基于机器视觉的草莓自动采摘机的设计

针对我国大面积高垄种植草莓存在的采摘效率低、损伤率高等问题,设计开发了一种基于机器视觉的草莓自动采摘机。该机基于机器视觉识别成熟草莓位置和精准定位,采用步进电机带动同步带运动,让末端执行器执行采摘动作的机构,可一次完成采摘、传送及收集等作业。该采摘机主要由采摘系统、传输系统和收集系统组成。试验结果表明:该机在试验环境下对草莓的采摘速度为403.4颗/h,无损伤采摘成功率可达90%。     

基于SIMDual_Kc模型估算非充分灌水条件下冬小麦蒸散量

为研究关中冬小麦植株蒸腾和土壤蒸发规律,利用2 a冬小麦小区控水试验实测数据,率定和验证了双作物系数SIMDual_Kc模型在关中地区的适用性.用大型称重式蒸渗仪的实测蒸散量值(或水量平衡法计算值)与模型模拟值进行对比.结果表明:SIMDualKc模型可较准确地模拟关中不同水分条件下冬小麦蒸散量,且模拟精度较高.模型估算的平均绝对误差为0.643 3 mm/d.模型估算的冬小麦初期、中期和后期的基础作物系数分别为0.35,1.30,0.20.另外,模型还可以较准确地估算不同水分供应条件下的土壤水分胁迫系数、土壤蒸发量和植株蒸散量.冬小麦整个生育期,土壤蒸发主要发生在作物生育前期,中期较低,后期略微增大;植株蒸腾主要发生在作物快速生长期和生长中期,整个生育期中呈先增大后减小的趋势.     

微喷带单孔水量分布影响因素试验研究

为了探究微喷带管径、喷孔结构、工作压力以及喷射角度对单孔水量分布影响,以常用的机械打孔的Ф28,Ф32,Ф40和Ф50这4种微喷带为研究对象,通过调节微喷带的喷射角度和工作压力,研究微喷带正常运行时单孔喷水(其他孔进行遮挡,不混入测试单孔的水流中)特性,测定了不同工作压力条件下射程、湿润面积、干燥区宽度等参数.结果表明:喷水射程随喷射角度先增大再减小,射程最大值为30°~ 40°,随工作压力的增大而增大;湿润区宽度与喷射角度、工作压力均存在正相关的关系;射程与干燥区宽度随喷射角度的变化规律相同;湿润区面积的最大值出现在喷射角度为50°时.在实际运行中,建议微喷带喷射角度为30°~50°,并应根据干燥区与射程合理布置相邻微喷带的铺设间距.     

我国主要麦区主栽高产品种产量差异及其与 产量构成和氮磷钾吸收利用的关系

【目的】明确主栽高产品种产量差异与产量构成、氮磷钾吸收利用的关系,对于通过选育优良品种,进一步优化养分管理和栽培措施,缩小产量差,以指导我国主要麦区小麦的高产优质生产。【方法】于2016—2017年度在我国黄淮北片、黄淮南片和长江中下游3个主要冬麦区进行田间试验,种植各麦区主栽高产品种,研究高产小麦品种产量差异及其与干物质累积、产量构成和氮磷钾吸收利用之间的关系。【结果】黄淮北片、黄淮南片和长江中下游麦区籽粒产量均存在较大差异,分别介于7 751—8 702 kg·hm ^-2、7 302—8 413 kg·hm ^-2、5 554—到6 294 kg·hm ^-2。各麦区品种高产的原因不同,黄淮北片麦区,高产品种具有高的地上部生物量和收获指数,穗数也是高产的原因;黄淮南片麦区高的收获指数和穗粒数是高产的关键;长江中下游麦区高产的主要原因是高的收获指数和千粒重。黄淮北片麦区,高产品种有低的籽粒含氮量和需氮量以及高的氮生理效率;黄淮南片麦区,高产品种茎叶含磷量和需磷量较低,但磷生理效率和茎叶含钾量较高;长江中下游麦区,高产品种的籽粒含钾量低,籽粒含磷量和茎叶含磷钾量高,地上部氮磷吸收量高,磷生理效率低于而需磷量高于对照品种。【结论】总体来看,黄淮北片麦区鲁原118、黄淮南片濮麦168、长江中下游麦区华麦7号等具有较好的产量表现;在我国主要麦区,地上部生物量和收获指数仍是高产的关键,同时提高地上部养分吸收利用和养分收获指数,才能提高生理效率,降低养分需求量,实现小麦高产优质。     

