基于机器视觉的棉花群体叶绿素监测

研究了利用机器视觉技术快速获取棉花群体叶绿素信息的方法，以期获得预测性高的颜色特征参数。结果表明，RGB颜色系统的G－R、(G－R)/(G+R)、r与g的组合值和棉花功能叶叶绿素含量、群体绿色指数呈极显著相关，而且拟合度较高；HIS颜色系统的Hue值和棉花功能叶叶绿素含量、群体绿色指数之间也极显著相关。对筛选出的两组模型进行检验，预测精度在84.07%~93.04%之间，推荐预测精度最高的G－R参数作为获取棉花群体叶绿素信息的最佳颜色指标。G－R预测叶绿素含量和群体绿色指数的模型分别为y=－1.3008+0.2125(G－R)－0.0038(G－R)2（R²=0.8669**）和y=－0.9726+0.1227 (G－R)－0.0016(G－R)²（R²=0.7487**）。     

近红外光谱法测定玉米品质指标的研究

应用近红外光谱法(Near infrared spectroscopy,NIRS)和偏最小二乘法(Partial least squares,PLS)建立玉米粗蛋白质、粗脂肪和粗淀粉定量分析的近红外光谱数学模型,并对模型预测结果的准确性进行了评价。结果表明:近红外预测模型的内部交叉验证决定系数(R2cv)分别为:0.9778,0.9666和0.9927;交叉证实标准差(RMSECV)分别为:0.38,0.40和1.51;模型外部验证决定系数(Rv2al)分别为0.9391,0.9651和0.9875;外部验证标准差(RMSEP)为0.41,0.35和1.31。实际样品的常规分析结果得出玉米粗蛋白质、粗脂肪和粗淀粉的NIRS数学模型具有较高的预测准确性,可应用于玉米育种工作中的大批样品的品质分析。     

水分供应和氮素形态对水稻一些水分生理特征的影响

为探明不同水分供应和氮素形态对水稻一些水分生理特征的影响，设正常水分及50 g L^-1 PEG模拟水分胁迫及3种不同NH₄⁺-N/NO₃^--N比例（75/25，50/50，25/75）的处理，测定了水稻叶片的NO₃^-、Ca²⁺和Mg²⁺含量，叶片浸出液电导率，叶片相对含水量，叶片水分临界饱和亏以及叶片水势。结果表明，在NH₄⁺-N/NO₃^--N比例较低时，模拟水分胁迫使广陵香粳水稻幼苗吸收更多的NO₃^--N。模拟水分胁迫条件下，水稻幼苗叶片浸出液电导率随NH₄⁺-N/NO₃^--N比例的降低呈下降趋势，且在NH₄⁺-N/NO₃^--N比例为25/75时，叶片浸出液电导率低于正常水分培养条件下的叶片浸出液电导率。而在正常水分培养条件下，水稻幼苗叶片浸出液电导率随NH₄⁺-N/NO₃^--N比例的降低呈上升趋势。水分胁迫使高NH₄⁺-N/NO₃^--N处理水稻叶片相对含水量降低、水分临界饱和亏上升，但对低NH₄⁺-N/NO₃^--N处理（25/75）水稻叶片相对含水量和水分临界饱和亏影响很小。同样，低NH₄⁺-N/NO₃^--N处理削弱了水分胁迫对水稻叶片水势的降低。总体上说，低NH₄⁺-N/NO₃^--N能减轻水分胁迫对水稻水分生理的不良影响。     

基于近地高光谱棉花生物量遥感估算模型

分析棉花地上鲜生物量冠层高光谱反射率变异系数，反射率光谱、一阶微分光谱与地上鲜生物量相关关系得结果表明：在可见光近红外波段棉花冠层反射率光谱变异系数在672 nm波段处最大；棉花地上鲜生物量与反射率光谱相关系数最大值在可见光波段出现在589~700 nm，在近红外波段出现在865~919 nm波段，且前者大于后者。地上鲜生物量与一阶微分光谱相关系数在可见光波段出现524~528 nm、552~588 nm、710~755 nm 3个高值区。基于以上研究，选择19个高光谱特征参数建立了棉花地上鲜生物量高光谱遥感监测模型，经检验，单波段中以F₆₂₉估算水平最高，估算模型为Y = 9.7914 exp(－20.738 F629)，准确度为83.9%、RMSE为0.64 kg m^-2、预测值与实测值相关系数为0.940**；组合参数以[629, 901]指数形式估算模型估算水平最高，模型为Y = 0.0986 exp(4.3696[629, 901])，准确度达84.0%，RMSE为0.55 kg m^-2，预测值与实测值相关系数为0.960**，上述两个模型为参选模型中估算棉花地上鲜生物量最佳高光谱估算模型。     

