草莓三维形态几何建模与真实感绘制

为了实现草莓形态结构的三维可视化模拟,本文提出了一种基于球B-样条的草莓器官几何建模方法,通过对草莓形态结构的观测分析,分别创建草莓茎、叶片、单花和果实等主要器官的几何模型,并提取了具有明确农学意义的几何模型参数;同时利用模板与纹理贴图等真实感渲染技术描述了草莓植株的局部细节特征,增加了模型的真实感。本文提出的草莓三维形态建模方法易于与农业知识结合,且重构的形态模型具有较好的真实感效果,为草莓三维形态的交互设计和形态模拟提供了可用的方法和手段。     

苹果花序几何造型及可视化研究

为了实现对苹果花及花序三维形态结构的交互设计、几何建模和真实感现实,提出了精确描述苹果花序三维形态结构的数学模型及可视化方法。通过对苹果花及花序形态结构的观测分析,分别提出了描述花柄、花托、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊三维形态结构的数学模型,并提取了模型的控制参数;进一步整合苹果花及花序的拓扑结构信息,实现了苹果花及花序的三维重建。为了增强花的真实感,提出了花柄、花托和花萼上绒毛的生成方法。结果表明,该方法可控性强,易于操作,可以精确重构出苹果花和花序的三维形态,实现对开花过程的可视化模拟,具有较强的真实感。     

基于生物量的油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型

油菜越冬前的形态建成是油菜苗后期乃至整个生长中、后期的物质基础,叶片是该期最重要的营养器官。为了明确油菜植株的形态结构要素与器官生物量的关系,以3个甘蓝型油菜品种为材料,于2011—2013年分别设置品种和肥料试验、品种、肥料和密度试验、品种试验,越冬前测定油菜植株不同叶位叶片形态指标,分析油菜主茎叶片形态参数与叶片干物重的关系,构建了基于生物量的油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型。建模后以独立试验数据检验,除短柄长、叶切角和叶弦角、不施肥品种叶片干物重分配系数值(partitioning coefficient of leaf blade dry weight,CPLB)误差较大外,油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型观察值与模拟值一致性较好,所建模型可靠性较高,具有一定的解释性。     

基于生物量的冬小麦越冬前植株地上部形态结构模型

越冬前植株地上部形态建成是冬小麦株型构建和可视化的重要基础。为定量分析冬小麦越冬前植株地上部形态结构参数与器官生物量的关系,以济麦22、泰农18和鲁原502为材料,于2013-2014和2014-2015年度开展了品种和施氮试验。利用2013-2014年度越冬前植株地上部形态结构参数和器官生物量等数据构建了冬小麦越冬前植株地上部形态结构模型。经2014-2015年度数据检验,除叶鞘长和叶弦长模型精度略低外,叶长、最大叶宽、叶切角和叶弦角模型精度均较高,所建模型可较好地模拟不同品种与各施氮水平冬小麦越冬前植株地上部形态结构。     

基于分段曲率的玉米植株三维结构的重建

摘要 （目的）在模拟玉米三维结构的过程中,需要描述和表征其各器官的变化。叶片是其重要的器官之一,而叶片造型的主要任务是叶片中脉曲线的设计。（方法）本文采用对中脉分段的方法,根据各分段曲率参数计算出每段变形之后的端点,递推得到若干可用于描述叶脉特征的点列。为了获得玉米植株叶片中脉的三维形态,作者采用三维数字化仪测量了36株玉米群体中脉的空间坐标。（结果）基于测定的三维坐标数据提取了各叶片中脉分段的曲率参数值,并对曲率值按叶位进行了统计分析,得出用于描述完整植株的五类叶型和各种叶型的位置分布规律。并采用VC++与OpenGL库相结合的可视化技术,实现了玉米群体的三维真实感重构,并将该方法模拟出的叶面积与实际测量的叶面积进行了验证,得到R2为0.9975。（结论）采用叶片分段并且逐段计算叶脉弯曲的方法,在对玉米的三维结构的构建中获得了较好的效果,将为与形态结构相关的研究提供基础数据。     

