1.一种基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采取标准营养液配方，利用珍珠岩作为培养基质，采用无土栽培定植温室蔬菜作物，采用温室标准化管理方式进行管理，保证苗期作物营养元素和水分的正常供给；
(2)选取定植一周后的植株分别进行水分胁迫、氮素胁迫样本培育；
(3)苗期样本水分胁迫、营养胁迫分别在胁迫后通过微尺度的micro-CT、叶片尺度的偏振-高光谱成像扫描、冠层尺度的植株冠层三维扫描成像进行植株生长状态的连续检测与信息采集，同时获取植株生长环境信息；
(4)进行常规理化检测：称量样本的干湿重，确定植株的含水率真值；用凯氏定氮法测定样品全氮含量；采用扫描电镜和超景深3D显微成像技术，获取植株的气孔和纤毛密度，以及海绵体和栅栏组织厚度，纤维管束分布密度和管径实测值；
(5)对步骤(3)提取的micro-CT的特征变量、偏振-高光谱图像特征变量和三维扫描成像特征变量进行归一化处理，使其特征值范围统一在0-1之间；
(6)对步骤(5)提取的归一化特征参数，利用主成分分析，结合分段逐步回归法进行特征降维和优化，以相关性和独立性为原则，在显著性水平α＝0.005时，当变量进入时模型的F>4.35则保留，变量回判时模型的F<2.95则剔除，同时保证R2>0.9，以获取相关性最大、多重共线性最小、相对检测误差最小为优化原则，进行特征寻优，获取最优化的特征变量作为植株水分胁迫、氮素胁迫诊断的特征变量；
(7)利用SVR支持向量机回归法进行特征层融合，建立基于micro-CT系统获取的气孔、海绵体、栅栏组织、纤毛、维管束、根系体积、主根和根毛密度特征变量，以及基于偏振-高光谱图像系统获取的冠幅、株高、叶倾角、560nm和1450nm高光谱水分敏感波长下的叶脉分布、平均灰度、叶缘阴影面积；0°、45°、90°、135°、180°特征偏振角下，560nm和1450nm特征图像的偏振态、stock向量、穆勒矩阵变量，以及三维激光扫描的植株体积、叶面积、茎粗特征变量多特征融合氮素和水分胁迫精确定量检测模型，并将多特征融合氮素和水分胁迫精确定量检测模型输入PLC控制系统；
(8)利用步骤(3)获取的作物生长环境的温度、湿度、光照和基质含水率信息，统计分析计算自定植以来的温度累计、光照累计值，结合基质含水率和环境温度、湿度、光照信息，计算植株的蒸腾量，在此基础上，基于采集的作物micro-CT图像、偏振高光谱图像特征、三维激光扫描成像的最优化的特征变量，进行作物营养和水分胁迫的跟踪连续检测，得出植株的施肥灌溉量模型，并将植株的施肥灌溉量模型输入PLC控制系统；
(9)在主管路恒压的条件下，建立施肥流量与施肥量、施肥泵转速与施肥流量之间的关系模型，并将施肥流量与施肥量、施肥泵转速与施肥流量之间的模型输入PLC控制系统；
(10)根据步骤(3)来获取表征植株的生长状态的micro-CT图像、偏振高光谱图像特征、三维激光扫描成像特征参数，PLC控制系统根据多特征融合氮素和水分胁迫精确定量检测模型判定植株当前的水分胁迫、氮素胁迫状态和程度；再基于施肥灌溉量模型，结合施肥泵转速与施肥流量、以及施肥泵转速与施肥流量之间的关系模型，利用PLC控制变频器输出频率，进而控制施肥泵的转速，实现施肥配比和灌溉量的精确节控制。
2.根据权利要求1所述的基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制方法，其特征在于，所述生长环境信息包括温室作物生长环境的温度、湿度、光照强度和栽培基质的含水率信息，采用温度变送器、湿度变送器、光照度变送器、含水率变送器来获取。
3.根据权利要求1所述的基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制方法，其特征在于，所述微尺度的micro-CT检测步骤为：
①将样本(28)，放入Micro-CT扫描系统的样本仓的旋转样本托架(27)上，启动Micro-CT扫描系统，进行扫描，获得样本的CT剖面；
②利用IPL软件，进行样本断层图片的边界和轮廓选取；
③选取不同断层切面进行图像分析，根据断层图片中目标灰阶的不同，调节高、低阈值，选定目标阈值范围，并二值化样本目标的断层图像；
④利用IPL软件结合目标图像分析，获取植株叶片和茎秆的气孔密度、海绵体厚度、栅栏组织、纤毛密度、维管束的剖面结构和断层图像灰度特征参数；
⑤基于选择的边界和阈值，剥离珍珠岩基质，生成根系三维图像，执行IPL语言导出根系体积和主根、根毛密度及分布参数。
4.根据权利要求1所述的基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制方法，其特征在于，叶片尺度的偏振-高光谱扫描成像检测步骤：