施氮对墨西哥玉米植株硝态氮累积及产量的影响

采用微区试验研究了2个施氮水平（中氮，300 kg/hm²；高氮，600 kg/hm²）下2种施肥方式（一次基施和平均3次分施）对墨西哥玉米（Euchlaena mexicana）植株硝态氮（NO₃^--N）累积及产量的影响。结果表明，墨西哥玉米叶片中NO₃^--N含量以新生叶较高，全展叶较低，老叶居中；茎鞘和根系的NO₃^--N含量在不同收获期表现为第一收获期低于叶片，第二期仅比新生叶低，第三期则高于叶片。随着收获次数增加，NO₃^--N含量在叶片中呈降低趋势，在茎鞘和根系中先降后升。高氮水平和分次施肥是造成同一类型叶片NO₃^--N累积的主要原因；高氮分次施肥处理（N_2-3）第二期收获的新生叶NO₃^--N含量最高，为92.66 μg/g，这一数值尚未达动物摄食的潜在致毒剂量。氮素用量增加，其生产效率降低，但高氮（600 kg/hm²）一次性基施处理的干物质产量和粗蛋白质产量均显著高于其他处理。综上所述，较高的氮肥用量一次性基施能够实现墨西哥玉米的高产且不会影响其产品安全性。     

小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征的关系

以宁麦9号(低蛋白质含量)、淮麦20(中蛋白质含量)和豫麦34(高蛋白质含量)为试材，设0~300 kg hm^-2不同施氮水平，经2003—2004年和2004—2005年田间试验，对小麦顶部4张叶片叶绿素荧光参数和反射光谱特征的变化规律及其相互关系进行了分析。结果表明，小麦叶片叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o随施氮水平提高呈上升趋势，同时叶片光谱反射率在不同施氮水平、叶位和生育期均有明显差异。小麦植株顶1叶和顶2叶反射光谱在可见光区（520~680 nm）和近红外区（750~850 nm）与叶绿素荧光参数稳定相关。顶端2张叶片的植被指数DVI(750, 550)、DVI(735, 690)和TVI(750, 670, 550)与荧光参数F_o、F_m、F_v、F_v/F_m、F_v/F_o、F_s、F_m’、F_o’、F_v’、F_v’/F_m’的相关性均较好，其中DVI(750, 550)的相关性最好，且回归系数在不同品种和不同生育期之间没有显著差异。表明利用小麦叶片反射光谱监测其叶绿素荧光参数是可行的。     

稻米直链淀粉含量测定方法的探讨

通过标准碘比色法与改良碘比色法的比较可知,"改良碘比色法”既可测定精米粉或糙米粉等粉体材料,又可测定精米粒和糙米粒等粒体材料,还能将样品的直链淀粉更完全地分离出来且测试误差小.相同品种不同类型样品的直链淀粉含量测定结果为精米粒＞精米粉和糙米粒＞糙米粉.测试精米粒或精米粉时宜选择强碱KOH,而测试糙米粒或糙米粉时宜选择强碱NaOH.样品量以100ng为宜,但不足100mg时进行品种间的比较仍可考虑采用.     

花生籽仁蛋白质含量近红外光谱模型的建立

采用近红外漫反射光谱非破坏性分析，结合偏最小二乘法，以河北省地方花生品种为研究对象建立了花生籽仁蛋白质含量的近红外光谱模型。结果表明，对原始光谱数据采用一阶导数+变量标准化处理的方法建立的模型其校正或预测效果最佳。该模型的校正集和验证集决定系数分别为0.9245和0.9018，校正标准误和预测标准误分别为0.3601和0.4153。用该模型对16个未参与建模的花生品种进行了预测，结果表明该模型具有很好的预测能力，可以用于花生品种蛋白质含量的快速检测。     

浓度升高对稻米品质的影响

 了解大气CO₂浓度升高对粳稻和籼稻稻米品质的影响，为今后合理筛选育种材料提供依据。以粳稻Asominori与籼稻IR24为材料，田间试验，于2003年和2004年连续2年在FACE（Free Air CO₂ Enrichment，大气CO₂浓度增加200μmol/mol）和正常大气CO₂浓度（约370μmol/mol）下，分析了稻米的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质。与对照相比，两年内IR24和Asominori的糙米率、精米率和整精米率等加工品质都显著降低了，降低幅度分别为-3.14%~-0.21%和-3.14%~-0.33%；FACE对水稻粒长、粒宽以及粒形无显著影响；但与对照相比，IR24和Asominori的垩白米率却由对照下的29.63%和30.81%显著降低至18.93%和24.78%；FACE对两品种精米中直链淀粉含量无显著影响，但对RVA(Rapid Viscosity Analyzer)谱中各指标影响显著，其中FACE处理显著提高了两品种的最高粘度，而崩解值、消减值和糊化温度由于受到其它互作效应的影响两年的变化趋势不尽相同，蒸煮食味品质变化复杂；此外，IR24和Asominori的粗蛋白含量由对照下的11.77%和10.23%显著降低至10.97%和9.91%。两年内，IR24和Asominori除加工品质和食味品质表现趋势相同外，外观品质和蒸煮品质表现出籼稻IR24对CO₂浓度升高的响应程度大于粳稻Asominori。     

