农林作物三维重建方法研究进展

农林作物的三维重建对于研究其生物学特性、冠层光照分布以及农业机器人应用等都具有重要的作用。农林作物结构比较复杂,快速准确地对农林作物进行三维重建具有较大的挑战性,农林作物三维重建方法得到了相关研究领域的广泛关注。本文根据使用的核心设备或技术的不同,将常见的农林作物三维重建方法分为4类,即基于规则的方法、基于图像的方法、基于扫描的方法和基于三维数字化仪的方法。按此分类,总结阐述了各种方法的硬件系统及其在农林作物三维重建中的应用情况,分析和比较了不同方法优缺点及应用范围,提出了农林作物三维重建的未来研究发展趋势。     

高静压处理对鲜切南瓜杀菌效果与品质的影响

为了探讨超高压处理对鲜切南瓜果肉品质的影响,将鲜切南瓜果肉("蜜本"品种)在超高压(压力150~550 MPa,保压时间10 min)处理后,评价处理前、后鲜切南瓜的杀菌效果、可溶性固形物、主要单糖、pH值、硬度、色泽、总酚含量、抗氧化性和风味。结果表明:550 MPa、10 min的超高压条件可将鲜切南瓜中的细菌、霉菌和酵母全部杀死,且该处理前、后鲜切南瓜中的可溶性固形物、蔗糖、pH值和总酚含量均无显著性差异(P0.05);维生素C、硬度、色泽参数、葡萄糖、果糖及抗氧化性有显著性下降(P0.05),维生素C含量损失18.9%;挥发性香气成分中烯类、醛类、酚类和酮类物质的种类及含量发生显著性变化(P0.05),但仍保持鲜切南瓜的特征风味。     

施用螯合肥对烤烟烟叶烟碱和钾含量的影响

【目的】探索不同螯合肥联合施用对烤烟烟叶品质的影响.【方法】采用盆栽和田间试验,研究了烤烟联合施用不同螯合肥烟叶化学成分含量变化,并对不同处理烤烟烟叶的总糖、还原性糖、总氮、烟碱、钾等化学成分含量变化进行综合分析.运用统计学中的主成分分析法,综合比较分析康凯Ⅱ号、富诺根与富诺钾和康凯Ⅱ号、富诺根与富诺磷联合施用对烤烟烟叶品质的影响.【结果和结论】盆栽试验表明,苗期叶面喷施康凯Ⅱ号和富诺根,生长期分别喷施富诺钾或富诺磷,烤烟烟叶烟碱含量分别降低41.24%和3.44%,钾含量分别增加42.86%和26.02%.田间试验表明,联合施用康凯Ⅱ号、富诺根和富诺钾或富诺磷,烤烟烟叶钾含量分别增加56.00%和93.28%,烟碱含量分别降低23.11%和29.25%.     

霸王花褐腐病的病原鉴定

【目的】明确导致广东省霸王花Hylocereus undatus褐腐病的病原种类.【方法】通过病组织分离、致病性测定、形态学观察及rDNA序列分析等方法对广东省霸王花褐腐病病原进行了种类鉴定.【结果和结论】在PDA培养基上,病原菌的菌落为深灰色,绒毛状.产生2种类型的节孢子:一种为浅色、薄壁的柱状孢子,大小为(5.00~10.69)μm×(2.61~4.52)μm;另一种为褐色、厚壁、圆形或椭圆形、基部平截、成链的孢子,大小为(5.15~12.39)μm×(3.87~6.07)μm.应用真菌通用引物ITS1和ITS4进行PCR,获得该病原菌579 bp的18S-28S rDNA ITS序列.BLAST结果显示,该序列与Neoscytalidium dimidiatum火龙果菌株的18S-28S rDNA ITS序列相似性最高,为99%~100%.这些研究结果表明,引起广东省霸王花褐腐病的病原菌为N.dimidiatum.     

