液压控制履带自走式温室三七收获机设计与试验

针对温室三七收获机械化程度低、收获效率低、破损率高等问题,设计一种液压控制履带自走式温室三七收获机。在满足农艺要求的基础上,使用履带式行走底盘,并对其进行运动学分析,利用RecurDyn对整机直线行走特性进行仿真分析,单侧牵引动力为1357N,质心波动平稳;建立了根土混合物运动学模型,并确定挖掘部分最优结构参数。利用FluidSIM软件和GX Developer软件开发平台分别设计了本地操作系统和远程控制系统,使整机具有行走、传动和升降功能。田间试验表明：在不同控制模式下,整机能顺利完成直行、转弯和挖掘装置升降等功能,液压控制系统和机械部分工作顺畅,直线行走稳定,行走偏移量为0.49%,液压缸前进、后退速度均为0.22m/s,误差满足要求;平均伤根率为1.77%,平均损失率为1.48%,无明显埋根现象,满足三七收获机性能要求。     

基于加权随机森林的番茄氮元素缺乏分级模型研究

基于叶面颜色特征建立番茄氮元素缺乏分级模型判别准确率可达08以上。夏季定植的番茄叶片表面会覆盖粘质腺毛,粘质腺毛利于番茄吸收水分和营养元素,相同营养液氮离子浓度下叶片黄化过程异于未覆盖粘质腺毛的叶片。故仅基于叶面颜色特征建立分级模型,其准确率降至0.65。覆盖粘质腺毛番茄其叶片周长和叶面积两个形状特征均小于未覆盖粘质腺毛的番茄叶片,本文将番茄叶片两个形状特征结合原有叶面颜色特征共同作为模型输入,建立新的番茄氮元素缺乏分级模型。搭建图像采集系统,该图像采集单元由树莓派和其相机模块构建,使用WiFi或4G网络完成智能手机、图像采集单元、本地计算机之间无线数据传输。智能手机通过Web界面可远程控制采集图像并将图像传输到云平台存储。本地计算机对图像进行预处理提取叶片形状、颜色特征后输入模型进行预测,并输出预测结果。试验结果表明,图像采集系统春季和夏季平均温度在19.7~28.3℃范围内,光照在1.125~9.543lx范围内均可正常使用,采集的图像经预处理分割后降低了环境光线的影响。使用优化后的加权随机森林模型,基于形状特征和颜色特征相结合的叶片氮元素缺乏分级判别准确率可达0.83。     

基于微润灌溉大棚番茄对施肥运筹的响应

为探究微润灌溉下不同施肥运筹对大棚番茄生长的影响,将番茄定植于大棚内的种植箱中,设置施肥浓度分别为200 mg/L(N1:全生育期浓度为200 mg/L)、200~400 mg/L(N2:苗期浓度为200 mg/L,结果期、成熟期为400 mg/L)、400 mg/L(N3:全生育期浓度为400 mg/L)、400~800 mg/L(N4:苗期浓度为400 mg/L,结果期、成熟期为800 mg/L)、800 mg/L(N5:全生育期浓度为800 mg/L)5组不同处理,测定番茄全生育期的含水率、茎粗、株高、叶面积、产量及灌溉水分生产率等指标。研究表明:不同施肥浓度各处理土壤含水率差异不显著,N4、N5处理的番茄各项生长指标差异不显著且优于其余处理,说明施肥对土壤含水率影响较小,但随着施肥浓度的增加,番茄的产量及其余生长指标增长明显;施肥浓度前少后多的N4处理番茄长势及产量不弱于N5处理,因此苗期减少施肥、开花坐果期追肥与全生育期保持较高浓度施肥是微润灌溉水肥一体化种植番茄的有效施肥措施。     

