降温方法对不同采收期鸭梨采后果心褐变和膜脂组分的影响

为了探讨缓慢降温抑制采后鸭梨果实褐变的机理,研究了不同降温方法对不同采收期鸭梨果心膜脂脂肪酸组分、含量、膜相变温度、脂氧合酶（LOX）活性以及果心褐变的影响。结果表明：鸭梨果心含有月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、珠光酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸,其中含量较多的是亚油酸、棕榈酸和油酸。缓慢降温提高了早采鸭梨果心的亚麻酸和亚油酸相对含量及不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值（U/S）,降低了果心的膜相变温度,明显抑制了果心LOX活性和褐变。推迟采收提高了鸭梨果心的U/S值,降低了膜相变温度,但由于采收期晚,果实衰老较快,后期果心LOX活性快速升高,膜脂过氧化严重,导致晚采果更容易褐变。总之,适当早采结合缓慢降温可以提高鸭梨果心膜脂不饱和脂肪酸含量和U/S值,抑制果心褐变。     

基于可见/近红外光谱与SIMCA和PLS-DA的脐橙品种识别

脐橙的优良品种选育是通过芽变选种获得,为了选择一些具有特殊性状的脐橙芽变进行培植,需要对脐橙的品种进行鉴别。该研究应用可见/近红外光谱分析方法结合软独立模式分类（SIMCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）模式识别方法对赣南脐橙的品种进行识别。研究结果表明,采用原始近红外光谱结合SIMCA方法,实现了纽贺尔、奈弗宁娜、华脐以及朋娜4种脐橙的100%的识别;应用近红外光谱结合PLS-DA方法对校正样本建立判别模型,其校正及验证结果与实际分类变量的相关系数均大于0.970,交叉验证均方根误差（RMSECV）和预测均方根误差（RMSEP）都小于0.100,利用模型对验证集中纽贺尔、奈弗宁娜、华脐以及朋娜4种脐橙的识别率均为100%。为脐橙优良品种的选育提供快速鉴别分析方法。     

基于声振信号的香梨内部早期褐变判别

香梨内部发生的褐变病害对香梨品质有严重影响,迫切需要对香梨内部早期褐变实现快速准确判别以减少贮藏期损失并提高商品率。该研究基于压电梁式传感器搭建声振无损检测装置系统,从香梨声振响应信号中提取了11个时域特征参数和7个频域特征参数,分别组成时域特征向量、频域特征向量和组合域特征向量(时域和频域参数组合),然后利用补偿距离评估技术评估各特征参数对香梨内部褐变的敏感性,输入敏感性较大的特征参数训练香梨内部褐变K-近邻域(K-nearest neighbor, KNN)判别模型。通过对模型判别结果的混淆矩阵分析,采用3个时域参数(波形因子、峭度、方根幅值)和1个频域参数(频率方差)构建香梨内部早期褐变KNN模型(近邻数K=5)用于判别早期褐变香梨,准确率和F1值分别为91.84%和92.59%;对已识别的褐变香梨,采用2个时域参数(波形因子、裕度因子)和1个频域参数(均方频率)构建香梨内部轻度褐变KNN模型(K=7)进一步判别其中的轻度褐变香梨,准确率和F1值分别为81.82%和83.33%。研究结果可为今后声振法香梨内部褐变实时在线检测和自动化分级技术研发提供参考。     

GF-1卫星多时相组合近红外数据水稻识别能力

针对近红外波段水稻识别能力的问题,选择银川市所属的5个县区为研究区域,采用2016年5月18日、6月16日、7月30日、9月13日4个时相GF-1/WFV影像的近红外波段(0.76~2.526μm)数据,基于决策树分类方法,获取了4个单时相、3个多时相条件下的水稻识别结果,并与全波段数据分类结果进行了比较。单时相5、6、7和9月份近红外波段水稻识别精度分别为83.63%、57.40%、75.82%和62.61%,除5月份精度高于全波段5.75个百分点外,其他时相都低于全波段识别精度,6月份相差最高为30.23个百分点。多时相5/6、5/7、5/6/7/9月份组合,近红外水稻识别精度分别为83.76%、93.93%和94.03%,分别比全波段低5.47,高8.58和0.73个百分点。结果表明,水稻生长早期的5月份、中期的7月份,近红外波段可以作为单时相遥感识别数据源,包括生长早期和中期2个时相在内的多时相近红外波段组合都可以作为遥感识别的数据源,研究结果可以作为GF-1数据水稻遥感识别的依据。     

