1-MCP对不同施肥方式丰水梨常温保鲜效果研究

以丰水梨(Hosu i)为试验材料,研究了1-MCP(1-M甲基环丙烯)处理对不同施肥方式丰水梨的影响,室温条件下1-MCP处理12 h后,室温贮藏。结果表明:1-MCP处理可以明显延缓果实硬度、果实失水率的下降,推迟乙烯高峰的出现,并阻碍果实可溶性固形物(TSS)增加速率,延缓丰水梨在常温下的后熟衰老进程,从而较好地保持果实在贮藏期间的品质和风味。精确定量施肥和常规施肥1-MCP处理效果有明显的差异。在成都平原采用精确定量施肥法能延长丰水梨果实货架期9～12 d,果实贮藏品质最好。     

基于近红外网络的小麦品质监测

[目的]利用自行建立的中国谷物主产区的近红外分析网络,研究小麦的品质分布监测、品种鉴别及种植省份的区域划分.[方法]应用FOSS公司的Infratec 1241型近红外分析仪构建谷物品质近红外分析网络,该网络主要由网络主机、参比实验室、网络管理中心和分布于中国粮食主产省区的网络子机构成.利用该近红外分析网络并结合GPS定位采样技术和GIS技术,对2009年的冬小麦品质分布进行监测:采用软独立建模分类法(SIMCA)对获取的近红外光谱进行分析,建立小麦品种、所在省份的识别模型.[结果]通过网络中心建立和管理模型,可以有效节约成本并具有统一的准确度和精度,该网络的一致性较好,子机与主机的相关系数高于0.92.基于该网络可构建不同尺度区域下的小麦品质分布图,从而获得不同地区小麦品质的分布信息.根据近红外网络提供的光谱数据,可进一步对小麦的品种和所在省份进行区分,对山东省5个小麦品种的识别正确率>80%,对北京、山东、江苏三省所种植的小麦的区分准确率>90%.[结论]近红外网络在小麦的品质区划分布、品种鉴别及种植省份识别方面具有较大应用潜力,可提供大范围的小麦品质数据支撑,从而为优质优价收购和政府决策提供技术支撑.     

结合冠层光谱和叶片生理观测的小麦条锈病监测模型研究

通过开展小麦条锈病接种试验,在多个关键生育期获取被动式的冠层光谱和主动式的叶片生理观测并开展病情调查。在此基础上,结合优选的光谱特征和生理特征采用偏最小二乘回归方法(PLSR)构建病情严重度反演模型,得到不同生育期精度表现最优的特征组合。结果显示,基于光谱观测的优选光谱特征和基于叶片生理观测的Flav(类黄酮相对含量)、Chl(叶绿素含量)的不同组合在小麦挑旗期、灌浆早期和灌浆期分别具有较佳表现,模型精度达到r~2=0.90,RMSE=0.026。相比单纯采用光谱特征,综合冠层光谱和叶片生理观测能够使模型精度提高21%,表明两种数据的结合有利于提高病情严重度估测精度。上述研究可为小麦病害监测仪器的开发提供新的模式和思路。     

马蹄金野生种与栽培种在自然降温过程中的抗寒性研究

在自然降温过程中,马蹄金Dichondra repens的野生种与栽培种叶片内的可溶性糖、游离脯氨酸的含量、相对电导率发生明显变化.其中,脯氨酸先降低后升高;可溶性糖先上升后下降;相对电导率逐渐升高.在观测的温度范围内,野生马蹄金叶内的游离脯氨酸含量高于栽培种;可溶性糖含量上升幅度远大于栽培种;相对电导率的上升幅度低于栽培种.结果表明:马蹄金的野生种比栽培种耐寒.     

地块数据支持下的玉米种植面积遥感测量方法

统计行政单元内粮食作物种植面积及其空间分布是粮食产量估算的基础,也是制定粮食政策和调整种植结构的重要依据。以3S为代表的空间信息技术,是实现农作物种植面积统计的关键技术,也是实现常规统计进入空间统计的重要因素。该研究以玉米种植面积遥感测量为目标,选取种植结构复杂的农业区河南省原阳县为试验区,通过高分辨率融合影像建立地块边界数据,以TM影像为核心数据源,对TM数据进行预处理,结合NDVI及特征波段信息采用决策树方法对试验区进行预分类,初步获取玉米种植范围;将玉米预分类结果与耕地地块数据空间叠加分析,以地块内玉米的预分类面积比例为分层标志,建立分层模型,结合交通数据,布设野外样方;采用遥感影像与车载GPS结合的方式,设计合理的野外调查路线,开展野外样方实测工作,获取样本地块内的玉米种植比例;然后以野外GPS调查点为依据,通过决策树方法对玉米预分类结果进行修正。最后通过野外测量获取的样本地块玉米百分比及统计数据对TM数据提取的玉米种植面积结果进行评价,求得位置精度为81.8%,总量精度为91.1%。说明借助耕地地块数据库,能够提高多时相TM分类的位置精度和总量精度。     