①将样本(28)置于偏振-高光谱成像系统的双坐标样本台(32)上，设置可见光-近红外光源(37)的波长范围为300-2200nm，设置光强范围为6500lux，调整成像系统的几何中心与位移台水平和垂直轴线XZ轴几何中心一致，进行偏振-高光谱图像的扫描成像；
②利用具有前置偏振滤光片组的两台高光谱成像系统，设置偏振片的采样偏振角分别为0°、45°、90°、135°、180°；高光谱前置滤光片透过波长为560nm、1450nm，分别在水平方向和垂直方向上，进行推帚式的偏振-高光谱扫描成像，获取主视和俯视方向的偏振-高光谱特征图像；
③通过坐标匹配和主视/俯视特征图像融合，提取营养和水分胁迫样本的主视和俯视视场下的高光谱特征图像，并提取植株冠幅、株高、叶倾角图像；
④基于前置560nm和1450nm滤光片，提取特征波长下的冠层高光谱特征图像，提取叶面的560nm和1450nm高光谱营养水分敏感波长下的叶脉分布，平均灰度、叶缘阴影面积特征参数；
⑤基于获取的0°、45°、90°、135°、180°特征偏振角的560nm、1450nm的偏振高光谱图像，提取氮素和水分胁迫植株样本的偏振态、斯托克向量、穆勒矩阵变量。
5.根据权利要求1所述的基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制方法，其特征在于，冠层尺度的三维激光扫描成像检测步骤：
①首先在所要扫描的作物叶片和栽植器皿上方粘贴直径为6mm的黑色轮廓高反射目标点，由于叶片表面弯曲，在贴反射目标点时，两目标点之间的最短距离控制在20mm；
②运行扫描系统，用三维激光扫描仪测量校准板，以纠正传感器参数，确保数据采集精度；
③最后通过手持扫描的方式，依次获取所有作物样本的三维数据。
6.根据权利要求5所述的基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制方法，其特征在于，在三维激光扫描成像检测时，激光功率为65％，快门时间为7.2ms，分辨率为
0.50mm。
7.基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制装置，其特征在于，包括施肥机构、信息采集系统和控制系统组成；
所述施肥机构主要由进水主管道(1)、过滤器(2)、进水泵(3)、进水电磁阀(4)、出肥管道(5)、施肥电磁阀(6)、搅拌电机(22)、混肥罐(23)、施肥泵(24)、出肥管(26)组成；其中进水主管道(1)连接水源，进水主管道(1)的另一端连接过滤器(2)，过滤器(2)的出水口与进水泵(3)相连接，用于提供水肥供给系统的基础水源，进水泵(3)的出口管路和混肥管路之间连接有进水电磁阀(4)，以控制水源管路的通断；施肥泵(24)通过管路与混肥罐(23)上部相连、两者之间有施肥电磁阀(6)，用于实现施肥管路的通断控制；混肥罐(23)顶部安装有搅拌电机(22)，搅拌电机(22)输出轴末端有搅拌叶片，通过电机驱动，实现对固体肥料颗粒的混合及均匀搅拌作业；
所述信息采集系统包括环境温度变送器(12)、环境湿度变送器(13)、环境光照变送器(14)、基质含水率变送器(15)、EC传感器(7)、两个pH传感器(19-1、19-2)、液位传感器(20)、压力变送器(25)、作物信息检测系统，以及A/D转换模拟量输入模块(16)；其中环境温度变送器(12)、环境湿度变送器(13)、环境光照变送器(14)安装在温室内部、基质含水率变送器(15)安装在作物盆栽的基质中，环境温度变送器(12)、环境湿度变送器(13)、环境光照变送器(14)、基质含水率变送器(15)分别与模拟量模块(16)相连；EC传感器(7)连接在施肥机管路中，用于检测营养液的浓度，EC传感器(7)的输出端与模拟量输入模块(16)的输入端相连；两个pH传感器(19-1、19-2)分别安装在距离混肥罐(23)液面10cm处和下部距离混肥罐底部20cm处，并分别与模拟量模块(16)的输入端相连，通过两个pH传感器(19-1、19-2)的差值比较，判断肥料搅拌的均匀程度，判定搅拌电机所需的转速，并自启动和停止搅拌电机和搅拌装置；液位传感器(20)放置在混肥罐(23)的底部，液位传感器(20)的信号输出端也与模拟量模块(16)的输入端相连，基于水下压力不同的原理来进行液位判断；压力变送器(25)连接在主管路中部，以判断主管道压力，其输出端与模拟量模块(16)的输入端相连；所述作物信息检测系统包括micro-CT扫描系统、偏振-高光谱成像系统和三维激光扫描系统；
