用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法

随着无线终端数量的快速增长和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加，农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起监测周期缩减等诸多问题，本研究建立了一个认知无线传感器网络（CRSN）作物表型信息采集模型，并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡（DSEB）的事件驱动分簇路由算法。算法包括：（1）动态频谱感知分簇，采用层次聚类算法结合频谱感知获取的可用信道、节点间的距离、剩余能量和邻居节点度为相似度对被监控区域内的节点进行聚类分簇并选取簇头，构建分簇拓扑的过程对各分簇大小的均衡性引入奖励和惩罚因子，提升网络各分簇平均频谱利用率；（2）融入边缘计算的事件触发数据路由，根据构建的分簇拓扑结构，将待检测各区域变化异常表型信息触发事件以簇内汇聚和簇间中继交替迭代方式转发至汇聚节点，簇内汇聚包括直传和簇内中继，簇间中继包括主网关节点和次网关节点-主网关节点两种情况；（3）基于频谱变化和通信服务质量（QoS）的自适应重新分簇：基于主用户行为变化引起的可用信道改变，或分簇效果不佳对通信服务质量产生的干扰，触发CRSN进行自适应重新分簇。此外，本研究还提出了一种新的能耗均衡策略去能量消耗中心化（假设sink为中心），即在网关或簇头节点选取计算式中引入与节点到sink的距离成正比的权重系数。算法仿真结果表明，与采用K-medoid分簇和能量感知的事件驱动分簇(ERP)路由方案相比，在CRSN节点数为定值的前提下，基于DSEB的分簇路由算法在网络生存期与能效等方面均具有一定的改进；在主用户节点数为定值时，所提算法比其它两种算法具有更高频谱利用率。     

云南引进睡莲品种的性状评价及优良切花品种筛选

为了促进云南水生花卉产业的发展,给睡莲鲜切花的品种选择提供依据,制定睡莲切花品种的性状分类评价标准,运用统计学方法对引进的61个睡莲品种的性状进行定量评价,结果筛选出切花类优良睡莲品种11个,分别为泰3号、鲁比、黑美人、保罗蓝、伊斯兰达、纯洁、公牛眼、黄金国、约瑟芬、蓝蜘蛛、泰王。该研究结果可为云南省睡莲品种的选育和产业开发提供品种参考。     

黄淮和长江中下游冬麦区小麦品种(系)农艺性状及其聚类分析

气候变暖对我国乃至世界小麦育种和生产有很大影响。为了研究我国不同生态麦区小麦品种(系)农艺性状适应气候变化调控机理,本研究以黄淮冬麦区北片和南片及长江中下游冬麦区的20个当前大面积推的小麦品种、新审定品种和新选育品系为试验材料,在黄淮冬麦区北片河北省石家庄市种植,在返青期前对其抗旱抗冻性、根冠比和叶片干重与鲜重比进行调查;收获后对株高、穗长、穗下节间长、分蘖数、小穗数、穗粒数、千粒重、单株生物量、单株粒重、经济系数等10个农艺性状进行了考种和相关、聚类和主成分分析。结果表明,不同麦区小麦品种(系)苗期的抗旱抗冻性为黄淮冬麦区北片黄淮冬麦区南片长江中下游冬麦区。三大生态麦区的单株粒重与分蘖数、穗粒数、单株生物量、经济系数均呈极显著正相关,黄淮冬麦区南片和长江中下游冬麦区呈显著和极显著的农艺性状相对较多,说明这两个生态麦区的品种有很大的相似性;但不同生态麦区其他农艺性状正负相关各有一定差异。在欧氏距离20处,20个小麦品种(系)被聚类为长江中下游冬麦区和黄淮冬麦区南片品种(系)(第Ⅰ类)及黄淮冬麦区北片品种(系)(第Ⅱ类)两个大的生态型;在欧氏距离6处,Ⅰ类又分为分别以‘百农207’‘济麦22’和‘西农979’为代表的3个亚类,Ⅱ类是以‘长旱58’为代表。产量、穗长、株高和经济系数4个主成分因子对10个农艺性状表现型变异累计贡献率为76.39%。‘济麦22’等黄淮冬麦区北片的品种(系)综合得分在前20株中占95%。以上研究结果为小麦适应气候变暖育种和引种示范推广提供了重要参考信息。     

基于几何模型的绿萝叶片外部表型参数三维估测

为快速高效获取叶类植物叶片的外部表型参数、掌握植株生长状况，以绿萝叶片为研究对象，提出一种基于几何模型的叶长、叶宽与叶面积的三维估测方法。利用微软Kinect V2相机，自80cm高度垂直位姿获取绿萝叶片局部点云，并进行直通滤波去噪与包围盒精简等预处理，测量得到点云外形参数，输入预先建立的SAE网络分类预测得到几何模型参数，并基于曲面参数方程建立叶片几何模型。采用粒子群优化算法计算几何模型离散点云和局部点云间的空间距离，进行空间匹配，利用遗传算法求解最优匹配模型的内部模型参数，输出最优匹配模型的叶长、叶宽与叶面积作为估测结果。实验共采集150片绿萝叶片的局部点云数据，将估测结果和真实值进行数学统计与线性回归分析，得出叶长、叶宽与叶面积估测的平均误差分别为0.46cm、0.41cm和3.42cm2，叶长估测R2和RMSE分别为0.88和0.52cm，叶宽R2和RMSE分别为0.88和0.52cm，叶面积R2和RMSE分别为0.95和3.60cm2。实验表明，该方法对于绿萝叶片外形参数的估测效果较好，具有较高实用价值。     

