农业物联网应用发展研究

近年来,随着农业技术的快速发展和农业生产方式的转变,农业现代化进程正在不断加快,物联网技术逐步应用到现代农业生产中。概述了农业物联网及其基本结构,对农业物联网在农田与温室智能监控、家禽养殖、物流管理与产品追溯以及观光农业中的应用进行了阐述,分析了农业物联网的关键技术,并介绍了云联网技术,探讨了现存的一些问题,展望了农业物联网的应用发展。     

宁夏富铁水稻种质资源筛选及籽粒铁的质量分数与粒形相关性分析

测定102份宁夏水稻种质资源(23份宁夏本地品种和79份外引品种)籽粒铁的质量分数,分析不同品种籽粒铁的质量分数间的差异及其与粒形性状的相关性,并对水稻籽粒铁的质量分数进行遗传分析。结果表明,宁夏水稻种质资源籽粒铁的质量分数为7.75~80.93mg/kg,平均值为15.25mg/kg,标准差为8.34,变异系数为54.69%。鉴定筛选出矮血糯、宁农黑粳和长粒5号3个富铁水稻种质资源;水稻籽粒铁的质量分数与粒长呈极显著正相关,与粒厚呈极显著负相关,与长宽比呈显著正相关,而与粒宽和千粒质量的相关性不显著。对宁农黑粳/京香1号杂交组合的292个F2单株籽粒铁的质量分数进行频率分析,发现其籽粒铁的质量分数整体分布呈趋于单峰的偏正态分布,说明水稻籽粒铁的质量分数是受多基因控制的数量性状遗传。     

宁夏富锌水稻种质资源筛选及子粒锌含量的相关分析

以102份宁夏水稻(Oryza sativa L.)种质资源为材料,利用原子吸收光谱法测定子粒糙米中的锌含量,分析了子粒锌含量的差异性及其与粒形性状、铁含量的相关性。同时以宁大62与宁粳40号杂交组合的F2群体为材料,对子粒锌含量进行遗传分析。结果表明,102份宁夏水稻种质资源子粒锌含量的变异范围为12.75~36.00 mg/kg,平均为19.51 mg/kg,变异系数为19.07%,并筛选出富锌水稻品种杨和白皮稻、大粒稻、常规稻-5等;宁夏水稻本地品种与外引品种子粒锌含量无显著差异;子粒锌含量与粒长呈极显著正相关,与长宽比呈显著正相关,与粒宽、千粒重呈正相关,与粒厚呈负相关,但相关性均不显著;子粒锌、铁含量存在显著正相关关系。通过对宁大62/宁粳40号杂交组合的214个F2单株子粒锌含量进行频率分析,发现子粒锌含量整体分布趋于单峰正态分布,说明水稻子粒中的锌含量是受多基因控制的数量性状遗传。     

基于物联网的连栋蔬菜温棚环境监测系统设计

针对传统连栋温棚监测系统存在的成本较高、控制粗略、布线复杂等问题,设计了一种精准农业信息感知系统。系统基于物联网的精确感知、高效传输以及智能监控的特点,由无线感知网络、传输节点、GPRS无线传输网络和上位机管理等多个部分组成。温棚中的监测节点以C8051F410单片机为控制核心,通过无线传感网络进行通信,上位机以WEB服务器为平台,结合MS SQL Server数据库对数据管理。系统能够实时感知作物生长环境信息,并将参数传输到上位机管理系统,经专家系统判别后进行相应反馈调控。实验证明,系统可以对温室内的多种环境参数进行有效的监测,满足实际农业生产要求。     

粳稻种质资源苗期根系形态特征与耐盐性相关分析

采用国际水稻所标准营养液培养57个粳稻种质资源,在发芽14d后对各种质资源进行盐胁迫(125mmol/L NaCl)处理,于盐胁迫后3、6d分别取样进行根系扫描;盐胁迫6d后,叶片盐害症状明显,根据盐害症状评价水稻耐盐级别,利用耐盐级别将各种质资源初步分为耐盐组、中度耐盐组和盐敏感组3组。以耐盐级别作为衡量水稻耐盐性的依据,运用多种统计学方法对57个粳稻种质资源苗期的耐盐性进行综合评价及分类,并分析典型耐盐和盐敏感种质资源根系形态特征。结果表明,耐盐级别与根总表面积,平均直径,根系总体积,0.5~1.0mm直径根的总长度、总表面积和总体积均呈极显著正相关;与总根长、根尖数、分叉数呈显著正相关;聚类分析结果表明,各类群的种质资源无明显的地域性分布,Ⅰ、Ⅱ类群分别为典型的盐敏感和耐盐类群,Ⅲ、Ⅳ类群为中间型种质的混合类群;通过主成分分析将14个根系指标转换为2个主成分,应用隶属函数和权重,获得了客观评价粳稻种质资源耐盐性的综合评价值(D值)。将D值和各单项指标进行逐步回归分析,获得了1个最优回归方程。分别选取D值最高和最低的5份种质资源于苗期盐胁迫后3、6d对根系指标进行差异显著性分析,结果表明:两组种质资源盐胁迫后3d的根系指标大都差异较小;盐胁迫后6d的根系指标除平均直径和根尖数外,均达到显著差异水平。水稻苗期的根系对盐胁迫非常敏感,且在耐盐性不同的种质间差异显著,可以作为快速鉴定粳稻种质资源苗期耐盐性的重要指标。