黄瓜果实黄色线相对长度的遗传分析

【目的】阐明黄瓜果实黄色线相对长度(黄色线长度与果实长度百分比,以下均称为黄色线比例)的遗传特点,为黄瓜果实外观品质优良品种的选育提供理论依据。【方法】以黄色线较长的自交系9501及黄色线短的自交系9502及其F₁、F₂、回交世代（B₁、B₂）为试验材料,利用ABC联合尺度遗传分析和主基因+多基因模型遗传分析2种方法,对各世代黄瓜果实的黄色线比例进行遗传分析。【结果】 ABC联合尺度遗传分析结果表明,黄色线-比例的遗传符合-加性-显性模型,加性效应［d］为－34.673,显性效应［h］为－32.037。主基因+多基因模型遗传分析结果表明,黄色线比例遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性多基因控制,分离世代中, B₁、B₂、F₂世代的主基因遗传率(h_mg²)分别为72.79%,67.81%和81.07%;多基因遗传率（h_pg²）分别为26.34%,25.93%和17.83%。主基因加性效应［d］和显性效应［h］值分别为－34.78和－32.96。2种方法分析结果表明,黄色线比例遗传均存在负向的加性、显性效应。【结论】黄色线比例的遗传以主基因遗传为主,同时受微效多基因影,环境条件影响不大,适宜进行早代选择。     

减氮对华南早晚兼用型水稻产量、品质及氮吸收利用的影响

【目的】分析常规施磷钾条件下减氮对不同华南早晚兼用型水稻品种产量、品质及氮吸收利用的影响,为水稻精确减量施肥及氮高效利用提供参考。【方法】在大田常规施磷钾条件下,研究了3个不同水平氮肥处理（常规施氮肥（纯氮187.5 kg/hm²）、减氮28%（纯氮135.0 kg/hm²）和不施氮肥（纯氮0 kg/hm²））对不同基因型水稻（“粤晶丝苗2号”、“桂香占”和“天优998”）产量、品质及氮素吸收利用的影响。【结果】与常规施氮相比,减氮条件下“粤晶丝苗2号”和“桂香占”的每穗总粒数、结实率和千粒质量增加但有效穗数减少,对“天优998”产量构成因子无显著影响。减氮28%处理对水稻的碾磨品质和蒸煮品质无显著影响,提高了“天优998”的外观品质。减氮28%处理有利于提高“粤晶丝苗2号”和“桂香占”灌浆期剑叶蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性,对氮吸收影响不显著,但一定程度上利于提高氮素利用效率。【结论】适度减氮有利于华南早晚兼用型水稻增产、稳产及保持或改善稻米品质。     

渭北旱塬保护性耕作对春玉米产量及水分利用效率的影响

【目的】研究渭北旱塬免耕和传统耕作条件下不同覆盖方式对春玉米产量和水分利用效率的影响,为渭北旱塬春玉米的高产栽培提供参考。【方法】在渭北旱塬以春玉米"沈单10号"为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,研究了传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+地膜覆盖、传统耕作+秸秆地膜双覆盖、免耕不覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆地膜双覆盖时春玉米产量和水分利用效率的变化。【结果】免耕秸秆地膜双覆盖对春玉米的农艺性状有明显改善作用,与传统耕作不覆盖相比,其株高增长19.82%,穗位高增长47.55%;免耕和覆盖均可提高春玉米的产量,其中免耕秸秆地膜双覆盖的产量最高,达9 219kg/hm2,比传统耕作不覆盖增产28.89%;秸秆地膜双覆盖可以显著提高春玉米的水分利用效率,与传统耕作不覆盖相比,免耕秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了40.28%,传统耕作秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了46.81%。【结论】免耕秸秆地膜双覆盖可以明显提高春玉米的产量和水分利用效率,且对春玉米的农艺性状有一定改善作用。     