培养液NO3－/NH4+比对甜菜幼苗NO3－、NH4+吸收特性的影响

采用标准偏高糖型甜研7号与标准偏丰产型甜研8号2个二倍体纯系品种及水培方法，研究了子叶期（11 d）甜菜对NO₃^－和NH₄⁺ 的吸收特性以及不同NO₃^－/NH₄⁺ 比对苗期（31 d）甜菜吸收特性的影响。发现了子叶期甜研7号较甜研8号对NH₄^＋有较大的Vmax，有利于NH₄⁺的吸收。低NH₄⁺浓度比促进甜菜对NO₃^－的吸收。而且甜研7号受到的影响相对大于甜研8号。不同NO₃^－/NH₄⁺ 也影响甜菜对NH₄⁺ 的吸收速率，2品种所受的影响并不相同。2品种遗传特性不同导致了甜研7号对NH₄⁺ 的吸收较甜研8号敏感。高浓度NH₄⁺ 的存在促进了甜研7号与甜研8号对NH₄⁺ 的吸收。说明可以通过调节甜菜对NO₃^－与NH₄⁺ 的吸收与同化关系来调控甜菜的氮代谢，以提高甜菜的产量与质量。     

糙米粉代替精米粉测定直链淀粉含量研究初报

选用汕优63等58个籼稻品种（组合）为材料，分别用糙米粉和精米粉测定了直链淀粉含量，分析了用糙米粉代替精米粉测定直链淀粉含量的效果。结果表明：糙米粉的直链淀粉含量比精米粉低，且随着直链淀粉含量的增加差值呈增大趋势，表现趋势总体上基本稳定。两者之间换算系数在0.67左右，且随直链淀粉含量的增加，换算系数略有增大。两者之间以指数关系和直线关系的决定系数较大，分别为0.9246和0.9125。由试验结果可见用糙米粉代替精米粉测定直链淀粉含量作为早代单株材料的鉴定和选择依据是可行的。     

水、旱栽培条件下稻米主要品质性状的比较研究

以旱稻品种IRAT109的116个株系与水稻品种越富杂交构建的DH群体及其亲本，在水、旱2种栽培条件下种植，研究了稻米加工、外观、蒸煮和营养等品质性状的变化规律及其各品质性状间的相关性。结果表明，在11个稻米品质性状中，蛋白质含量、整精米率、胶稠度和碱消值等4个性状水、旱2种不同栽培条件下差异较大，说明这些性状受水分条件影响较大；粒长、粒宽、直链淀粉含量和垩白率也有一定的差异，一定程度受土壤水分环境影响。旱栽条件下稻米蛋白质含量、整精米率、胶稠度、碱消值等均有不同程度的升高，其中蛋白质含量平均提高37.9%，平均增加3.02个含量百分点，而垩白率下降，稻米米粒变小，总体上旱栽稻米品质有变优趋势。糙米率、精米率和长宽比在2种栽培条件下没有差异，基本上不受土壤水分环境影响。此外，对同一品质性状在水、旱2种不同栽培条件下相关性分析，表明加工品质性状的基因与环境互作较大，外观、蒸煮和营养等品质性状比较稳定。因此，通过水稻和旱稻相互杂交，可将旱稻的抗旱基因导入外观品质、蒸煮、食用品质以及营养品质优良的目标水稻亲本中，选育出抗旱、优质的水稻或旱稻品种。     

粳型杂种稻米品质性状的表现及遗传控制

研究了由4个不育系及其保持系与7个恢复系配组的24个粳型杂种的9个品质性状的遗传表现 , 结果表明： (1)杂种粳米的品质性状表现普遍介于双亲之间, 但粒宽和直链淀粉含量有 较多的超高亲组合, 糙米率和精米率有较多的超低亲组合。 (2)杂种的整精米率、 粒长、 粒宽、 垩白率、 糊化温度5个性状与不育系呈显著正相关; 糙米     