基于可见-近红外光谱技术的蜜源快速识别方法

蜂蜜蜜源决定了蜂蜜的药用价值。为了实现快速无损识别蜂蜜蜜源,提出了基于可见-近红外光谱技术结合机器学习的方法来实现蜂蜜蜜源的快速无损识别。该研究采集来自4个蜜源共232份蜂蜜样本光谱数据,随机选取其中212个样本用来构建分类器,剩余20个样本进行分类器泛化学习能力的检验评估。光谱数据预处理采用基线校正,数据标准化和平滑消除干扰和噪声。基于一对多分类规则,采用主成分分析结合贝叶斯线性判别构造线性多分类器,并就分类效果和泛化学习能力与前向神经网络器构成的非线性分类器进行比较。结果表明：基于主成分分析结合贝叶斯线性判别构造的多分类器分类正确率为91.95%,前向神经网络的分类正确率为100%。该研究也表明应用可见-近红外技术对蜂蜜蜜源进行快速分类是可行的。     

近红外漫反射光谱技术快速无损识别灵芝和云芝提取物研究

为了满足食用菌提取物实际生产监管需要,本研究采用近红外漫反射光谱技术对来自不同地区的灵芝和云芝提取物样品进行定性识别研究。在800~2 750nm波段范围,采集灵芝和云芝提取物的漫反射光谱,应用主成分聚类分析和偏最小二乘判别法分别建立识别模型,用146个样品进行建模和48个外部样品集进行验证。结果表明:采用主成分聚类判别分析法,灵芝和云芝提取物的判别界线清晰,正确率达到88.54%;采用偏最小二乘判别法,建立的鉴别分类模型能较好地对灵芝和云芝提取物进行鉴别,校正集和预测集样品的识别正确率均为100%。因此,近红外结合主成分聚类分析和偏最小二乘判别法识别灵芝和云芝提取物是可行的,同时研究结果为灵芝和云芝提取物的快速识别提供了理论依据和使用方法。     

基于叶片病斑特征的茄子褐纹病识别方法

目前对蔬菜病害的识别方法都有一定的局限性,难以满足现代农业要求。该文以计算机视觉技术为手段,结合图像处理与模式识别技术,重点分析了茄子病害叶片上褐纹病病斑的颜色、形状、纹理特征参数,提出了一种基于叶片病斑特征的茄子褐纹病识别方法。根据在HSI(hue-saturation-intensity)颜色空间中叶片上病斑色调不同的特点,利用H分量图像提取病斑,获取病斑图片,然后提取每个病斑区域的12个颜色参数、11个形状参数和8个纹理参数等共31个特征参数。再通过方差和主成分分析法选择20个分类能力强的特征参数组成分类特征向量,并随机选取35个非褐纹病病斑的特征向量与35个褐纹病病斑的特征向量组成的训练集,构建Fisher判别函数对测试集进行分类,试验结果表明,对茄子褐纹病的识别准确率达到90%,说明该识别方法可以对茄子叶部病害进行快速、准确识别,为田间开放环境下实现茄子病害实时检测提供了技术支撑。     

支持向量机在苹果分类的近红外光谱模型中的应用

建立了一套苹果近红外光谱采集装置来减少因苹果的部位差异性而造成的试验误差。采用一种新的机器学习算法——支持向量机(SVM)建立不同产地、不同品种苹果的近红外光谱分类模型。通过选定RBF函数作为核函数，并确定合适的光谱预处理方法和核函数中惩罚系数C、正则化系数γ，使得所建立的不同品种苹果分类模型的回判识别率和预测识别率均达到100%，不同产地苹果分类模型的回判识别率为87%，预测识别率为100%，与传统的判别分析法相比其预测识别精度提高5%左右。结果表明，支持向量机可以建立高精度的苹果近红外光谱分类模型。     

