温室作业机具室内定位方法研究

针对农机具在温室大棚内的定位、作业轨迹跟踪及作业面积核算需求,提出一种基于多源数据融合理论的温室机具室内定位优化算法。首先根据惯性导航测量技术预估被测目标定位初值,再利用无线RSSI测距技术使用加权质心算法获得定位测量结果,利用卡尔曼滤波算法进行定位信息最优化计算,以消除基于单一测量技术存在数据漂移、测试信号受遮挡、电磁干扰造成的误差,获得准确的定位信息,进而实现作业轨迹的实时跟踪以及作业面积的有效核算。在Matlab仿真分析中,首先建立定位算法评价指标以便于定位效果评估,通过仿真计算得出:基于多源数据融合的优化定位算法的定位精度及稳定性均优于单一无线RSSI室内定位算法。温室大棚田间试验的实际测试结果表明,室内定位精度不大于0.125 m,定位误差小于0.4%,能够较好地满足温室内作业机具的定位及作业轨迹实时获取与监测的需求。     

黑蒜非发酵法制备工艺与抗氧化活性研究

为了提高黑蒜的生产效率、降低黑蒜的生产成本,将蒸制工艺与烘制工艺相结合,设计并优化了一种非发酵黑蒜制备工艺。研究结果表明,非发酵黑蒜的最佳制备工艺参数为:蒸制温度127℃、蒸制时间70 min、烘制温度95℃、烘制时间6.5 h,在此工艺条件下制得的黑蒜总酚质量比为11.15 mg/g,含水率为27.41%,还原糖和总酸质量比分别为7.87 g/(100 g)和36.09 g/kg。在0.06~0.18 mg/m L质量浓度范围内,黑蒜的还原能力是维生素C的1.4倍以上,说明黑蒜具有很强的抗氧化活性。与发酵工艺相比,总酚等活性成分含量相近,但极显著地缩短了黑蒜的制备时间、提高了生产效率、降低能耗,为功能性蒜制品的开发利用提供了技术基础。     

基于流声耦合法的超低比转数离心泵空化特性研究

为研究离心泵不同空化状态下噪声特性的变化规律,以及空化的发展对水动力噪声的影响,首先以一台超低比转数离心泵为研究对象,搭建闭式试验台,基于泵产品测试系统及数据采集系统建立了离心泵空化噪声的试验测试系统,实现了泵性能参数和内场噪声信号的同步采集。其次,分别应用不同空化模型对模型泵空化性能曲线进行预测,并与试验值进行对比,选择合适的空化模型。在此基础上将整个空化过程划分为未空化阶段、空化初生阶段、特征空化阶段及严重空化阶段,结合声学边界元法将流场信息转化为声场信息,并通过比较各空化阶段噪声预测值与试验值相对误差,发现模拟信号与实际信号吻合度较高,充分验证了预测方法的可行性。最后,基于流声耦合法研究空化对内部声场的影响。研究发现:针对超低比转数离心泵空化,Zwart模型比Kunz模型具有更好的适用性。内场噪声信号随空化的发展变化规律比较复杂。在中低频段,由于空化对动静干涉的抑制作用,使得叶频及其倍频特征值离散分量声压级随空化的发展呈现逐渐下降趋势,而轴频分量呈现增大趋势;而高频宽频噪声随空化系数的降低呈现先缓慢减小、然后急剧上升的规律,逐渐将高频特征值分量淹没在宽频带中,高频段声压级的增高造成总声压级的升高。     

拨辊推送式马铃薯清选分选机设计与试验

针对现有马铃薯清选分选机的薯土分离效果差、伤薯率较高、工作效率低等问题,设计了一种拨辊推送式马铃薯清选分选机。对该机器的工作机理进行了阐述,确定了清选装置、分选装置的结构参数,分析了马铃薯在清选分选过程中的力学特性。选取机组的转速、上料量、机组提升角度作为试验因素,伤薯率、分选清洁率为试验性能指标进行正交试验,并对试验结果进行显著性分析。结果表明,各因素对伤薯率影响的主次因素顺序为:机组提升角度、机组转速和上料量;对分选清洁率的影响主次因素顺序为:上料量、机组转速和机组提升角度。按照以马铃薯的伤薯率较低,兼顾分选清洁率较高的原则,确定较优组合,即机组转速为145 r/min,上料量为20 t/h,机组提升角度为12°,并对该参数组合进行了验证试验,结果表明,在该条件下机器伤薯率为0.773%,分选清洁率为95.42%,符合基本作业要求。     

