： Y=212.440+2.345H2-0.384L2-0.003A2-59.852H+15.236L+1.741AR2=919，p0.001 其中，Y为单株生菜新鲜叶子生物量，单位为g株；H、L、A分别表示为株高、叶片数、最大叶面积，单位分别为cm、片、cm2。

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