基于图像处理的水稻叶片三维可视化研究

介绍利用数字图像处理技术提取水稻叶片几何参数及边缘轮廓曲线的方法,分别利用三角网格化技术和贝塞尔曲线来描述叶片边缘信息,并对2种方法进行比较。通过二次生长曲线方程实现了水稻叶片的三维建模及可视化表达。     

水稻叶片发黄的原因

水稻叶片发黄是一种常见的现象。根据笔者多年的观察调查,稻叶发黄主要有以下几种情况,应仔细辨别,并对症防治。1.中毒性发黄①硫化氢中毒。根系发黑,并有臭鸡蛋气味,白根少而细弱;基部老叶呈现黄褐色,叶尖枯黄,随后老叶枯死,上部仅存一二片绿色新叶。②有机酸中毒。稻株根系萎     

基于三维模型的水稻叶片对穗重贡献率研究

在应用水稻株形设计系统(rice plant type design system,RPTDS)进行虚拟试验的基础上,结合在非自然群体中进行的田间试验以及穗重模型,分析了水稻叶片对穗重的贡献率。结果表明:剑叶、倒二叶对穗重的贡献率相同,均为15%,倒三叶,倒四、五叶对穗重的贡献率同为8%,但随着单位叶面积干物质积累量的增加,中下部叶片对穗重贡献率的提升幅度更大。因此,可通过重塑株形,使光能在群体中相对均匀分布,进而通过促进中下部叶片光合能力而提升产量水平。其中,倒三叶的形态、位置可能在株形设计中处于关键位置。     

水稻叶片氮素营养光谱诊断模型研究

[目的]建立水稻叶片氮素营养光谱诊断模型。[方法]通过对不同水稻品种（湘优109和汕优98）、不同生长期、不同氮素水平的水稻叶片进行透射、吸收光谱及氮含量的测量,分析了叶片光谱与其含氮量之间的相关性,建立了水稻叶片含氮量的光谱指数预测模型。[结果]该模型检测精度在80%以上,可用于水稻氮素营养的诊断。[结论]为水稻氮素营养状况监测提供了理论依据。     

基于B样条曲线的水稻叶片几何参数测量系统

基于B样条曲线的水稻叶片几何参数测量系统能无损、精确获取水稻叶片几何参数,可为农学研究提供精准数据。该研究分析了B样条曲线拟合基本原理,采用1次B样条曲线获取水稻最大叶宽,基于3次B样条曲线交互绘制手势轨迹曲线逼近叶脉获取水稻叶长,控制点数量和位置可人工干预,实现轨迹曲线实时调整。运用变异系数和均方根误差评价测量结果,结果显示,叶长变异系数为2.4%,叶宽变异系数为5.4%,均小于15%,测量结果精度较高;建立系统预测值和实测值线性回归拟合模型,水稻叶长均方根误差为1.534 0 cm,叶宽均方根误差为0.101 9 cm,系统预测能力较好。利用B样条曲线测量叶片几何参数,前期图像获取简便,能够真正实现便捷、无损、准确获取水稻叶长、叶宽,为水稻叶片几何参数的测定提供了一种新的测量方法,可满足农业科学研究基本需要。     

基于叶片反射光谱和叶绿素荧光估测水稻叶片含水量

水稻冠层叶片含水量(leaf water content, LWC)快速无损监测对指导稻田精准灌溉和提高水稻水分利用效率具有重要意义。试验设置3个不同水分处理(传统淹灌、轻度干湿交替-15 kPa、重度干湿交替-30 kPa),于水分敏感期(抽穗-灌浆期)动态监测顶1叶(L₁)、顶2叶(L₂)和顶3叶(L₃)的光谱数据和叶绿素荧光参数,通过全光谱波段筛选出水分敏感波段,建立新型植被指数,结合叶绿素荧光参数,以期建立基于叶位组合的水稻冠层LWC精准监测模型。结果表明：水稻叶片水分敏感波段在近红外波段(1 000～1 400 nm),所构建新型植被指数NDSII₍(1114,1387))较传统植被指数能更好地监测LWC;通过筛选与LWC有高相关性的荧光参数,基于实际光量子产量Y(Ⅱ)和植被指数NDSII₍(1114,1387))的耦合监测模型较单一植被指数NDSII₍(1114,1387))模型精度提高71.807%～83.976%。与单叶相比,L_2...     