新疆吐鲁番地区‘无核白’葡萄水分和矿质元素周年吸收规律研究

为探究新疆吐鲁番地区‘无核白’葡萄水分和矿质元素的周年吸收规律,以4年生‘无核白’葡萄为试材,采用密闭式营养液循环供给系统栽培,避免了水分和矿质元素的流失,并设置低、中、高浓度(0.5、1.0和1.5倍标准配方浓度)的Hoagland营养液处理。在葡萄植株的生长发育过程中持续测定营养生长(新梢长度、新梢粗度、叶片面积)和生殖生长(果粒横径、果粒纵径、单果质量、可溶性固形物、可滴定酸)指标,检测和计算了不同发育阶段葡萄植株对水分和矿质元素的吸收量,并测定葡萄叶片和果实中矿质元素的含量变化。结果表明,中浓度营养液栽培的‘无核白’葡萄长势中庸,果实品质最佳,作为吐鲁番地区葡萄水分和矿质营养吸收量的参考依据,其生理需水量为每年4 149.5m~3·hm~(-2),矿质元素每公顷的吸收量分别为N 227.9 kg,P 22.9 kg,K 325.9 kg,Ca 341.8 kg,Mg 117.8 kg,Fe 1.9 kg,Mn 460.6 g,Cu 182.3 g,Zn 198.1 g,B 728.3 g。花后47~75 d,‘无核白’葡萄植株的水分和矿质元素吸收速率最大。叶片和果实中的矿质元素含量总体呈高浓度营养液处理中浓度营养液处理低浓度营养液处理的趋势。     

绿豆品种资源萌发期耐碱性鉴定

采用人工气候箱内培养皿培养,以混合碱Na HCO3∶Na2CO3(摩尔比)为9∶1模拟典型东北地区碱胁迫环境,在萌发期以50 mmol L–1溶液处理34份绿豆品种资源,蒸馏水处理为对照,每培养皿放30粒种子。培养第3天测定发芽势,第7天测定发芽率、下胚轴长、胚根长、下胚轴干重、胚根干重等指标,通过隶属函数法和聚类分析对参试材料耐碱性综合评价,并进行因子分析。利用隶属函数法对参试材料耐碱性排序表明,不同绿豆品种资源间表现出较大差异,聚类分析把参试材料按耐碱性强弱分为4大类,白绿11等9份材料为耐碱类型,公绿1号等19份材料为耐碱中间类型,吉绿3号等5份材料为碱敏感类型,潍绿7号为碱极敏感类型。因子分析结果表明,萌发指数、下胚轴干重、胚根长分别在萌发因子、生物量累积因子和伸长因子中的负荷量最大,可作为绿豆萌发期耐碱性鉴定的适宜指标。     

甘蓝型油菜茎秆菌核病抗性与木质素及其单体比例的相关性分析及QTL定位

菌核病是一类非专一性的植物真菌病原菌,寄主范围广泛,严重危害农作物的生产。对高世代重组自交系群体(RIL)及F₂群体终花期茎秆进行菌核病抗性接种鉴定,根据构建的近红外模型对接种鉴定的茎秆木质素含量、单体组分比例进行测定,并进行相关性分析和QTL定位。结果表明在2013年和2014年RIL群体茎秆菌斑大小与木质素含量呈极显著负相关,相关系数分别为–0.348和–0.286,与单体G/S呈显著正相关,相关系数分别为0.198和0.167。2014年F₂群体菌斑大小与木质素含量呈极显著负相关,相关系数为–0.306,与单体G/S相关性为0.142。F_2:3家系抗(感)植株茎部切片间苯三酚染色观察表明抗性较强的材料木质素含量高于抗性较弱的材料。根据已构建的重组自交系高密度SNP遗传图谱,利用复合区间作图法对上述性状进行QTL分析,共检测到18个QTL,其中9个菌核病抗性相关QTL分布于A05、A06、C04和C06染色体,单个QTL可解释的表型变异为2.38%~12.05%;3个木质素含量QTL分别位于A04、A05和C01染色体,单个QTL可解释表型变异的2.03%~13.75%。6个木质素单体G/S QTL分布于A08、C03和C07染色体,单个QTL可解释表型变异的2.06%~8.66%。本文研究结果为油菜菌核病抗性育种提供了新的思路和理论基础。     