小波分析与支持向量机结合的冬小麦白粉病遥感监测

为利用遥感影像数据在区域尺度上实现快速、准确地监测小麦白粉病的发生、发展情况,该研究基于环境与灾害监测预报小卫星(HJ-1A/1B)数据对地表温度(land surface temperature,LST)进行反演、提取4个波段反射率数据并构建7个植被指数。耦合K-mean和Relief算法对小麦白粉病遥感特征进行筛选。通过支持向量机(support vector machine,SVM)与小波特征(Gabor)结合SVM(Gabor SVM)的方法分别建立河北省晋州市小麦白粉病发生监测模型,并对2种模型的监测精度进行对比。结果表明:归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、比值植被指数(simple ratio index,SR)和地表温度3种特征参量可较好地表征小麦白粉病的发生情况,Gabor SVM的总体精度达到86.7%,优于SVM的80%。因此,小波分析与支持向量机结合的方法可用于基于卫星遥感影像的大面积病害监测,对提高病害监测精度具有重要应用价值。     

条锈病胁迫下冬小麦冠层叶片氮素含量的高光谱估测模型

为利用高光谱遥感诊断条锈病胁迫下作物的营养状况,测量感染条锈病的冬小麦冠层反射率以及相应叶片全氮(LTN)含量,利用线性和非线性回归方法,建立了微分光谱与小麦LTN含量之间的回归模型.研究表明随病情加重,小麦LTN含量逐渐降低,并与一阶微分光谱在430～518、534～608、660～762 nm以及783～893 nm区域具有极显著相关性.经检验,以红边内一阶微分总和与蓝边内一阶微分总和比值(SDr/SDb)为变量的模型是估测LTN含量的最佳模型,其RMSE为0.3567,相对误差为8.33%.因此,利用高光谱遥感估测条锈病胁迫下作物LTN含量是可行的,且具有较高的反演精度.研究成果可为小麦氮素营养监测、精准施肥以及条锈病情诊断等提供理论依据和指导.     

水稻旱作条件下渗透调节物质和激素含量的研究

通过对水稻旱作条件下渗透调节物质和激素含量的试验研究，结果表明：叶片和根系质膜相对透性I＞Ⅱ＞Ⅲ，差异显著；脯氨酸含量Ⅱ＞Ⅲ＞I，差异极显著；可溶性糖含量Ⅱ、Ⅲ均高于I；生长素、赤霉素和细胞分裂素I、Ⅱ与Ⅲ之间差异不显著，脱落酸Ⅲ＞Ⅱ＞I，差异极显著。提出运用产量、脯氨酸含量、质膜相对透性、单株有效分蘖数、结实率等综合指标选用耐旱品种。     

利用高光谱指数进行冬小麦条锈病严重度的反演研究

通过选取不同条锈病抗性品种(高抗、高感、中间)进行田间不同梯度(对照、轻度、中度、重度)的接种试验,在接种后每隔7 d左右,同步测定了不同品种、不同处理的冠层光谱、单叶光谱和对应目标的病情指数以及叶面积指数、叶倾角等生物物理参数和叶绿素、SPAD数值等生物化学参数。通过对获取的光谱数据和生物物理参数和生物化学参数进行统计分析。研究结果表明,小麦被条锈病感染以后,叶片叶绿素含量急剧下降,通过研究叶片绿度值(SPAFD)值与叶绿素含量之间的关系,建立了叶片叶绿素含量和叶片SPAD数值之间的线性关系方程。通过在借鉴前人研究结果的基础上,通过筛选光谱指数,在冠层水平上构建作物冠层结构不敏感色素反演指数(CCII=TCARI/OSAVI)来反演全生育期不同处理的SPAD数值,此反演结果受品种类型、冠层结构和土壤背景的影响较小,线性方程的决定系数达到极显著的水平。在单叶水平选取归一化的光化学指数(NPRI)来反演单叶的病情指数(DI),线性方程的决定系数达到极显著的水平。所以该文通过选取适当的高光谱指数进行冬小麦条锈病严重度的反演的理论和方法是可行的。且反演结果受不同品种、不同叶面积指数和土壤背景等的影响均较小。     

基于扫描成像的作物近地高光谱获取与特征分析

为了验证自主研制的扫描成像光谱仪（PIS）在近地应用的可行性,该文以小麦、玉米为研究对象,利用PIS近地获取作物冠层和叶片的高光谱图像,在对田间和室内获得的成像数据进行对比分析的同时,探讨了成像光谱采集过程中的影响因素。此外,将PIS获取的成像高光谱与地物光谱仪（ASD）测定的高光谱进行比对研究。结果表明：PIS能准确收集作物的光谱信息,且采集的高光谱数据与ASD具有很好的一致性;PIS在田间采集作物光谱信息时,受氧气吸收的影响,在760 nm处有明显的干扰吸收;PIS除了能反映作物不同叶位叶片、不同器官光谱的差异,还可依据影像提取杂草、土壤对作物冠层光谱的影响程度。上述初步结果为进一步应用PIS进行农作物长势诊断提供了参考。