基于多段式等比例点的水稻叶片几何模型研究与三维实现

在试验观测的基础上,通过对水稻叶片在不同时期、等比例截断点的叶长与叶宽之间定量关系的分析,利用一条二维曲线与多段3阶B样条联合曲线共同构建水稻叶片几何模型,以便更准确地模拟出水稻叶片的虚拟生长.实践证明:该方法能够较为准确地根据叶长、叶宽、叶形等参数模拟水稻生长叶片,且与生产中水稻叶特征变化相一致.利用水稻叶片在各时期的空间坐标试验数据对叶曲线方程进行模拟分析,结果表明基于多段式等比例点的叶曲线方程可以更加准确、可靠地表现水稻叶曲线特征.     

水稻主茎三维形态建模与计算机模拟

探讨水稻主茎器官形态结构变化动态建模的方法,通过对对水稻主茎器官形态结构参数进行分析,构建出水稻主茎地面各器官的形态模型,并利用图形学技术重建出水稻主茎和水稻植株的三维可视化模型。模型具有较高的真实感效果,可控性强,为水稻虚拟生长提供可靠和普适的植株形态几何特征确定方法。     

杂交水稻叶片叶绿素含量与光谱吸收率的关系

通过大田小区试验,测定了5个供氮水平处理下,两个品种水稻完全展开的倒一叶和倒三叶在不同发育时期的高光谱吸收率及对应叶片的叶绿素含量,分析了叶片光谱吸收率及其与叶绿素含量的相关性并建立了回归模型。结果表明:水稻叶片在红外区域有弱吸收,从紫光到橙光区域有强吸收。叶绿素a与吸收光谱间不具显著相关性,叶绿素b与吸收光谱有显著的相关性,这说明可以用合适的高光谱吸收率来估算杂交水稻叶片的叶绿素含量。     

水稻叶片衰老生理的研究进展

总结了近年有关水稻叶片衰老生理的研究进展,包括水稻叶片衰老的生理机制,衡量水稻叶片衰老的常用生理生化指标及其变化以及水稻叶片衰老调节等研究成果,进而对今后水稻叶片衰老研究中着重应解决的一些问题进行了讨论。     

水稻叶片几何参数的模拟分析

【目的】在生长模型输出的基础上，构建预测水稻叶片几何参数的动态模型，以便更准确地实现水稻的虚拟生长。【方法】在试验观测的基础上，分析了不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片叶长之间以及叶长与叶宽之间的定量关系，进一步耦合水稻叶龄、叶面积和茎蘖数模拟模型，进行水稻叶片几何参数变化的动态模型构建。【结果】不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片的叶长比随分蘖叶序呈二次曲线变化，叶长与叶宽的关系可用幂指数函数描述。运用独立实测资料对模型进行的初步检验显示，本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同叶位叶片的几何参数。【结论】本研究构建的水稻叶片几何参数分析模型较好地体现了器官几何参数受生态环境、品种类型和栽培措施影响的形态生理规律，为水稻虚拟生长提供了可靠和普适的叶片几何特征确定方法。     

不同大豆品种叶片叶绿素变化规律的研究

以高蛋白含量大豆品种东农42（试验号302）及其极矮化突变体HK11（试验号201）、高脂肪含量品种东农47（原称东农163,试验号301）及其叶绿素缺失突变体HS821（试验号48）为材料,分别从不同生育期及不同节位对叶绿素含量进行研究。结果表明：叶片所含叶绿素a／b的比值约为2．5：1;节位、生育期不同叶绿素含量也不同,表现为,随着节位上升,叶片叶绿素含量呈不断下降趋势;从开花结荚期（7月6日）到鼓粒初期（7月26日）,叶绿素含量不断增加,鼓粒初期以后,叶绿素含量不断下降。     

