基于颗粒聚合体的玉米果穗建模方法

在采用离散元法分析玉米脱粒过程时,需要建立玉米果穗的分析模型。该文根据玉米果穗的结构和形态,提出基于颗粒聚合体的玉米果穗分析模型建模方法,并研制了玉米果穗的建模软件,同时添加到自主研制的玉米脱粒过程分析软件中。通过实际玉米果穗与其分析模型的对比和玉米脱粒过程的初步仿真分析,证明了该玉米果穗建模方法的可行性,为采用离散元法分析玉米的脱粒过程奠定了基础。     

基于核磁共振成像技术的作物根系无损检测

作物根系三维构型对于作物养分吸收具有十分重要的作用。该研究选用玉米、大豆和茄子3种常见作物根系作为研究对象,利用核磁共振成像(MRI)技术对其根系三维构型进行原位无损检测。试验研究和分析了生长介质、作物根系类型以及三维重建方法对作物根系成像的影响,并探讨了应用MRI技术快速无损进行作物根系研究的优势和不足。研究表明,应用MRI技术进行作物根系三维构型的研究是可行的。该研究为作物根系三维构型的定量描述和分析提供了一种新的途径。     

漫透射法无损检测荔枝可溶性固形物

为了快速无损检测荔枝内部品质并为荔枝快速检测分级提供科学依据,研究荔枝可溶性固形物无损检测途径。该文首先针对荔枝果皮较硬而且凹凸不平的特征,比较了漫反射法和漫透射法的试验效果,接着采用多种预处理方式对漫透射光谱进行了处理,并采用连续投影算法结合相关系数法优选建模波长,最后比较了最小二乘法和神经网络法的建模效果。试验结果显示漫透射方式是较好的荔枝光谱采集方式;通过连续投影算法结合相关系数法,从全部500个波长变量中最终提取出11个优选波长,只占波长总数的2.2%;基于这11个波长的神经网络模型的预测相关系数为0.867,预测均方根误差为0.370%。结果表明基于漫透射法进行荔枝可溶性固形物无损检测是可行的。     

琼脂床在烟草种子发芽势（率）检验中的应用

摘要：为实现琼脂床代替纸床运用于烟草种子发芽势和发芽率的检验。以K326、云烟87和南江3号的裸种、引发种子和包衣种子为试验材料,采用梯度浓度的琼脂培养基制备发芽床,进行种子检验试验。结果表明：当琼脂浓度为0.55%时,琼脂床上的烟草种子萌发显著早于纸床（p<0.05）。当琼脂浓度大于1.65%时,裸种在9 d后,包衣种在10 d后,幼苗会出现萎蔫现象;在0.8%和1.1%的琼脂床上,3个品种3种类型种子发芽势和发芽率与传统纸床检验结果均无显著差异（p<0.05）。另外与传统纸床相比,琼脂床保水性好,在整个检验周期内无需再次补水,琼脂床吸附性较好,便于烟草种子点播,在轻微震动下种子也不易滚动,所以预先摆好的苗床不易被破坏,便于计数。     

石英晶体微天平传感器检测香蕉成熟度的试验

为了对采后香蕉的成熟度进行无损检测,提高货架品质和减少过熟造成的损失,以巴西香蕉为研究对象,以1,2-二油锡甘油-3-磷-L-丝氨酸、半乳糖神经酰胺、纤维素乙酯、乙基纤维素做为敏感材料,采用滴涂法修饰了4个石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM),测试了1~7级成熟度的香蕉的挥发性有机化合物的响应特性,并用主成分分析法和线性判别分析法对响应结果做了分析。试验表明,在4种敏感膜中纤维素乙酯对香蕉的7个成熟阶段的挥发性气体的响应最明显,响应值先随香蕉成熟度增加而增加,在4级成熟阶段时最大,随后降低。用主成分分析法对7个成熟阶段香蕉的挥发物的响应值聚类分析,97%能够正确聚类;用线性判别分析法可获得100%的识别率。据此,4种材料修饰的石英晶体微天平传感器可以用于香蕉成熟度的识别。该研究结论对香蕉成熟度自动化分级研究有一定实用价值。     