症青对大豆农艺性状与产量的影响及防治对策

针对近几年黄淮海地区愈发严重的症青现象,为明确症青对大豆产量损失的影响,调查一片发生症青的夏大豆田,将其分成90个小区,调查小区的病株率,农艺性状和产量,分析症青传播规律及其对农艺性状和产量的影响。结果表明,随着与发生症青春大豆田距离的增大,夏大豆田症青症状显著降低;除了百粒重外,病株率与大豆产量相关性状均呈显著负相关;无效荚数是与病株率和产量的关系最紧密的农艺性状;产量损失率与病株率极显著正相关。防止症青应该采取大面积同步进行的"统防统治",在荚期喷施内吸性农药,减少点蜂缘蝽刺吸危害。     

小麦持久条锈病抗源品种89144(BJ144)芒性状遗传分析

分别以小麦持久条锈病抗源品种89144-2-3-11-2、89144-2-14-4-1-2为父本，感病小麦品种铭贤169为母本进行常规杂交，F1代种子单粒播种，在F2代成株期进行芒的分离遗传分析。结果表明，供试顶芒品系和全芒小麦杂交后，2组合F2代群体芒的性状分离均符合1∶2的理论比例，全芒对顶芒均为显性，且全芒受1对显性基因的控制。这是否说明小麦芒性或顶芒还存在隐性性状的可能，抑或与该小麦材料是外源DNA导入小麦的变异后代有关，需要进一步研究。     

11个谷子新品种的主要农艺性状灰色关联度分析与综合评价

以引进的11个谷子新品种为材料，采用渗水地膜穴播技术，对8个主要农艺性状进行了灰色关联度分析，综合评价了品种的优劣性。结果表明，参试品种主要农艺性状对产量的关联度值由大到小依次为穗数、生育期、穗长、穗粒重、穗重、千粒重、株高。通过等权关联度和加权关联度分析，结合生长期的抗病性、抗倒伏等抗逆性指标，筛选出适宜在当地种植的品种为张杂谷13、白良谷和黄金苗。     

冬小麦醇溶蛋白图谱与田间生物性状的相关性研究

以冬小麦新品系陇育0914的126个株行系为试验材料，进行田间生物性状鉴定，再用聚丙烯酰胺电泳凝胶(A-PAGE)技术对陇育0914醇溶蛋白进行分析。结果发现，醇溶蛋白A-PAGE图谱的变异与田间生物性状的穗色、株高和蜡质层有关，而田间生物性状的叶耳色、护颖、颖肩和颖嘴的变异在图谱上并没有明显变化。     

多孔改良剂对植烟土壤性状及烤烟产质量的影响

为芭蕉芋生产提供新品种,丰富芭蕉芋品种资源,采用系统选育方法,通过种质资源收集、评价、品系比较、区域试验和生产试验等选育环节,于2019年成功选育出芭蕉芋新品种黔北蕉芋。该品种株型直立,出苗较快,生长势强,芋块大,抗性强,生育期较短;高产性能明显,区域试验块茎和茎叶产量分别为75 045.1kg/hm2和61 804.2kg/hm~2,比(兴芋1号)对照分别增产28.1%和29.7%;生产示范试验块茎和茎叶产量分别为79 228.2kg/hm~2和63 690.1kg/hm~2,比兴芋1号分别增产25.4%和26.3%。2019年12月通过全国草品种审定委员会审定(品种登记号:582)。黔北蕉芋综合性状表现优良,适宜饲用,可在我国亚热带地区推广种植。     

甘蓝型油菜千粒重与农艺及品质性状的相关性

为大籽粒高产优质油菜品种的选育提供理论依据,以649份甘蓝型杂交油菜组合和813份甘蓝型常规油菜品系为材料,调查试验材料的植株农艺性状表现,分析千粒重与植株农艺性状及品质性状的相关性。结果表明:甘蓝型油菜的角果长度随千粒重增加呈极显著增加趋势,但一次分枝数、单株角果数均极显著减少;甘蓝型常规油菜品系的千粒重与单株产量、收获系数呈极显著正相关,但杂交油菜组合的千粒重与单株产量、收获系数的相关性极小;与千粒重5g的相比,千粒重≥5g的甘蓝型油菜株高、有效分枝位、一次分枝数、单株角果数及角粒数等性状呈明显减小趋势,而角果长度增大。千粒重与含油率、油酸呈极显著正相关,但与硫苷、亚油酸、亚麻酸均呈极显著负相关,与蛋白质含量的相关性不显著。甘蓝型油菜育种需协调改良千粒重、角果数和角粒数等多个产量构成因子,才能有效提高油菜品种的单产水平;千粒重的提高对油脂和油酸含量无不利影响。