水稻稻纵卷叶螟防治药效试验初报

分析了15%阿维.毒死蜱乳油(宇旺)等药剂在防治水稻稻纵卷叶螟上的效果,试验结果表明:在高龄幼虫达较高时,喷施药剂,96 h后宇旺的平均虫口减退率达到93.5%,甲杀达到91.7%,康宽达到85.2%;施药后第9天的保叶率:宇旺平均达到92.5%,甲杀达到90.1%,康宽达到85.8%,因此,在防治水稻稻纵卷叶螟上,宇旺比甲杀和康宽具有更好的效果。     

水稻细菌性条斑病发生条件的研究

通过室内外接种以及田间试验，明确了细菌性条斑病在２０℃～３９℃的范围内均可引起侵染，尤其是在３２℃～３８℃之间发病最为严重，相对湿度在４０％以上及风雨多的年份易发生，伤口有利病菌的侵入和缩短潜育期；淹水和长期深灌水、偏施氮肥和密植加重病害，磷钾肥有减轻病害作用。     

水稻披垂叶突变基因研究进展

水稻是重要的粮食作物,全球有超过50%的人口以稻米作为主食。同时水稻又作为一种模式生物被各大研究机构所研究。水稻披垂叶突变体是由于控制水稻中脉形成的基因发生突变,导致基因发生功能缺失,使水稻叶片中脉的形成不能正常进行,从而出现披垂叶的性状。目前已经发现2个基因位点与水稻中脉形成有关,DL和DL2基因正是这2个不同的位点。研究水稻披垂叶突变基因,对研究水稻叶中脉的形成以及水稻理想株型的选育有重要的意义。对水稻披垂叶突变基因的研究进展进行综述,以对水稻这一类特殊株型得到更好地了解。     

一种高效分离水稻细菌性条斑病菌的新方法

[目的]介绍一种将常规方法改进成为一种适用于分离存放时间过久的细条病样本的新方法。[方法]用注射器渗压法将病害标本的研磨液接种水稻叶片形成新鲜病斑后,再按改进的常规方法进行分离纯化。[结果]该新方法分离纯化可直接得到单菌落。[结论]该方法是一种适用于分离存放时间过长的水稻细菌性斑条病菌标本的方法。     

稻纵卷叶螟危害损失与防治指标研究

稻纵卷叶螟对水稻危害损失及防治指标的研究结果表明 ,水稻功能叶受害后 ,造成的产量损失 ,粳稻品种大于杂交籼稻 ;千粒重损失及空秕率和产量损失率呈显著正相关。不同叶位受害对经济产量的影响 ,总趋势是由上而下依次递减 ,水稻植株各器官存在着一定的经济补偿力。淮北稻区稻纵卷叶螟的防治指标 ,初步定为粳稻百丛 30～ 40头 ,杂交籼稻百丛 40～ 5 0头。经大面积示范、推广证实 ,这一防治指标能有效地控制稻纵卷叶螟的危害 ,农药费用可节省 30～ 75元 /hm2 ,挽回稻谷损失一成左右。药剂防治次数减少 2～ 3次 ,节省用工费 15～ 45元 /hm2 ,并降低了稻谷内的农药残留量 ,减少了环境污染 ,净化了农田生态系统 ,经济效益明显     

D38S系列组合对水稻细菌性条斑病的田间抗性表现

观察分析了新型水稻不育系——短光低温敏不育系D38S配组的杂交稻组合对水稻细菌性条斑病的田间抗性表现,初步测定结果为:不同母本与相同父本配组的杂交组合中,以D38S为母本的杂交组合对细菌性条斑病抗性更强,且显症时间更晚;D38S与3个不同父本配组的杂交组合发病程度均明显减轻,症状出现时间相近。表明对水稻细菌性条斑病的田间抗性来自母本D38S,短光低温敏不育系D38S是水稻细菌性条斑病的抗性材料。