玉米生长虚拟模型GREENLAB-Maize的评估

GREENLAB-Maize虚拟模型采用并行模拟植株功能与结构的机制来模拟玉米植株在不同环境条件(目前只考虑气象条件)下的生长。该模型逐时段模拟植株光合产量和光合产物向各个器官分配的数学公式的主要参数不能通过简单的方法确定，称为隐含参数，是通过将该模型与非线性最小二乘法结合，并以田间植株生长的测定值为目标文件而反求出的。本文首先对参数反求方法进行了改进，结果表明以植株多个生长时段的测定数据为目标文件来反求参数值时，其变异系数明显比只用某一个时段的测定数据时低。从模型隐含参数的稳定性和模型模拟效果两方面对该模型进行了评估。对气象条件不同而其他条件相同的4组玉米试验、玉米不同生长阶段以及不同取样植株个体等情况下所反求的隐含参数值的稳定性统计分析表明，模型隐含参数值因气象条件、生长阶段以及植株个体差异而产生的差异均不显著，可以认为它们是植株生长内在的、稳定的参数。本文还对该模型的植株形态模拟模块进行了改进。模型较好地模拟了植株的生长状况，但还有必要对植株光合生产模块等进行改进。     

棉花地上部生长的功能-结构模型研究

利用2008-2010年棉花密度试验, 分析棉株器官生物量-形态间异速生长关系, 改进COTGROW模型中的发育和形态发生模块, 构建了棉花地上部器官形态建成模型; 基于COTGROW模型模拟数据,与GroIMP可视化开发平台的数据链接, 实现了棉花生长过程的可视化; 利用建立的功能-结构模型对不同密度棉花冠层的光截获量进行了模拟。利用2010年的试验数据检验模型, 结果表明, 棉花株高、主茎节数、果枝数、各果枝果节数、节间长度、节间直径、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄直径、棉铃长度以及铃直径测定值与模拟值间的均方根误差分别为3.85、0.64、0.52、0.66、1.00、0.15、1.58、2.39、2.54、0.05、0.13和0.10 cm, 模型效果较好; 构建的棉花地上部功能-结构模型可以较好地模拟棉花的形态特征, 并较逼真地显示棉花器官、植株的三维动态生长过程, 可以反映出不同环境条件、不同密度处理下棉花植株的三维形态, 在可视化的基础上模拟棉花冠层空间的光截获量。为虚拟棉作研究提供了技术基础。     

柿叶多酚及黄酮类定量分析方法的综述

柿叶为柿科柿属植物柿的新鲜或干燥叶,是中国传统中药材,具有治疗心脑血管疾病、抗氧化、抗癌、抗菌等多种医疗保健功能。多酚与黄酮类化合物是其医疗保健功能的主要物质基础。柿叶中多酚及黄酮类定量分析方法,主要包括滴定法、分光光度法及高效液相色谱法等,但这些方法各有优缺点,其测量结果也存在很大差异。所以,当前至关重要的任务是建立并完善柿叶中多酚及黄酮定量分析方法。笔者概述了近年来柿叶多酚及黄酮类定量分析方法研究状况,以期为快速、简单、准确的测定方法的建立奠定基础。     

钾对生菜产量和品质的影响

通过对生菜进行不同钾肥量级田间试验,研究钾对生菜产量和品质的影响。结果表明,在试验条件下,生菜的经济产量与钾的用量具有良好的二次曲线相关性:Y=-0.0389X2 29.904X 21994;施钾可显著增加生菜Vc含量,改善生菜品质;贮藏后,高钾处理的Vc含量损失率较低。但生菜体内的全钙含量随钾施用量的增加而下降。综合考虑钾对生菜品质、产量以及钙素吸收影响,钾(K2O)的施用量在240 kg/hm2左右较适宜。     

蚯蚓粪对栽培生菜的影响

对蚯蚓粪作为基肥施用的肥效进行研究,结果表明,它能使意大利生菜植株相对平均增高2.2cm,开展度相对平均加大2.7cm,叶色加深,生长发育加快,产量相对提高13.9%。同时,它还可改善作物的品质,减轻病害。     

紫色叶用莴苣色泽参数及花色苷含量的相关研究

为获得目前紫色叶用莴苣的叶色相关数据,建立分级标准,利用色差仪及高效液相色谱仪对40个品种的叶用莴苣叶片颜色及花色苷含量进行测定,对数据进行相关分析,并建立分级系统。结果表明,根据色泽参数和花色苷的含量可将紫色叶用莴苣的分成绿色、浅紫色、中紫色、深紫色和特紫色5 个等级。据此建立了一个叶色分级标准,根据紫色部分在叶片分布特征可将紫色叶用莴苣分成裙边紫、渐变紫、全叶紫、花斑紫4 类。试验结果提供测量、评价叶片颜色性状的科学方法,有助于培育、筛选出外观品质优良的新品种。     

