基于逆运动学降维求解与YOLO v4的果实采摘系统研究

为提高采摘设备的执行效率，采用六自由度机械臂、树莓派、Android手机端和服务器设计了一种智能果实采摘系统，该系统可自动识别不同种类的水果，并实现自动采摘，可通过手机端远程控制采摘设备的起始和停止，并远程查看实时采摘视频。提出通过降低自由度和使用二维坐标系来实现三维坐标系中机械臂逆运动学的求解过程，从而避免了大量的矩阵运算，使机械臂逆运动学求解过程更加简捷。利用Matlab中的Robotic Toolbox进行机械臂三维建模仿真，验证了降维求解的可行性。在果实采摘流程中，为了使机械臂运动轨迹更加稳定与协调，采用五项式插值法对机械臂进行运动轨迹规划控制。基于Darknet深度学习框架的YOLO v4目标检测识别算法进行果实目标检测和像素定位，在Ubuntu 19.10操作系统中使用2000幅图像作为训练集，分别对不同种类的果实进行识别模型训练，在GPU环境下进行测试，结果表明，每种果实识别的准确率均在94%以上，单次果实采摘的时间约为17s。经过实际测试，该系统具有良好的稳定性、实时性以及对果实采摘的准确性。     

核桃细菌性黑斑病杀菌剂筛选及药效研究

本文以黄单胞杆菌Xanthomonas campestris pv.juglandis(Pierce Dowson)为供试菌株,选用不同浓度的13种杀菌剂进行室内毒力测定。结果表明:有10种药剂对该菌有一定的抑制效果,但只有5种杀菌剂能够产生明显的抑菌圈。其中,四霉素和链霉素的抑菌效果最强,最低抑菌浓度为0.165、3μg/mL,抑菌率为74.76%、69.23%,EC_(50)为12.764、35.318μg/mL。其他依次为乙蒜素、中生菌素和春雷霉素。选用这5种杀菌剂进行盆栽防治试验,四霉素和链霉素的平均防效达74.60%、71.69%,乙蒜素和中生菌素防效分别为65.98%、58.40%,春雷霉素防效最低为39.38%。其结果与室内基本一致。室内试验及盆栽试验结果表明四霉素、链霉素、乙蒜素、中生菌素和春雷霉素可作为防治核桃黑斑病的杀菌剂,其中四霉素为首选杀菌剂。     

优化施肥下长江流域冬小麦产量及肥料增产效应

【目的】针对长江流域冬小麦不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,探讨冬小麦产量分布特征及施用氮、磷和钾肥料的增产效应,为长江流域冬小麦肥料减施增效和优化养分管理措施提供依据。【方法】本文数据来源于国际植物营养研究所（IPNI）于2000—2018年在我国长江流域开展的田间试验,以及在中国知网（CNKI）数据库通过检索字段或字段组合（冬小麦、冬小麦+产量及冬小麦产量+肥料利用率等）得到的此期间关于长江流域冬小麦田间试验的论文,共1 732个田间试验。试验处理包括：优化施肥处理,农民习惯施肥,以及在优化施肥和农民习惯施肥基础上的不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理,以探究长江流域各省（市）（四川、云南、贵州、重庆、湖北、安徽、江苏、浙江和上海）冬小麦在优化施肥下的可获得产量、产量反应、相对产量、农学效率和偏生产力特征。【结果】我国长江流域冬小麦优化施肥处理下的平均产量为6.6 t·hm^-2,其中安徽省平均产量水平最高,为7.3 t·hm^-2,重庆市最低,为3.6 t·hm^-2。施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为2.3、0.9和0.6 t·hm^-2,但变异范围较大。氮、磷和钾肥平均相对产量分别为0.6、0.8和0.9,氮是小麦产量的主要限制因子。优化施肥处理的氮、磷和钾肥的平均农学效率分别为12.6、11.6和7.7 kg·kg^-1,平均偏生产力分别为34.0、78.9和73.4 kg·kg^-1。与农民习惯施肥措施相比,优化施肥处理平均增产0.5 t·hm^-2,增幅为8.8%;氮、磷、钾肥的农学效率分别提高了41.1%、121.1%和84.6%;偏生产力分别提高了42.4%、23.5%和25.4%。【结论】优化施肥有效提高了长江流域冬小麦的产量和养分利用率,但各省（市）间存在一定差异且省（市）内变异较大。四川、云南、湖北和江苏省的部分地区具有较低的产量反应,说明具有较高的土壤养分供应,应因地制宜地制定养分优化管理方案。分析长江流域优化养分管理措施下的小麦产量反应和肥料利用率等参数,可以确定氮为小麦产量的第一限制因子。     