基于Worldview-2影像的玉米倒伏面积估算

为应用高分辨率遥感影像准确调查玉米倒伏面积,该文使用2012年9月14日获取的Worldview-2多光谱影像研究灌浆期倒伏玉米的光谱、纹理特征及其最优的面积估算方法。通过对影像进行大气校正后得到正常玉米和倒伏玉米的反射率,结果显示玉米倒伏后8个波段的反射率均升高,其中红边、近红外1和近红外2等3个波段的上升数值超过0.1。通过对反射率数据进行滤波得到正常、倒伏玉米的均值纹理特征,统计结果显示各波段纹理特征有差异,其中绿色、红边、近红外1及近红外2等4波段的均值纹理特征数值差距更明显。比较使用不同波段数量、特征及分类方法的倒伏面积估算值,结果表明基于最大似然分类法使用红边、近红外1和近红外2等3波段光谱反射率的倒伏面积估算方法最优,其最小误差为2.2%,最大误差为8.9%,平均误差为4.7%。该研究结果为应用高分辨率多光谱遥感数据调查玉米倒伏面积提供了相关依据。     

漫反射和透射光谱检测马铃薯黑心病的比较

针对马铃薯黑心病不易检测,提出马铃薯黑心病的光学无损检测方法,并比较了马铃薯黑心病的漫反射光谱和透射光谱检测方法。通过高光谱图像采集系统、透射光谱采集系统和傅里叶变换近红外光谱仪获取合格马铃薯与黑心病马铃薯的可见/近红外漫反射光谱、可见/近红外透射光谱以及近红外漫反射光谱,并采用偏最小二乘-线性判别分析方法建立马铃薯黑心病的识别模型。透射光谱采集系统采集的可见/近红外透射光谱所建模型的判别正确率最高,对测试集样本的识别正确率为98.46%;高光谱图像采集系统获取的可见/近红外漫反射光谱经二阶导与标准化组合预处理后所建模型对测试集样本的识别正确率为92.31%;傅里叶变换近红外光谱仪获取的漫反射光谱经标准正态变量变换与标准化组合预处理后所建模型对测试集样本的识别正确率90.77%。试验结果表明:采用光谱检测马铃薯黑心病,透射光谱系统优于高光谱成像系统,高光谱成像系统优于傅里叶近红外光谱仪。研究结果为马铃薯内部缺陷的光谱定性判别及便携式仪器的研制提供了参考。     

鸭梨不同施氮期肥料氮的平衡及其效应

以3年生初结果的鸭梨/杜梨为试材,用~(15)N示踪技术探讨了秋施、春施及夏施肥料氮在土壤-植物中的平衡及其效应。结果表明,肥料氮损失量与植株吸收量之比表现为夏施>秋施>春施;肥料氮利用率以春施最高,秋施次之,夏施最低。肥料氮在植株体内的分配基本上随生长中心的转移而转移,无果中、短枝有优先累积肥料氮的效应。以秋施肥料氮的分配与植株生长节奏最吻合,并能刺激生长势弱的植株吸收利用肥料氮。显示出秋施氮对植株的效应最好。     

提高发芽糙米得率的复合酶预处理工艺优化

为解决传统工艺生产发芽糙米浸泡时间长、生产效率低等问题,提出以纤维素酶和木聚糖酶的复合溶液代替蒸馏水浸泡发芽前糙米的新工艺。以糙米为原料,探究复合酶预处理工艺中酶解时间、酶解温度、复合酶浓度及配比对发芽糙米得率的影响规律,采用二次正交旋转中心组合设计试验,建立了各因素对发芽糙米得率影响的数学模型。结果表明:酶解时间、酶解温度、复合酶浓度及酶配比对发芽糙米得率影响显著(P0.05),得到优化参数组合为:酶解时间135 min,酶解温度35℃,复合酶浓度0.57 g/L、纤维素酶和木聚糖酶质量比1.86:1,在此条件下,与传统工艺相比浸泡时间缩短62.5%、发芽糙米得率及γ-氨基丁酸含量分别提高约3.90%和3.86 mg/(100 g)。通过对酶解后糙米皮层微观结构的观察分析,糙米皮层在复合酶作用下部分降解,胚乳中淀粉更易与水分子相结合,从而吸水速率提升。研究结果可为发芽糙米生产提供参考。     