白菜型冬油菜叶片结构和光合特性对冬前低温的响应

为明确白菜型冬油菜在冬前低温下叶片结构特征、光合作用特性及其抗寒性,本研究在0℃和–7.6℃自然低温条件下,选用白菜型冬油菜品种陇油7号(超强抗寒)和天油4号(弱抗寒),测定并比较其叶片气孔性状、解剖结构和光合、荧光参数的日变化等指标。结果表明,随着冬前温度下降,2个白菜型冬油菜叶片气孔密度、气孔面积、气孔周长、栅栏组织和海绵组织厚度均变小,细胞间隙变大,叶片变薄;P_n日变化呈"单峰"型曲线,无光合"午休"现象;叶片的P_n、G_s、T_r和CE均降低,而C_i均升高,说明是非气孔限制引起P_n降低。白菜型冬油菜在冬前低温条件下发生了光抑制现象,表现为F_m和F_v/F_m下降,F_o上升。与超强抗寒品种陇油7号相比,弱抗寒品种天油4号叶片气孔密度和气孔面积均较大,气孔总周长较长,叶片较厚,P_n、F_m和F_v/F_m均较高,说明冬前低温条件下,天油4号光合能力较强,光抑制程度较弱。白菜型冬油菜在冬前低温条件下的叶片气孔密度越大、气孔面积越大、气孔周长越长、叶片及栅栏组织和海绵组织越厚,光合能力越强,地上部生长越旺盛,品种抗寒性越差。本研究为冬油菜抗寒种质创新和育种提供了部分理论支撑。     

优化施肥对滨海盐渍土棉花生长及土壤养分供应特性的影响

通过2年大田试验,研究优化施肥对东营滨海盐渍土棉花生长及土壤养分供应能力的影响。设不施肥、农民传统施肥、优化施肥、优化施肥+有机肥4个处理。结果表明:与农民传统施肥对比,优化施肥及优化施肥+有机肥处理有效提高了棉花产量、肥料农学利用率、偏生产力;施肥改变了土壤盐基离子组成,农民传统施肥、优化施肥、优化施肥+有机肥处理Na+及Cl-所占比分别减少2.29%,3.45%,6.15%,K+、Ca2+、Mg2+、SO_2-4有不同程度的提高;优化施肥+有机肥处理能明显提高土壤微生物和酶活性,其中脲酶、碱性磷酸酶活性分别比传统施肥和优化施肥高7.8%~17.0%和5.0%~13.3%;施肥提高了土壤速效养分,优化施肥+有机肥处理速效P和速效K含量总体处于较高水平,而N0-3-N、NH+4-N含量总体表现为传统施肥优化施肥+有机肥优化施肥不施肥,这说明优化施肥能有效降低土壤NO-3-N、NH+4-N含量,进而NO-3-N、NH+4-N的流失风险也随之减小。采用N、K肥基施+蕾期花期2次追施的优化施肥处理,不仅减少了肥料用量,而且提高了产量,配合施用有机肥增产效果更为显著。     

苹果矮化砧木GA20氧化酶基因的克隆及其表达分析

为了研究GA20氧化酶基因在苹果矮化砧木中的分子特征和表达特征,利用RT-PCR方法从苹果矮化砧木2号和36号c DNA中克隆了GA20氧化酶基因(GA20ox1),并对该基因及其编码氨基酸序列以及在不同时期砧木及嫁接品种中的表达分别进行了分析。结果表明,GA20ox1基因c DNA编码序列长1 179 bp,推导编码393个氨基酸(包括终止密码子),预测蛋白相对分子质量44.3 k Da,理论等电点5.89,编码的蛋白质包含GA20ox1基因家族所具有的特征保守结构域,系统进化分析表明该蛋白序列与苹果SH40的同源性达到96.9%。实时荧光定量PCR分析显示:36号砧木在6月份GA20ox1基因表达强度显著低于八棱海棠对照,而7-8月份的均显著高于对照,其上嫁接的品种7月份表达强度显著低于对照。在7-8月份2号砧木及嫁接品种GA20ox1基因的表达强度均显著低于对照。