利用仪器检测指标量化夏橙化渣程度

为了量化评价夏橙化渣程度,利用仪器检测的指标建立夏橙感官化渣程度的预测模型,采集了湖北宜昌秭归的9种夏橙总计270个样品,首先测定了影响夏橙样本化渣程度的粗纤维成分含量,进行了夏橙化渣程度的感官评定分析,再利用质构仪的压缩试验、质地剖面TPA(texture profile analysis)试验、剪切试验模拟了口腔咀嚼果肉的过程。结果表明,粗纤维成分含量与质构参数之间存在显著相关性,质构参数与感官化渣程度之间的相关关系也十分显著,说明夏橙质构特性可以表征果肉的化渣性。进一步采用主成分回归分析法,以仪器测得的质构特征值为自变量,感官化渣程度为因变量进行回归分析,得到具有统计学意义决定系数R2为0.73的预测模型。由此表明,基于质构特性建立的夏橙化渣程度评价模型在一定程度上可以准确地评价夏橙的化渣程度,利用质构特性取代感官评定评价夏橙化渣程度是可行的,该研究可为夏橙化渣程度的检测提供参考。     

适宜西瓜检测部位提高近红外光谱糖度预测模型精度

为了提高中国厚皮类瓜果的品质质量和出口能力,增强中国水果品质检测装备制造业的技术实力和技术水平。该文以西瓜为对象,对其糖度进行了试验研究。由于西瓜各部位存在差异,因而不同部位采集近红外光谱会对糖度预测模型精度产生影响。采用自主搭建的西瓜内部品质检测系统对不同批次西瓜瓜梗、瓜脐和赤道3个部位采集漫透射光谱信息,分别采用偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)和最小二乘支持向量机法(least squares support vector machines,LS-SVM)2种方法对西瓜糖度建立预测模型,考察西瓜不同检测部位对西瓜糖度预测模型精度的影响。2种预测模型均显示,赤道部位采集光谱所建立的预测模型检测精度较差,而采用瓜脐部位获取光谱信息建立预测模型略好于瓜梗部位,最佳预测相关系数rpre达到0.823,预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.652%。该研究结果表明,不同部位采集光谱信息对最终的检测模型精度有影响,瓜脐部位为该文西瓜内部品质检测装置的较优采集部位。     

基于支持向量机的多光谱成像稻谷品种鉴别

为解决稻谷品种的快速无损鉴别问题,应用多光谱图像采集设备(VideometerLab)获取了5个品种稻谷共250个试验样本在405~970 nm波长范围内的多光谱图像,提取各品种稻谷在不同波长下的光谱反射率和图像特征(面积,宽长比,色差等)作为稻谷品种鉴别的特征变量,基于最小二乘支持向量机(least-square-support vector machine,LS-SVM)建立鉴别模型,通过粒子群寻优(particle swarm optimization,PSO)算法搜索支持向量机的最优参数。将250个稻谷分为建模集(200个样本)和测试集(50个样本)分别进行试验,结果表明,采用该文的建模方法结合稻谷光谱特征和图像特征对预测集稻谷品种鉴别的正确率均在90%以上,高于对比的其他方法,该研究成果为稻谷品种的快速无损鉴别提供了一种方法。     

永定烟后稻测土配方施肥试验

在烟后稻上进行测土配方施肥试验。结果表明,测土配方施肥比习惯施肥每667m^2增产稻谷15．6kg,净增收47．06元;测土配方施肥比空白对照每667m^2增产稻谷145．1kg,净增收331．6元,烟后稻测土配方施肥能增产增效。     

A Comparison of the Elemental Composition of Leaf Tissue of Spartina Patens and Spartina Alternifora in Louisiana’s Coastal Marshes

Elemental concentrations in leaf tissue can identify limiting conditions in crops and can be useful in managing and restoring marshes. Coastal management and restoration plans frequently include Spartina spp. because they are common plants in coastal wetlands across North America. Researchers frequently compare results of stoichiometric studies among Spartina spp. to corroborate results, although their stoichiometry may not be comparable. We compare the stoichiometry of paired samples of Spartina patens and Spartina alterniflora collected across Louisiana. Overall differences in stoichiometry between species, seasonal changes, and effects of porewater chemistry were quantified. Manganese (Mn) concentrations and calcium (Ca) concentrations were higher in S. alterniflora and the difference in [Ca] increased seasonally. Sodium concentrations were similar, except during prolonged inundation. Short flooding durations decreased carbon (C):nitrogen (N) without increasing [Mn] or flooding stress in both species.