不同生物质炭对棕壤中磷素吸附解吸的影响

为了减少土壤磷素流失,提高磷肥利用效率,探究不同生物炭对棕壤中磷素吸附解吸行为的影响规律,以水稻秸秆、玉米秸秆和花生壳为原材料,利用限氧升温炭化法制备生物炭,通过批量吸附实验研究了生物炭种类和生物炭添加量对棕壤磷吸附解吸的影响。结果表明：水稻秸秆生物炭在添加量为0.4%时显著提高棕壤对磷的吸附量,花生壳生物炭和玉米秸秆生物炭则显著降低棕壤对磷的吸附量；等温吸附曲线表明,不同生物炭均未改变等温吸附曲线的变化趋势,均可用Langmuir方程和 Freundlich 方程进行描述(R²>0.93),其中 Langmuir 方程拟合效果更好,不同处理对磷的理论吸附量大小顺序为：水稻秸秆生物炭+棕壤>棕壤>花生壳生物炭+棕壤>玉米秸秆生物炭+棕壤；吸附动力学实验表明,不同生物炭均未改变磷吸附动力学曲线的变化趋势,在所有动力学模型中,准二级动力学模型最适合描述土壤对磷的吸附行为(R²>0.99),其次为准一级动力模型(R²>0.99)和Elovich动力学模型(R²>0.88)；三种生物炭均显著促进棕壤对磷的解吸,当生物炭添加量为≥0.2%时,水稻秸秆生物炭、玉米秸秆生物炭和花生壳生物炭,分别可提高棕壤对磷的解析率50%、70%和90%以上。由此可见,不同生物炭可提高棕壤对磷素的供应和利用,水稻秸秆生物炭在减少棕壤磷素流失、保护生态环境方面具有更大的应用价值。     

水稻籽粒碳氮代谢与品质性状间遗传相关性的研究

研究分析水稻籽粒C、N代谢与稻米主要品质性状间遗传相关性结果表明,水稻籽粒C、N代谢与稻米主要品质性状间有一定遗传相关性,提高可溶性糖含量,则糖氮比显著提高,糙米长、千粒重和直链淀粉含量显著降低;提高全N含量可能显著提高糙米厚和直链淀粉含量,而糖氮比、糙米长和千粒重随之显著降低;随糖氮比的提高,糙米厚、千粒重和直链淀粉含量将显著降低。种子、细胞质和母体植株3套遗传体系同时对成对性状的遗传相关性起作用,且各遗传体系在不同成对性状间的作用效果各异,可溶性糖含量与糙米宽、可溶性糖含量与糙米厚、全N含量与糙米长、全N含量与糙米厚等成对性状间遗传相关性主要受种子直接效应的控制;而可溶性糖含量与糙米长宽比、可溶性糖含量与千粒重、可溶性糖含量与直链淀粉含量、全N含量与糙米宽、全N含量与糙米长宽比、糖氮比与糙米宽、糖氮比与糙米厚等成对性状则以母体植株效应为主。     

非浸泡复合酶法预处理改善糙米碾米性能

在糙米碾米过程中普遍存在碎米较多及碾米能耗高的问题,为改善糙米碾米品质,提出以纤维素酶和木聚糖酶的复合酶溶液处理替代常规水加湿方法的酶法预处理工艺。以贮藏期糙米(含水率15%以下)为原料,采用二次正交旋转中心组合设计试验,研究复合酶溶液处理工艺中复合酶配比、酶质量浓度、加液量及酶处理时间对碾米后整精米率和碾米能耗的影响规律,建立了各因素对整精米率和碾米能耗影响的数学模型。结果表明:构建的整精米率、碾米能耗与复合酶配比、酶质量浓度、加液量及酶处理时间之间的回归方程极显著(P0.01),得到优化参数组合为纤维素酶和木聚糖酶质量比1.3∶1 g/g、复合酶溶液质量浓度65 mg/m L、加液量1.25%,酶处理时间102 min,该条件下整精米率为80.07%、碾米能耗为90.72 k J/kg。复合酶溶液处理后整精米率较加湿调质处理提高约3.98%,节约能耗约13.06%;较纤维素单一酶溶液加湿处理后整精米率提高约0.98%,节约能耗约5.48%。并通过微观结构分析证实了糙米皮层粗纤维的局部破损是其碾米性能改善的主要原因。研究结果可为实际生产条件下的酶法糙米预处理工艺提供参考。     