播期对河套地区玉米灌浆进度的影响

旨在为玉米的高产栽培提供理论支撑。采用分期播种法,利用试验数据,建立28个生长模型（方程均通过0.01的极显著检验）,将玉米灌浆期百粒干重、百粒体积随灌浆日数增加的时段分为三阶段,即渐增期、快增期和缓增期。适时播种的玉米吐丝后百粒体积、百粒干重增加进入渐增期,终止日分别为吐丝后的6天和20天,此后进入快速增长期,时间分别为22天和18天;其后到籽粒体积和干重增加进入缓慢增长期。适时播种的玉米百粒干重增加逐渐增长期为吐丝后活动积温区间0~502.4℃·d,增幅0.014 g/℃·d;快速增长期为吐丝后活动积温区间502.4~938.4℃·d,增幅0.049 g/℃·d;缓慢增长期为吐丝后活动积温区间938.4~1355.1℃·d,增幅0.018 g/℃·d。     

薄壳山核桃染色体制片技术的优化与核型分析

以薄壳山核桃品种苗‘波尼’嫩芽为材料,采用常规压片法制片,比较不同的预处理方法、取材时间、固定时间、解离时间等因素对制片效果的影响。结果表明,晴天上午7:30~8:45或9:30采样,用0.01%秋水仙素处理4~6 h或用0.01%秋水仙素与2 mmol 8-羟基喹啉等体积混合液处理4~6 h,卡诺固定液固定2~24 h以上,再用1 mol/L盐酸60℃水浴解离7~9 min后压片是最佳制片方法。‘波尼’染色体为2 n=32,核型不对称系数分别为62.07%,核型类型是2 B,核型公式为2 n=32=12 sm+18 m+2 T,染色体组成为2S+16M1+12M2+2L。     

建立农产品质量追溯平台 保证农产品食用安全——以绥中县农产品质量安全现状为例

农产品质量安全是关系到人们身体健康的大事。近年来农产品质量有所提高,但是仍有一些问题需要解决,同时要大力推广发展绿色有机无公害农产品。     

基于PLC控制的全自动种子丸化机的性能分析与运用

以烟草种子为实验材料,本研究概述了基于PLC控制的自动化种子丸化机组的性能,并参照GB/T 25240—2010对丸化种子的质量进行了检验。结果发现,该丸化机生产能力和效率较传统丸化机提高4倍左右,种子丸化过程更加安全和环保,且丸化种子质量显著高于对照和国家标准。因此推断全自动丸化机可以推广到其他作物种子丸化。     

过表达拟南芥AtCIPK 23、AtAKT 1和AtCBL 1基因棉花苗期耐低钾的差异及机制研究

【目的】评价过表达拟南芥At CIPK 23、At AKT 1和At CBL 1基因棉花苗期耐低钾能力的差异,为棉花钾高效品种培育提供理论依据。【方法】通过室内水培法,测定比较了转基因棉花和中棉所24(CCRI 24)在适钾、低钾条件下苗期的长势、干物质质量、钾浓度和钾累积量等指标,并从根系形态、钾利用指数、钾转运能力和受胁迫程度等方面综合分析了其可能的生理机制。【结果】适钾条件下,转基因棉花和中棉所24长势基本一致,无显著差异。低钾胁迫时,过表达At AKT 1基因棉花幼苗总根长、根表面积和根体积约为中棉所24的3倍,整株干物质质量是中棉所24的1.66倍,具有明显的生长优势,并且钾转运能力强、钾利用指数高,受胁迫程度明显降低;而过表达拟南芥At CIPK 23和At CBL 1基因棉花幼苗的各项指标与中棉所24相当,无显著差异。【结论】在棉花中过表达拟南芥钾离子通道蛋白基因At AKT 1能显著提升棉花本身的耐低钾能力。     

两种过火类型对云南松林损伤及火后自然更新的研究

火是自然界广泛存在的干扰因素,过火对生境中的植物个体生存发展以及种群的动态均会产生深刻的影响。以云南省澄江县梁王山自然保护区鲁溪冲林区火烧迹地中的云南松作为研究对象,对发生地表火林冠针叶呈绿色、针叶变黄脱落和发生林冠火地段的云南松受损程度和火后自然更新,以及未过火地段林内更新进行调查。结果显示,2种过火类型地段中云南松受损呈现两极分化,林冠火地段的云南松死亡率为100%,地表火过火地段则没有全株死亡的现象。3个过火样地云南松植冠种子库种子活力均显著下降,其中林冠火样地种子萌发率最低,仅为(40±21.21)%。不同过火强度林区自然更新的幼苗数量存在显著差异(P0.05),数量排序为地表火针叶绿地表火针叶变黄脱落林冠火。跟踪调查发现,过火地段云南松幼苗的地上部分高生长和地径生长明显地高于其它地段。林火后3年,林冠火区幼苗高生长达到(22.13±5.75)cm,而未过火林区幼苗高生长仅为(8.33±4.16)cm。林冠火地段云南松自然更新后幼苗生长没有出现蹲苗现象。