电阻抗断层成像评价丰花月季抗寒性

【目的】研究电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)技术评价丰花月季抗寒性的可行性,为快速、非破坏性地检测观赏植物抗寒性提供新的可借鉴方法。【方法】以3个多年生丰花月季(Rosa hybrida Hort.‘Floribunda’)品种‘红帽’(Hongmao)、‘柔情似水’(Rouqingsishui)、‘仙境’(Xianjing)为试材,测定当年生茎段在自然低温以及人工冷冻处理下EIT图像和电阻抗图谱(electrical impedance spectroscopy,EIS)参数的变化,并与传统电导法(electrolyte leakage,EL)测定的抗寒性进行相关分析。同时,对自然低温下3个丰花月季品种茎的胞外电阻率r_e、胞内电阻率r_i、弛豫时间t和弛豫时间分布系数ψ4个EIS参数与EIT重构值进行相关性分析。【结果】3个丰花月季品种在最冷月抗寒性顺序为:‘仙境’‘柔情似水’‘红帽’;各个品种不同温度下的茎段都可以得到清晰的EIT图像,且EIT重构值随温度降低呈减小的趋势,通过EIT重构值计算的抗寒性与电导法求得的抗寒性有极显著的相关性(r=0.92),但较EL法测得的抗寒性低。抗寒锻炼期间,EIS参数均发生变化,总体上,胞外电阻率r_e呈上升趋势,弛豫时间t呈下降的趋势;自然低温下,‘红帽’和‘仙境’的胞外电阻率r_e与EIT重构值正相关(r0.72),‘柔情似水’和‘仙境’的弛豫时间t同样和EIT重构值正相关(r0.63),说明EIT重构值、r_e和t可以表征细胞、组织的状态。【结论】冷冻处理下,丰花月季枝条受到冻害以后,EIT图像重构值显著降低,可以通过重构值用Logistic方程拟合计算,得到抗寒性,但是所得抗寒性较EL法低。未经冷冻处理的胞外电阻率r_e和弛豫时间t两个EIS参数与EIT重构值有一定的相关性。样本经冷冻处理后,可以用茎的电阻抗断层成像(EIT)图像重构值评价丰花月季的抗寒性。     

基于虚拟仪器的农产品"身份证"数字识别系统

介绍了基于虚拟仪器图形化语言LABVIEW开发的农产品"身份证"数字识别系统,采用CCD摄像机对农产品"身份证"编号进行采集,通过PCI-1411彩色图像采集卡将图像传输到计算机并进行图像处理,最后应用美国NI公司的OCR软件包对处理好的编号进行识别.结果表明,该系统抗干扰能力强且精度高.     

苹果园环境监控系统的研究与设计

随着苹果产业的发展,苹果园的机械化、自动化已经成为制约我国苹果产业发展的主要因素.为此,针对苹果园环境,利用先进的计算机技术,以单片机为核心,研制一种能对苹果树生长环境进行科学监测、科学分析和有效控制的全方位自动控制系统已成为我国苹果产业发展的必然趋势.该系统是一种融采集和监测环境信息、有效控制与自动供电于一体的全面机械化及自动化的控制系统,具有采集范围广、监控数据精确以及操作简单等优点,尤其是其带有太阳能自动供电模块,既节能,又环保,适用于苹果园的大面积应用.     

果园土壤水分数字化的研究

为实现果园土壤水分信息的长期可靠获取,使用超低功耗控制器MSP430F1222和微功耗无线射频收发芯片nRF905构成监测系统的无线传感器节点.同时,引入无线传感器网络的概念来适应果园面积广阔的特殊性和传感器配置灵活的要求.接收终端配备铁电非易失性RAM、液晶屏和按键,方便存储、查阅数据和参数设定.经过人工配土测试和果园现场运行,结果表明监测系统湿度的精度误差小于3%,且结构简单、功耗低、运行可靠,满足果园土壤水分监测的要求.     