浙江地产稻米订单生产原粮品质分析

选择浙江嘉兴市稻米加工具有一定规模的二个农业龙头企业作为对象，研究分析了浙江地产稻米订单生产原粮不同来源间的稻米品质差异。结果表明，订单稻谷生产以一家一户为主，农户数量多、规模小，水稻品种偏多。订单稻谷品质以外观品质（垩白粒率和垩白度）差异最大，脂肪酸和脂肪含量其次，再者是直链淀粉、蛋白质含量和整精米率，其他指标差异则较小。其原因主要是由于农户间栽培措施上的差异。因此，提高订单农户水稻栽培技术的到位率，实现订单稻谷生产的标准化，是提高稻米企业稻米品质及其稳定性、储藏品质的关键。     

穗发芽深度对早稻米品质和 RVA谱特征值的影响研究

以3个早稻品种（组合）为材料，采用发芽箱人工诱导模拟穗发芽的方法，研究了不同穗发芽深度对水稻稻米品质和RVA谱特征值的影响。结果表明：穗发芽严重影响稻米品质，发芽引起糙米率、精米率和整精米率下降，垩白粒率增多和垩白大小增大，碱消值降低，糊化温度升高，胶稠度减小，粗蛋白含量降低，其中整精米率下降幅度最大，最大降幅达50%以上，其次是垩白大小。因此发芽严重影响了稻米的加工品质、外观品质和蒸煮品质，营养品质；发芽还使RVA谱的特征值最高黏度和崩解值度减小，降低稻米的食味品质。     

寒地水稻不同施氮水平对水稻产量、品质的影响

采用单因素重复试验,研究不同施氮水平对龙稻5号和东农428产量及品质的影响。结果表明:不同施氮水平对龙稻5号和东农428的平方米穗数、穗粒数、空瘪粒、千粒重及产量影响差异显著,龙稻5号的平方米穗数随施氮量的增加而增加,穗粒数、千粒重、产量在施氮水平0~135kg/hm2范围内随施氮量的增加而增加,但施氮量达到175kg/hm2时,穗粒数下降,空瘪粒高;东农428也具有相同的变化趋势。蛋白质含量、直链淀粉含量随施氮量增加而增加;但东农428直链淀粉含量在施氮量为175kg/hm2时含量下降。龙稻5号和东农428的糙米率、精米率和整精米率以135kg/hm2施肥水平最高。龙稻5号垩白度和垩白率处理间差异显著,东农428胶稠度处理间差异显著,随施氮水平的提高,胶稠度降低。     

施用有机肥和秸秆还田对东北苏打盐碱地水稻营养与食味品质的影响

采用田间长期定位施肥试验和实验室分析的方法,研究了苏打盐碱地稻田不同施肥措施对稻谷品质的影响。试验采用了不施肥对照（CK）、氮磷钾肥配施（NPK）、单施有机肥（M）、有机肥与氮磷钾肥配施（MNPK）和秸秆还田与氮磷钾肥配施（RNPK）共5种不同施肥处理。结果表明,4种施肥处理均较CK提高稻谷糙米率、精米率和整精米率,一定程度改善了加工品质;NPK与M处理提高了稻米外观品质,MNPK与RNPK处理使稻米外观品质有所降低;氮磷钾肥配施可以提高稻米蛋白质含量、含水量和稻米食味性。综合来看,盐碱地稻田短期内无法通过有机培肥来实现稻米品质提升,化肥合理配施应是盐碱地种稻初期阶段的重要培肥措施,盐碱地有机培肥和稻米品质提升是一个长期过程,有待进一步深入研究。     

稻米留胚率与蛋白质含量的相关性研究

为了研究稻米留胚率与蛋白质含量的相关性,以10个品种统一种植统一收获的水稻糙米为实验原料,设置不同的碾精时间,碾精后统计留胚率。用凯氏定氮法和考马斯亮蓝法测定糙米和不同碾精时间精米的蛋白质含量,研究留胚率与蛋白质含量的相关性,最后通过十二烷基硫酸钠．聚丙烯酰胺凝胶电泳比较各蛋白组分之间的差异。结果表明：不同稻米品种在同一碾精时间下留胚率不同,留胚率随碾精时间延长而下降;稻米碾精后的蛋白质含量与其留胚率相关,一般留胚率变化较小的品种在碾精后蛋白质损失少,但也有例外;另外,随着碾精时间延长,谷蛋白和醇溶蛋白占总蛋白比例上升,清蛋白和球蛋白比例下降。     

籼、粳稻米垩白与品质的相关性研究进展

综述了有关垩白形成的机理和籼、粳稻垩白与品质相关分析的研究现状，结果表明：无论籼稻或是粳稻均表现出垩白与出糙率、垩白粒率、粒宽、直链淀粉含量、糊化温度、蛋白质含量呈正相关，与整精米率、透明度、粒长、粒型、胶稠度呈负相关，但类型间有一定差异。并就垩白对各品质性状的影响进行了简要分析，对今后应加强相关方面的研究和提高品质的途径提出了自己的看法。