陕南乔木树种资源多样性研究

【目的】调查研究陕南野生乔木树种资源,为该区野生植物资源的合理开发利用提供依据。【方法】采用样线和样地调查相结合的方法,对陕南乔木树种的种类组成、地理分布区类型和观赏特点等进行研究。【结果】1）陕南地区乔木树种共计57科139属344种,其中槭树科、蔷薇科、壳斗科和桦木科为优势科,槭树属、李属、栎属和鹅耳枥属为优势属;常绿乔木83种,落叶乔木261种;单子叶植物7种,双子叶植物337种。2）该区乔木树种属于11个地理分布区类型,其中世界分布类型居首位,占28.06%。3）该区乔木树种按观赏特点可分为5大类,以观叶类最多,占28.49%;其次为观花类和观冠类,分别占25.58%和21.51%;观干类较少,占13.95%;观果类最少,仅占10.47%。【结论】陕南乔木树种资源丰富,开发利用潜力巨大,加强对野生乔木树种的合理引种,可以丰富城镇园林植物的多样性。     

高直链玉米淀粉的理化特性研究

【目的】研究高直链玉米淀粉的理化特性,为高直链淀粉玉米新品种的培育及高直链玉米淀粉的产业化开发利用提供参考。【方法】以源自13份高直链淀粉玉米自交系和1份普通玉米自交系的籽粒为材料,研究了高直链玉米淀粉和普通玉米淀粉的淀粉粒表型特征、热特性、糊化特性、溶解度和膨胀势的差异。【结果】普通玉米淀粉中直链淀粉含量为27.72%;高直链玉米淀粉中直链淀粉含量为44.22%~78.81%,可分为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ4个级别。SEM结果显示,随着直链淀粉含量的增加,A型淀粉粒形态由饱满光滑、有蜡质光泽的球体或多面体变为皱缩无光泽的不规则多面体,B型淀粉粒则由饱满光滑的小球体逐渐变为无蜡质光泽的椭圆形,直至扭曲成不规则颗粒。随着直链淀粉含量的升高,初始温度(To)、峰值温度(Tp)、最终温度(Tc)、温变范围(To-Tc)逐渐升高,焓变(ΔH)则逐渐降低。普通玉米淀粉有明显的粘度峰,糊化曲线呈现出典型的"双峰"特征,高直链玉米淀粉的粘度峰随直链淀粉含量的增加逐渐消失,曲线呈"S"型。普通玉米淀粉和高直链玉米淀粉的溶解曲线和膨胀曲线都显示了相同的趋势,但溶解度和膨胀势随直链淀粉含量的增加而显著降低。【结论】与普通玉米淀粉相比,高直链玉米淀粉在淀粉粒形态、热特性、糊化特性、溶解度和膨胀势等方面都表现出了不同程度的差异,且直链淀粉含量越高差异越大。     

黄土丘陵区针叶纯林养分循环和枯落物分解导致土壤极化风险分析

【目的】分析3种针叶人工纯林发生土壤极化的风险。【方法】2011-2012年,在黄土丘陵区,选择侧柏、油松和落叶松3种针叶人工纯林作为研究对象,分别测算了3种针叶人工林的林分生物量、生产力和养分循环量;此外,将采集的土壤分别与枯落物(枯落叶和根系)混合,进行分解培养试验,研究枯落物分解对土壤生物学性质的影响。【结果】不同针叶人工纯林中,N、P、K积累量在不同器官中存在差异。侧柏纯林中,N、P、K主要积累在干中;落叶松纯林中,N、P、K主要积累在根和干中;在油松纯林中,N、P、K主要积累在根中。在生长季节短期内,侧柏和油松纯林的养分循环特征导致土壤存在K负向极化风险,落叶松纯林土壤存在N负向极化风险,而长期生长季节内3种纯林土壤都存在P负向极化风险。枯落物混土分解培养试验结果表明,侧柏和落叶松枯落叶分解会引起土壤多酚氧化酶活性发生负向极化,侧柏根系分解会引起土壤微生物数量、蔗糖酶和过氧化氢酶活性发生明显负向极化;油松枯落叶分解会引起土壤多酚氧化酶和过氧化氢酶活性发生负向极化。【结论】侧柏和油松纯林土壤生物学性质发生负向极化的风险高于落叶松纯林;在生长季节应向侧柏和油松纯林土壤补充K肥,向落叶松纯林土壤补充N肥,并长期向3种纯林土壤补充P肥。