作物表型组学测量方法综述

随着世界人口的增长,粮食安全问题变得日益严峻,培育新的作物品种是解决粮食危机的一种有效途径。传统的作物表型测量人工成本高,工作效率低,不能为育种学家提供充足的数据,阻碍了育种的发展,因此改进表型测量方法是十分迫切的。育种学家多关注作物的形态学参数和生理学参数,多种传感器已经被应用于作物的参数测量。本文对一些表型参数测量方法进行了分析与比较,包括作物高度、叶片参数、株间距、叶绿素含量、水分胁迫指数、生物量等。同时,也对一些可用于多种参数测量的复合测量平台进行了总结。此外,本文指出了表型测量中的不足,应该改进当前的一些测量方法,以降低表型测量的成本,提高测量效率。     

消毒剂对‘绿岭’核桃茎段组织培养的影响

为探明‘绿岭’核桃茎段组织培养过程中适宜的外植体消毒方法,以‘绿岭’核桃为材料,分别于5月、7月和9月采集‘绿岭’核桃新梢,剪成茎段,开展了84消毒剂5%、10%、20%3个浓度水平和5 min、10 min、15 min 3个消毒时间以及HgCl_2 0.1%、0.5%、1.0%3个浓度水平和4 min、6 min、8 min 3个消毒时间的消毒试验。结果表明:5月采集的茎段用5%84消毒剂消毒10 min和0.1%HgCl_2消毒4 min效果均较好,二者的存活率为70.72%和74.26%,污染率分别为29.30%和24.07%;9月采集的茎段消毒效果综合评价值第一、第二的处理分别为5%84消毒剂消毒10 min和0.1%HgCl_2消毒4 min,此时存活率和污染率分别为64.02%、29.38%和63.06%、12.87%。5月采集的茎段不同消毒处理后外植体的萌芽率明显高于7月和9月。因此,‘绿岭’核桃茎段组织培养的消毒最适宜取材时间为5月,最佳消毒处理为5%84消毒剂消毒10 min或0.1%HgCl_2消毒4 min。     

苹果苦痘病与果实品质及矿质元素含量的相关性分析

为了探明苹果果实品质及果实中主要矿质元素含量与苦痘病发生的关系,从而为其生产施肥提供参考依据,测定了'长富2'苹果苦痘病不同发病等级果实的外观与内在品质指标及果实中主要矿质元素N、P、K、Ca的含量与比值,分析了其与苦痘病发生的相关性。测定结果表明:果实硬度、糖酸比、果形指数与苦痘病病级均呈显著负相关,其相关系数分别为-0.91、-0.93、-0.89;可溶性固形物、可滴定酸的含量与苦痘病病级均呈极显著正相关,其相关系数分别为0.96、0.97;单果质量、横径、总糖与苦痘病病级均呈显著正相关,其相关系数分别为0.92、0.92、0.90。果实中的Ca含量,苦痘病病果低于正常果;而果实中N、P、K的含量,苦痘病病果却高于正常果。苦痘病病级与果实中N、P的含量均呈显著正相关,而与Ca含量呈极显著负相关,与N/Ca、K/Ca、P/Ca之值均呈极显著正相关,而与K/P、N/P之值均呈显著负相关。分析结果表明:苦痘病的发生会影响苹果的单果质量、硬度、可溶性固形物、总糖、可滴定酸含量等果实品质指标;而且果实中较低的Ca含量和较高的N、P、K含量及较高的N/Ca、K/Ca、P/Ca之值、较低的K/P、N/P之值,都是导致或者加重苦痘病发生的主要因素。     

基于TD-LTE的多机协同导航通信系统研究

为实现多个农机在农田环境中自主导航协同作业,设计了基于TD-LTE的多机协同导航通信系统。该系统由导航定位传感器、无线通信模块、车载控制终端和远程通信软件组成,其中：传感器包含GNSS接收机、惯性测量单元（IMU）和角度传感器,用于获取每台农机的地理位置、自身姿态和车辆转向角信息。无线通信模块采用4G DTU作为系统通信设备,与车载终端串口相连,实现RS232串口转TD-LTE网络功能。4G DTU经配置软件配置好串口参数等信息后,连接目的服务器IP地址和端口号,将车载传感器采集的数据按设计好的通信协议经TD-LTE网络传输到远程服务器的通信软件中。车载控制终端采用工控机（IPC）,实现农机自动导航控制与人机交互。远程通信软件应用Socket网络编程开发了数据接收显示与数据发送的功能模块。系统对每台农机的状态信息实时上传的同时也可以接收远程服务器端对多台农机的协同控制命令,对于软件界面中显示的在线农机,可以根据优先级有选择的进行通信。以4台雷沃欧豹拖拉机为试验平台,每台农机状态信息的发送频率为5Hz,进行了系统稳定性试验测试,丢包率均为0.1%,且均无延迟,系统具有较高的可靠性与实时性。     