乙酰丙酸对叶菜产量、叶绿素和硝态氮的影响

以油麦菜和生菜为试材,通过叶面喷施不同浓度的乙酰丙酸,探索乙酰丙酸对叶菜产量、叶绿素和硝态氮的影响。结果表明,乙酰丙酸对油麦菜产量的影响表现出差异显著,对生菜产量的影响表现出差异不显著。就增产效果而言,油麦菜在喷施稀释800倍乙酰丙酸时增产幅度最大,较对照增产6.46%;生菜在喷施稀释600倍乙酰丙酸时增产幅度最大,较对照增产3.33%。油麦菜不同部位叶绿素含量均是叶尖＞叶中＞叶基。同一部位不同处理间叶绿素含量差异不显著,但与对照相比,各浓度处理下油麦菜叶片不同部位叶绿素含量均有所增加。同时与对照相比,各浓度处理下油麦菜叶片叶绿素含量均有所增加。生菜在喷施稀释600倍乙酰丙酸时叶片叶绿素增加幅度最大,较对照增产6.95%。喷施乙酰丙酸对油麦菜叶片硝态氮含量有增加作用,对生菜叶片硝态氮含量有减少作用。     

不同时期追施氯化钾对莴笋产量和品质的影响

为了研究不同时期追施氯化钾对莴笋产量和品质的影响,为生产高产优质叶菜提供科学依据,采用田间小区试验研究不同时期追施氯化钾对莴笋产量和品质的影响。结果表明,不同时期追施钾肥均较基施钾肥(CK2)处理降低莴笋产量,随着莴笋生长时期的变化追施钾肥,莴笋产量逐渐降低,且随追施钾肥时期后移莴笋产量降幅逐渐增大。不同时期追施钾肥对莴笋叶维生素C和氨基酸含量影响表现不一。莴笋可溶性糖含量以基施钾肥(CK2)处理最高。而不同时期追施氯化钾可降低莴笋硝酸盐含量,系氯抑制土壤NO3--N的形成和根系吸收。不同时期追施钾肥对莴笋叶全氮含量影响不大,莴笋茎全氮含量以基施钾肥(CK2)处理最高;莴笋叶和茎全磷和全钾含量均以基施钾肥(CK2)处理最高,基施氯化钾有利于提高莴笋全氮、磷、钾含量。莴笋全氯含量随莴笋生长时期追施钾肥后移而升高。     

Lettuce quality loss under conditions that favor the wilting phenomenon

While temperature management is a usual accepted practice and is the simplest and easiest way of delaying vegetable deterioration, maintenance of the recommended relative humidity (RH) during postharvest storage is not always carried out. The objectives of this work were to simulate two RH conditions: optimal (95–98%) and low (70–72%) during the storage of lettuce heads at recommended temperatures (0–2 °C), and to address how deviation of RH from optimal conditions affects lettuce quality indices. The effects of storage on quality parameters were assayed as follows: weight loss and water content as physical indices, chlorophyll content as a greenness index, native microflora (mesophilic bacteria, psychrotrophic bacteria, lactic acid bacteria, total coliforms, yeast and molds) as microbiological quality indices, ascorbic acid retention as a nutritional quality index, and overall quality as a sensory acceptability index. Additionally, these indices (with the exception of weight loss) were analyzed in three lettuce sections: external (composed by outer and older leaves), middle (composed by mid leaves) and internal (composed by inner and younger leaves). Shelf-life of lettuce was significantly affected by RH. The exposure of lettuce heads to low RH drastically reduced shelf-life by 75%. Plants exposed to low RH had considerable weight loss from the first day to the end of storage. For both RHs, the middle and internal sections did not show chlorophyll changes during storage while the external section showed pigment degradation characterized by first order kinetics. Ascorbic acid underwent first order degradation for all situations (sections and RH conditions), but with different degradation rates. The microbial population counts were slightly affected by RH. The overall quality of lettuce stored at low RH decreased rapidly. The shelf-life of material stored at this relative humidity condition was 5 days, when the overall quality scores of middle and external sections were below the acceptability limit and only the internal section had a score above the limit. In addition, overall quality of lettuce stored at optimal RH decreased slowly. At day 5 of storage the three lettuce sections had high scores and the product was satisfactory. Only at day 20 did the external section show a score just on the acceptability limit.     