果园作业平台静态防侧翻系统的设计

为了提高果园作业平台的安全性和操控稳定性,针对果园特殊环境的作业特点,设计了一种静态防侧翻控制系统。该系统以STC89C52RC单片机为核心处理芯片,采用横向载荷转移率(LTR)作为平台稳定性判定指标,通过计算确定了侧翻阈值。实验结果表明,系统能够改善并提高平台作业稳定性。     

基于单片机的温室大棚智能清洁机设计

设计了一款温室大棚智能清洁机,实现温室大棚顶部的半自动或全自动清洁。该清洁机采用3轮行走装置,主轮驱动电机采用脉宽调制技术调速,经过增量式光电编码器测速,由单片机实现PID控制。同时单片机还提供吸尘电机和毛刷电机的驱动信号,使清洁机在行走过程中完成清扫和吸尘工作。清洁机控制系统内部嵌有路径规划算法,使清洁机在工作区域内按直线往复运行方式移动,从而实现高覆盖、低重复的清扫。此外,清洁机可由遥控器控制。     

梨花药愈伤组织诱导和悬浮培养体系的建立及应用

【目的】建立梨悬浮细胞体系，并利用悬浮细胞体系获得高质量悬浮细胞，进行遗传转化和原生质体的分离。【方法】以新梨7号花药为试材，诱导获得梨花药愈伤组织，研究了细胞悬浮系建立和影响悬浮细胞增殖的主要因子。【结果】花药在1/2 MS+1.0 mg·L^-12,4-D+0.4 mg·L^-1NAA+30 g·L^-1蔗糖+7 g·L^-1琼脂(pH值为5.8～6.0)培养基上诱导的愈伤组织，经4～5次继代得到了黄白色、颗粒状，状态相对较好的愈伤组织；将愈伤组织接种于液体培养基中，于28℃，200 r·min^-1的黑暗条件下悬浮振荡培养，经4～5次悬浮继代培养建立了悬浮细胞系，适宜的启动和增殖培养基为：MS+1.5 mg·L^-12,4-D+1.0 mg·L^-16-BA+30 g·L^-1蔗糖，细胞生长曲线呈“S”型，活细胞率达81.98%，近圆细胞率达83.66%，可作为遗传转化的受体，转化率为20.00%。也可直接用于原生质体的分...     

基于迭代学习控制算法的苹果园灌溉系统

介绍了一种基于迭代学习控制算法的苹果园灌溉系统。硬件电路由MSP430F149单片机、TR-5型土壤水分传感器、太阳能供电模块及灌溉控制电路组成。迭代学习控制算法应用于苹果园灌溉这种具有重复运动性质的控制过程中,利用本次的灌溉信息,通过迭代学习律修正下一次的灌水量,实现在有限时间区间上的果园最佳土壤含水量精确控制。解决因苹果园地表灌溉水需经较长时间才能渗透到苹果树吸收水分根系的主要分布区,所造成的实时控制系统无法及时准确获取果园土壤含水量反馈信息的问题。     

温室侧窗开窗形式对流量系数取值的影响

运用CFD技术模拟温室窗洞口的气流流动情况分析侧窗开窗形式对流量系数的影响。分析结果表明，压力对流量系数的影响不明显，特别是在温室风机运行工作范围0～55Pa之内;角度对流量系数的影响最大，随着角度的增大，窗洞口的流量系数也随之增加;长宽比对流量系数的影响不大。     

不同光环境对设施桃果实品质的影响

[目的]探讨弱光环境下设施桃果实品质的发育变化规律及形成机理。[方法]以3年生设施桃为试材,通过扣棚搭建2种不同的光环境(不遮荫、全光照和遮荫约35%),测定果实的体积及单果重和可溶性总糖、可滴定酸、可溶性蛋白、维生素C等果实品质指标,研究不同光环境对设施桃果实品质的影响。[结果]在设施遮荫环境下,桃果实的体积及单果重较对照均减小,在果实生长发育早期,遮荫对果实体积和平均单果重的影响较小,后期影响较大。在设施栽培条件下,与设施自然光环境相比,遮荫处理后桃树果实中可溶性总糖和Vc含量降低,而可滴定酸和可溶性蛋白含量升高。[结论]该研究为设施果树的高效优质栽培的调控及提高设施果实品质提供理论依据。