硼的吸附-解吸对土壤表面性质的影响

对三种不同类型土壤———棕红壤、黄棕壤、灰潮土在特定条件下的电荷零点(PZC) :ck—PZC(无硼 )、ads—PZC(硼吸附 )和des—PZC(硼解吸 )的研究发现 ,棕红壤和黄棕壤的ads—PZC与其ck—PZC相比 ,都有较为明显的下降。灰潮土 ,由于本身碳酸盐的缓冲作用 ,其ads—PZC与ck—PZC几乎相等。在硼吸附发生后 ,3种供试土壤的des—PZC较之它们的ads—PZC ,改变甚小 ,但这时灰潮土却保持强劲吸附电位离子的趋势 ,其吸附H 离子数量是棕红壤和黄棕壤的 2倍 ,表明在灰潮土上 ,原先被土壤胶体吸附的硼这时才显示利于电位离子的吸附。研究还表明 ,硼在酸性土壤中的吸附会引起 1 0倍量的质子的吸附     

Characteristics of brown forest soils developed on the paleozoic shale in northern Kyoto with special reference to their pedogenetic process

Abstract

Morphological and chemical properties of brown forest soils and podzolic soils developed on paleozoic shale under beech and/or cryptomeria have been studied with special reference to the eluviation-illuviation characteristics of Fe and Al.

Mobilization of Al was observed even in brown forest soils and its pattern was similar to that in podzolic soils. Its intensity was higher in the brown forest soils developed on the ridge under cryptomeria than in those on the slope under beech. Hence, podzolization is considered to be one of the genetic processes involved in the brown forest soils in question.

Furthermore, the value of (Fep+Alp)/clay that is employed to define a podzolic B or spodic horizon indicated the presence of a podzolic B horizon even in the brown forest soils studied, while no spodic horizon was found even in the podzolic soils with a clearly recognizable albic horizon. Moreover, the examination of the degree of podzolization showed that the brown forest soils almost corresponded to Ochreous brown earths.     

不同早稻品种对喷硒的响应

通过田间试验研究了海南省主栽的12个早稻品种对叶面喷施亚硒酸钠的响应,结果表明,与对照相比,喷硒分别提高糙米和精米平均硒含量43%和34%,差异达极显著水平。不同品种对喷硒的响应不同,与对照相比,喷硒显著提高丛优629和特优5735的糙米硒含量,因此,在海南低硒地区可选择种植这两个水稻品种生产富硒大米。     

土壤对养分离子吸附特性初步研究

针对土壤本身对养分离子具有吸附固定特性降低了养分的有效性,运用土壤养分状况系统研究法通过吸附试验研究新疆两种土壤对养分离子的吸附固定能力。研究结果表明:棕漠土对P、Zn、Cu的吸附固定能力比潮土强,两种土壤对K、B和Mn吸附固定差异不显著,棕漠土的养分限制因子是N>P>Mn>B,潮土的养分限制因子是N>Mn>P>K,因此施肥时考虑到土壤对养分离子的吸附固定能力确定合理的施肥量。     

Extrusion Processing of Rice‐Based Breakfast Cereals Enhanced with Tocopherol from a Chinese Medical Plant

Brown rice flour was mixed with a Chinese medical plant (Euryale ferox Salisb.) and processed to make ready‐to‐eat breakfast cereals using twin‐screw extrusion. Levels of 15 and 20% feed moisture in flour, and 200 and 250 rpm screw speed were set, and the physicochemical properties and content of α‐, β‐, γ‐, and δ‐tocopherols were determined. The data showed that 15% feed moisture gave a low bulk density and water absorption index but a high expansion ratio and water solubility index. High screw speed (250 rpm) produced a result similar to that of 15% feed moisture. A sample with 85% brown rice flour with 15% E. ferox Salisb. retained the highest content of α‐, β‐, γ‐, and δ‐tocopherols (125, 6, 78, and 9 μg/g), respectively. The optimum extrusion conditions determined were 15% E. ferox Salisb. mixed with brown rice at 15% feed moisture and at 250 rpm screw speed.