核桃花粉萌发适宜培养基的筛选

以早实核桃品种"绿岭"和"绿波"花粉为试材,采用离体培养方法,研究了培养基中不同比例蔗糖、硼酸、氯化钙对花粉萌发的影响,以明确核桃花粉萌发的适宜条件,为核桃花粉萌发找到适宜的培养基提供参考依据。结果表明:"绿岭"和"绿波"核桃花粉在蔗糖浓度为160g·L~(-1)时的发芽率最高,分别为48.09%和57.23%;"绿岭"和"绿波"花粉萌发最适宜的硼酸浓度分别为0.10、0.07g·L~(-1);2个品种的花粉萌发最适宜的氯化钙浓度为0.20g·L~(-1)。适宜"绿岭"核桃花粉萌发的最佳培养基为蔗糖160g·L~(-1)、硼酸0.10g·L~(-1)、氯化钙0.20g·L~(-1),在此培养基下"绿岭"核桃花粉萌发率达到61.06%;适宜"绿波"核桃花粉萌发的最佳培养基为蔗糖160g·L~(-1)、硼酸0.07g·L~(-1)、氯化钙0.20g·L~(-1),在此培养基下"绿波"核桃花粉萌发率为72.71%。     

不同品种苹果的生物学特性

为明确不同品种苹果的生物学特性,河北省内丘县岗底村在2009年引进了10个国内外早中熟苹果品种,从2017年3月起对各品种的物候期进行调查,并于果实成熟期对树体生长情况、叶片性状等进行调查研究.综合分析,认为红露、中秋王、来特在内丘县岗底村表现较好,可以在生态条件比较相似的地区进行引种试种.     

基于移动终端的谷物产量实时监测平台设计

作物产量的空间变异性反映了农田环境和管理等因素对产量的影响,获取准确的产量空间分布信息是实施资源按需最优化投入的前提。为了获取谷物产量空间信息,设计了基于移动终端的农田谷物产量空间分布信息实时监测平台,可实现对联合收获机实时位置、作业状况和产量数据的远程监测,进而对产量数据的空间分布状况进行分析。平台主要由数据接收及存储、数据传输、数据显示和数据分析4个模块构成。其中,数据接收及存储模块接收由收获机传来的位置、谷物流量、升运器转速、谷仓温湿度和割幅宽度等作业状况信息数据包,将数据解析并存入数据库。数据传输模块为移动终端提供Web service服务,提取数据库中相应数据供前端调用。数据显示模块在移动终端上实时显示联合收获机作业位置和作业状况等信息。数据分析模块通过调用ArcGIS Server GP服务,将谷物产量信息的空间分布进行插值分析,分析结果以产量空间分布图的形式显示。经过测试,该监测平台运行稳定,能够实时显示和分析农田谷物产量信息,为农田精细管理提供技术支持。     

温室绿熟番茄机器视觉检测方法

针对基于可见光图像对绿色番茄进行识别过程中,光线不均造成的阴影等会影响果实的识别、枝干和叶片对果实的遮挡以及果实之间的遮挡对果实识别的影响等难题,该文对基于机器视觉的绿色番茄检测方法进行研究。首先通过快速归一化互相关函数(FNCC,fast normalized cross correlation)方法对果实的潜在区域进行检测,再通过基于直方图信息的区域分类器对果实潜在区域进行分类,判别该区域是否属于绿色果实,并对非果实区域进行滤除,估计果实区域的个数。与此同时,基于颜色分析对输入图像进行分割,并通过霍夫变换圆检测绿色果实的位置。最终对基于FNCC和霍夫变换圆检测方法的检测结果进行融合,实现对绿色番茄果实的检测。当绿色果实和红色果实同时存在时,将绿色果实检测结果与基于局部极大值法和随机圆环变换检测圆算法的红色番茄果实检测结果进行合并。算法通过有机结合纹理信息、颜色信息及番茄的形状信息,对绿色番茄果实进行了检测,解决了绿色番茄与叶子、茎秆等背景颜色接近等难题。文中共使用了70幅番茄图像,其中35幅图像作为训练集图像,35幅作为验证集图像。所提出算法对训练集图像中的83个果实的检测正确率为89.2%,对验证集图像中105个果实的检测正确率为86.7%,为番茄采摘机器人采摘红色和绿色成熟番茄奠定了基础。     

基于Mean-shift和提升小波变换的棉花叶片边缘的图像检测

该文提出了一种基于Mean-shift和提升小波变换的具有复杂背景的棉花叶片边缘检测算法。该方法首先用Mean-shift算法对彩色图像进行平滑,然后对平滑后的图像进行提升小波变换,以将平滑后的图像进行灰度增强。最后基于Canny算子对图像进行边缘检测。该算法能有效减少非边缘噪声,并且能够有效提取相互重叠叶片的边缘。与传统边缘检测方法边缘检测结果进行对比,该方法能够更加鲁棒地提取复杂背景下的重叠叶片边缘,其有效性和准确性是很明显的。     

燕山绒山羊体尺、体重、绒厚与产绒量的相关回归分析

为探究燕山绒山羊体尺、体重、绒厚与产绒量的相互关系,对燕山绒山羊各体尺指标、抓绒后体重、绒厚与产绒量进行相关分析、通径分析和回归分析,并建立最优回归方程.结果 表明,体长(X1)、体高(X2)、胸围(X.)、绒厚(X5)、抓绒后体重(X6)与产绒量(Y)均呈极显著正相关(P＜0.01),绒厚对产绒量的直接作用最大(0....