Ultralow oxygen treatment for postharvest control of western flower thrips, Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae), on iceberg lettuce: II. Effects of pre-treatment storage on lettuce quality

Iceberg lettuce stored under normal atmosphere and controlled atmosphere (CA) with about 3% oxygen at low temperature for 1 week was compared with fresh lettuce for their response to 2 d ultralow oxygen (ULO) treatment with 0.003% oxygen at 10 °C for control of western flower thrips. Lettuce which had been stored for 1 week under normal or CA tolerated ULO treatment while over 30% of fresh lettuce sustained minor injury to heartleaves. Therefore, pre-treatment storage at low temperature enhanced tolerance of lettuce to the subsequent insecticidal ULO treatment. A sequential combination of CA storage and ULO treatment was demonstrated to be effective against western flower thrips and lettuce aphid and safe to all seven lettuce cultivars tested. The study indicated that ULO treatment can be made safer to lettuce through pre-treatment storage to increase lettuce tolerance.     

不同钾肥用量对莴笋产量和品质的效应

莴笋是中国南北地区广泛栽培和食用的叶类蔬菜之一, 其对氮、磷、钾三要素的吸收量中以钾最大,氮次之,磷最小。钾素作为作为“品质元素”,对莴笋品质形成至关重要。为寻求大田条件下合适的钾肥用量,在田间试验研究了不同钾肥施用量(K1、K2、K3、K4）对莴笋产量和品质的影响。结果表明：不同施肥处理间莴笋产量有显著差异。不同施肥处理提高莴笋产量2.0%～18.5％,增产幅度以K2＞K1＞K3＞K4,增施钾肥处理的增产效率则以K1＞K2＞K3＞K4。与CK1相比,不同施肥处理提高莴笋茎和叶片硝酸盐含量12.9%～140%;增施钾肥降低莴笋茎和叶片硝酸盐含量12.2%～43.8%和20.6%～35.0%,且茎、叶片硝酸盐含量与钾肥用量呈显著的二次回归关系。与CK1处理相比,不同施肥处理对莴笋Vc和可溶性糖含量茎中以负效应为主,叶片中以正效应为主;低K 处理（K1和K2处理）对Vc和可溶性糖含量正效应较大。不同施肥处理对莴笋茎和叶片氨基酸含量的效应以降低作用为主。综合莴笋产量和品质来看,以K2处理（即K2O 150kg/km2）为莴笋高产优质的最佳处理。     

钾肥减量分期施用对莴笋产量和品质的效应研究

通过大田试验研究了紫色菜园土壤钾肥减量分期施用对莴笋产量和品质的影响。结果表明：两个试验点钾肥减量10%~30%分期施用对莴笋产量有提高作用,各处理以K2（钾肥减量10%分期等量追施）效应最好,增产最大（4.2%和4.5%）、施肥利润最高（84923元/hm²和72075元/hm²）。两个试验点莴笋叶维生素C含量均呈下降趋势,K2处理较常规施肥(CK)处理均显著降低莴笋叶维生素C含量（8.0%和8.7%）;而莴笋茎维生素C含量变化规律不一致。钾肥减量分期施用降低两个试验点莴笋叶和茎硝酸盐含量,以K4处理（钾肥减量30%分期等量追施）降低作用最大;从莴笋叶和茎糖组分的均衡性看,以K3处理最好。钾肥减量分期施用对两个试验点莴笋叶必需氨基酸含量有显著增加作用,改善叶氨基酸品质性状,但降低莴笋茎必需氨基酸含量和品质性状;莴笋氨基酸品质性状以K4处理为最优,其次是K2处理。综合考虑莴笋产量和品质,紫色菜园土壤以K2处理（钾肥减量10%分期等量追施）最优。     

夏秋两季露地生菜耗水规律及作物系数

为了探究云南滇中地区夏、秋两季露地生菜耗水规律及作物系数,为该区域生菜生产提供更好的灌溉保障,于2019年在云南省灌溉试验中心站大田进行了夏季和秋季生菜耗水试验。采用水量平衡、Penman-Monteith公式计算了夏、秋季露地生菜耗水规律、作物系数,分别对其耗水量的影响因素进行了通径分析。结果表明：夏季和秋季生菜全生育期耗水量分别为76.47、44.54 mm,夏季生菜团棵期、莲座期、结球期、成熟采摘期的日耗水强度分别为0.74、1.23、2.26、2.52 mm,秋季生菜分别为0.40、0.73、0.86、1.15 mm;夏季生菜各生育期作物系数分别为0.17、0.31、0.74、0.75,而秋季生菜分别为0.18、0.25、0.37、0.81;夏季生菜耗水量的主要影响因素是0~40 cm平均土壤温度和降雨量,秋季生菜耗水量的主要影响因素是0~40 cm平均土壤含水率、日照时数。该试验得出了夏、秋季生菜作物系数,为云南滇中地区生菜灌溉定额和灌溉制度的制定提供一定的科学依据。