连阴雨寡日照对大棚草莓小气候、产量和品质的影响

为分析冬春季连阴雨寡日照对大棚草莓产量和品质的定量化影响,探究其影响规律,促进草莓生产减灾增收,实验筛选3个连阴雨寡日照天气发生较重的典型受灾年份,将未发生该灾害的相近年份同时段作为对照,对比分析草莓棚内气象要素、果实产量和品质相关指标,根据上述年度数据差异进一步分析了受灾最重年份逐月果实产量品质指标,以探究连阴雨寡日照天气对大棚草莓果实生长、果实产量、品质等相关指标的影响。结果显示,连阴雨寡日照年份与对照年份的棚内各小气候要素差异较明显,与对照年份相比,发生连阴雨寡日照时段的日均温平均偏低2.5 ℃,相对湿度平均偏高13.5%,太阳辐射平均偏低61.4%;连阴雨寡日照年份较对照年份年产量平均减产11.6%,连阴雨导致果实生长迟滞,果实横纵径均较对照年份偏小,果实畸形和病害影响加重,畸、烂果明显比正常年份偏多;连阴雨寡日照年份逐月产量受影响较重,且有滞后发灾特点,该灾害发生时段对可溶性固形物抑制作用较明显,当灾害结束、天气转好后,该指标能在较短时间内反弹。本研究可为下一步开展大棚草莓连阴雨寡日照灾害防御技术研究奠定基础。     

糖分含量对番茄叶片Pst DC3000抗性的影响及其机理

研究糖代谢对番茄叶片细菌性叶斑病(Pst DC3000)抗性的影响及其可能的生理生化机制,为抗病番茄新品种的选育提供参考。以糖代谢特征不同的早上取样叶片(早8:00取样)和晚上取样叶片(晚6:00取样)为材料,测定离体接种后不同时期(0、24、48 h)上述两种叶片在Pst DC3000抗性、细菌密度、可溶性糖和淀粉含量、转化酶活性、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)含量、细胞死亡和H₂O₂积累方面的差异。结果表明,和早上取样叶片相比,晚上取样叶片对Pst DC3000具有更高的抗性,表现为较轻的病斑和细胞死亡现象,同时叶片内的细菌密度也极显著(P≤0.01)降低。此外,和早上取样叶片相比,晚上取样叶片在接种后具有更高的淀粉含量(0~48 h)、葡萄糖含量(0、24 h)和果糖含量(24、48 h),但在蔗糖含量上无显著差异。对3种转化酶活性的测定表明,晚上取样叶片的细胞壁转化酶(CWIN)活性在接种后0、48 h显著(P≤0.05)低于早上取样叶片,而细胞质转化酶(CIN)活性在接种后24、48 h则显著(P≤0.05)高于早上取样叶片,液泡转化酶(VIN)活性在两种叶片之间无显著差异。最后,和早上取样叶片相比,晚上取样叶片具有相对较少的H₂O₂积累(48 h)和显著(P≤0.05)较高的游离态SA和JA含量(48 h)。总之,和早上取样叶片相比,晚上取样叶片具有较高淀粉、己糖含量和CIN活性,以及较低的CWIN活性,这可能是晚上取样叶片具有较高SA和JA含量,以及较少H₂O₂积累和细胞死亡的重要原因,从而使得晚上取样叶片对Pst DC3000的抗性提高。     

覆膜与水分控制对宁夏设施滴灌番茄产量与品质的影响

【目的】探索宁夏设施滴灌番茄覆膜的效果和适宜的灌溉制度,为宁夏地区设施滴灌番茄节水高产种植提供理论依据。【方法】通过2 a试验,在覆膜(M)与不覆膜(NM)条件下,设定4种水分控制水平,灌水频率为7~10 d,W1、W2和W3处理的灌水上限分别为100%FC(田间持水率)、80%FC和70%FC,以当地灌水量为对照(CK,灌水上限为123%FC),研究了覆膜和水分控制对设施滴灌番茄生长、产量、品质与水分生产效率的影响。【结果】番茄株高和茎粗在苗期―开花坐果期生长迅速,受覆膜处理影响显著(P<0.01),受水分控制影响不显著(P>0.05)。随着灌水量的增加,番茄产量先增加后降低,W2M处理的产量和水分生产效率均为最大值,分别为89844.88 kg/hm2和502.5 kg/(hm²·mm),相比覆膜CK分别增加21.4%和63.7%。相比于不覆膜处理,覆膜番茄产量平均增加18.1%,差异达到显著水平(P<0.05),其还原性维生素C和可溶性固形物量分别提高28.9%和22.8%(P<0.05)。覆膜和水分控制均对番茄还原性维生素C量、可溶性固形物和可溶性总糖量的影响达到显著水平(P<0.01),覆膜处理还对可滴定酸量和糖酸比的影响达到显著水平(P<0.05)。【结论】对于宁夏设施滴灌番茄,采用覆膜栽培与80%FC的灌水上限可以获得较高产量和较好品质。     