所述控制系统包括PLC控制器(18)、触摸屏(21)、变频器(9)和执行机构，其中触摸屏(21)与PLC控制器(18)相连接，用于进行人机交互，输入控制模式和作物生长状态信息；其中变频器(9)的输入端与PLC控制器(18)的输出端相连接，变频器(9)的输出端与施肥泵(24)相连接，模拟量模块(16)与PLC控制器(18)相连接，用于实现PLC控制器(18)对信息采集系统的多路信息采集控制；
系统根据作物的水肥需求结合环境信息，可以通过PLC控制器(18)实现对变频器(9)的频率控制，进而实现对施肥泵(24)转速的控制，以调节施肥管道的流量，在恒压主管路中，最终实现对主管道施肥灌溉量的精确控制。
8.根据权利要求7所述基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制装置，其特征在于，所述micro-CT扫描系统中，旋转样本托架(27)通过底座上的螺钉固定在检测样本仓的底部，旋转样本托架底座几何中心安装有旋转轴，旋转轴末端安装固定有圆形样本托架，检测时旋转轴带动样本托架360°旋转，同时固定在发射仓中部的X射线发射器(29)通过俯仰动作实现对样本的断层切片扫描过程。
9.根据权利要求7所述基于多尺度生境信息的苗期作物水肥检测和控制装置，其特征在于，其中所述偏振-高光谱图像检测系统，包括控制系统、双坐标样本台(32)、图像采集系统、光源系统；
其中所述图像采集系统包括两个偏振-高光谱成像系统(35)、图像采集器(39)、立臂(33)和悬臂(34)；所述立臂(33)由第一底座(33-1)、带丝杠的立杆(33-2)和第一滑块(33-
3)组成，第一底座(33-1)通过螺钉固定在光箱(42)的底部的左侧，第一底座(33-1)上部通过铰链与立杆(33-2)连接，立杆(33-2)能够以铰链为中心做左右摆动，完成成像设备的空间位姿调整；立杆(33-2)上安装有第一滑块(33-3)；第一偏振-高光谱成像系统(35-1)安装在第一滑块(33-3)上，第一滑块(33-3)能够由丝杠驱动沿立杆(33-2)上下移动，带动第一偏振-高光谱成像系统(35-1)寻找最佳检测位，实现主视方向的偏振高光谱图像信息的采集；
所述悬臂(34)由第二底座(34-1)、带丝杠的横杆(34-2)和第二滑块(34-3)组成，第二底座(34-1)通过螺钉固定在光箱(42)的右侧板的上部，第二底座(34-1)通过铰链与横杆(34-2)连接，横杆(34-2)能够以铰链为中心做上下摆动，完成成像设备的空间位姿调整；横杆(34-2)上安装有第二滑块(34-3)，第二偏振-高光谱成像系统(35-2)安装在第二滑块(34-3)上，第二滑块(34-3)能够由丝杠驱动沿横杆(34-2)沿水平方向左右移动，带动第二偏振-高光谱成像系统(35-2)寻找最佳检测位，实现俯视方向的偏振高光谱图像信息的采集；
其中所述光源系统由可见光-近红外光源(37)、云台(36)组成，在立杆(33-2)的底端和顶端、横杆(34-2)的右端和左端分别安装一个云台(36)，每个云台上分别安装可见光-近红外光源(37)，可见光-近红外光源(37)能够通过云台(36)进行仰俯角设置，实现对植株的清晰匀光成像；
所述双坐标样本台(32)固定在光箱(42)的底平面的几何中心位置，垂直丝杠(32-2)顶端安装有样本托架，用于安放待测样本，通过水平丝杠(32-1)和垂直丝杠(32-2)的运动，可以带动样本托架实现水平和垂直方向的匀速位移，可以配合图像采集控制系统实现推帚式的第一偏振-高光谱成像系统(35-1)和第二偏振-高光谱成像系统(35-2)的扫描成像；
其中所述偏振-高光谱成像系统(35)由前到后分别由前置偏振片、偏振片驱动装置、前置滤光片、滤光片切换装置、摄谱仪和成像系统组成，偏振片在整个系统的最前端，由偏振驱动装置驱动360°旋转，可实现对任意偏振角的设定，摄谱仪和成像系统可实现偏振角的设定和步序偏振信息的采集；偏振片后为560nm和1450nm窄带滤光片，滤光片采用转轮切换的方式，配合摄谱仪和成像系统实现对作物样本主视和俯视高光谱营养和水分胁迫特征图像的采集；
所述控制系统包括控制计算机(41)、光源控制器(40)、图像采集器(39)和运动控制器(38)；
其中光源控制器(40)连接可见光-近红外光源(37)，实现不同光强和光质的光源控制；
图像采集器(39)连接两个偏振-高光谱成像系统(35)和控制计算机(41)，由控制计算机(41)发出指令，实现对主视和俯视偏振-高光谱成像系统(35)的成像信息采集和分析；
运动控制器(38)连接双坐标样本台(32)、立臂(33)、悬臂(34)和云台(36)；同时，运动控制器(38)与控制计算机(41)相连，由控制计算机(41)发出指令，实现对双坐标样本台(32)的升降和水平位移控制，对立臂(33)、悬臂(34)的滑块驱动控制，以及云台(36)的仰俯角控制。