不同种质番茄材料抗番茄黄化曲叶病毒病特性研究

以不同种质番茄为实验材料,利用苗期农杆菌接种法接种番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV),采用实时定量PCR和生理生化方法评价对TYLCV的抗性,统计分析不同抗性番茄材料不同发病时期的表型特征、带毒率、抗氧化酶活性、总酚与类黄酮含量及抗性基因表达量的变化情况,并分析各抗性指标之间的关系。结果表明,番茄材料带毒率为100%;853没有任何感病症状,802与803感病最为严重;抗氧化酶活性、总酚与类黄酮含量及抗性基因表达量在各时期均较高的有867、857、853,817与842次之,803最低。SOD活性、CAT活性、APX活性、总酚含量、类黄酮含量、Ty-1基因、Ty-2和Ty-3基因的表达量相互之间均呈极显著正相关(总酚与Ty-1之间为显著正相关,P<0.01)。番茄植株感染TYLCV后,Ty-1的表达相比于其他抗病基因具有延迟性。综合分析筛选出867、857、853三种抗病性较强的材料,植株体内的抗性基因、抗氧化酶、总酚与类黄酮之间呈正相关,共同提高了番茄植株对TYLCV的抗性。     

基于主成分与聚类分析的樱桃番茄品质综合评价

为探讨育种材料之间的品质差异,筛选适宜的推广品种,对29份樱桃番茄杂交组合的14个品质相关指标进行测量,运用描述性分析、主成分分析、聚类分析和判别分析对樱桃番茄进行综合评价。结果表明,番茄红素的变异系数最大,达到59%;横径的变异系数最小,仅为11%。主成分分析将14个品质指标简化为5个因子,累积贡献率达79.05%。结合聚类分析,筛选出决定番茄综合品质的6个指标——单果重、糖酸比、硬度、果形指数、V_C和番茄红素。综合主成分分析筛选出综合品质得分较高的组合。聚类分析将材料分为6类,结合判别分析构建了樱桃番茄品质判别函数,模型交叉验证显示正确判别率达到79.3%。此研究为樱桃番茄的品质评价提供了新思路。     

番茄青枯病抗性相关根际微生物的研究进展

由茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）侵染引起的植物细菌性青枯病（Bacterial wilt）素有“植物癌症”之称,是一种毁灭性土传细菌病害。目前,青枯病已成为制约我国番茄生产的主要病害之一。抗青枯病番茄品种表现出与劣质农艺性状连锁遗传的问题一直没有得到解决,而且番茄青枯病抗性主要为数量遗传,不利于优良抗病品种的选育。根际微生物参与调控植物免疫系统,提高寄主植物青枯病抗性,反之,寄主植物的健康状况也能够影响根际微生物群落组成,根际微生物在番茄青枯病防治中具有重要作用。对抗青枯病番茄根际微生物群落特征及微生物群落形成的影响因素进行总结,讨论了根际微生物参与调控番茄青枯病抗性遗传的作用机制,并对利用有益根际微生物调控番茄青枯病研究方向的热点进行展望,为番茄青枯病诱导抗性机制的解析、遗传育种以及番茄青枯病的防治与品种的合理布局提供有效参考。     

番茄茎秆浸提液对番茄生长和风味品质的影响

为探究番茄茎秆资源化应用技术及效果,本研究利用番茄茎杆有氧发酵浸提液(EX1)和番茄茎杆厌氧发酵浸提液(EX2)水培番茄,以山崎营养液处理为对照(CK),对番茄植株的生长形态、果实营养品质和挥发性物质等相关指标进行分析。结果表明:1)EX1和EX2处理的株高、茎粗、叶面积和生物量等指标低于CK处理,但番茄果实可溶性固形物、糖酸比、可溶性蛋白和维生素C等指标均优于CK处理,并以EX2处理表现最佳;2)EX1、EX2和CK处理检测到挥发性物质数量依次是39、34和27种;3)EX1、EX2和CK处理的挥发性物质总含量依次是1 403.35、1 931.10和1 368.40μg/kg;4)EX1、EX2和CK处理的番茄特征挥发性物质总量依次是953.82、1 256.60和1 055.06μg/kg。说明单纯使用番茄茎杆浸提液水培番茄,虽然在生长上稍显弱势,但可显著改善果实营养和风味品质。本研究一定程度上使番茄茎秆得到了有效利用,也为其他蔬菜茎秆资源化技术提供理论参考,具有较为广阔的前景。