番茄ShARPC5抗白粉病功能分析

【目的】白粉病（powdery mildew）是番茄生产上的重要病害,严重影响番茄的产量。番茄基因组测序工作的完成为抗病基因挖掘提供了重要的信息资源。ARP2/3（actin-related protein 2 and 3）复合体是肌动蛋白微丝骨架动力学的主要调控因子,能够参与包括响应外界胁迫等多种细胞学过程。本研究通过对番茄ARPC5（actin-related protein C5）进行克隆和抗病功能验证,为番茄基因组信息完善、抗病机制解析和分子育种等方面打下基础。【方法】从番茄LA1777（Solanum habrochaites）cDNA中PCR扩增ShARPC5,使用DNAMAN 6.0进行多序列比对;MEGA 6.0构建系统发育树;应用在线工具ProtComp v. 9.0进行亚细胞定位预测。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）比较接种白粉菌（Oidium neolycopersici,On-Lz）后高感品种Moneymaker（MM）和高抗品种LA1777中番茄ARPC5的表达特征,分析白粉菌侵染与ARPC5表达的相关性。应用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术进一步验证该基因在番茄中的抗病功能,观察沉默株和野生型株系接种后表型变化,利用台盼蓝和DAB染色法检测植株产生过敏性坏死和H₂O₂的能力,并检测ShARPC5沉默后一些与植物抗病相关标记基因的表达变化。采用农杆菌浸花法遗传转化拟南芥过表达ShARPC5植株,观察转基因和野生型株系接种后表型变化,并统计单病斑分生孢子数。【结果】从番茄品种LA1777中克隆到ShARPC5,编码132个氨基酸残基,包含一个保守的P16-Arc结构域。与番茄MM-白粉菌亲和互作相比,非亲和互作的番茄品种LA1777在接种白粉菌后,ShARPC5显著上调表达,尤其在接种后18 h。在番茄上沉默ShARPC5能够增加植株对白粉菌On-Lz的敏感性,防卫反应基因PR1b1显著下调表达。组织学观察显示与对照植株相比,ShARPC5沉默植株接种后诱导产生过敏性坏死和活性氧减少。在烟草上瞬时过表达ShARPC5能够诱导产生坏死斑。相反,在拟南芥上过表达ShARPC5能够增加植物的抗病性。【结论】ShARPC5是番茄响应白粉菌侵染的重要基因,可减轻番茄白粉病的发病程度,在番茄抗白粉病机理研究方面具有较大的应用价值,可作为番茄抗白粉病分子育种的一个候选基因。     

土地确权对农户地权稳定性感知的影响——基于村庄内土地不平等视角的分析

稳定的农地产权能够激励农户农地投资,有助于促进农地资源可持续利用和农业可持续发展。土地确权是稳定农地产权的重要正式制度安排,即稳定地权是新一轮土地确权承载的重要功能。基于诱致性制度变迁理论和社会心理学理论,以黄土高原苹果优势区为研究对象,利用实地调研数据,采用Logit和Ologit模型,从村庄内家庭土地不平等视角分析土地确权对农户地权稳定性感知的影响及其作用机制,探讨新一轮农地确权的地权稳定效应。结果表明,在研究区域,33.79%的农户已完成新一轮土地确权颁证,62.64%的农户认为研究地块在未来不会被重新调整,即感知的地权稳定性水平较高。新一轮土地确权显著强化了农户的地权稳定性感知,且在控制村庄内土地不平等的情境中具有更高的强化效果;村庄内家庭土地不平等对农户地权稳定性感知具有显著的弱化效应,且土地不平等在土地确权对农户地权稳定性感知的影响中具有负向调节作用。因此,在"三权分置"产权制度改革中,政府应重视规范土地确权程序,加强产权制度改革宣传和信息披露,同时,注重以政策调整和市场配置相结合的方式,降低土地不平等造成的负面影响,强化土地产权制度改革的政策效果。     

复合纳米抗菌肽防治羊皮下脓肿病的效果

抗菌肽具有抗菌谱广、不易产生耐药性、无残留等优点,而金黄色葡萄球菌是羊和兔皮下脓肿病的主要病原菌之一。通过对羊皮下脓肿组织样本分离到的金黄色葡萄球菌进行体外抗菌肽抑菌活性检测,同时建立试验兔金黄色葡萄球菌皮下脓肿模型,使用抗菌肽进行防治,最后在羊场开展抗菌肽防治羊皮下脓肿病的试验。结果发现抗菌肽对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为3 900μg/mL,抑菌圈直径达到40 mm,抗菌效价U=1.3×10⁷。试验兔防治试验发现,预防组：预防性饲喂抗菌肽能避免金黄色葡萄球菌皮下脓肿病的发生;治疗组：饲喂抗菌肽可使致病后的试验兔14 d内康复。抗菌肽防治羊皮下脓肿病发现,预防试验：预防组发病率为0.6%(n=834),而对照组发病率为12.4%(n=780);治疗试验：发病后采用抗菌肽结合简单外科手术治疗,14 d内治愈率达95.5%(n=110),3个月内复发率为0,而未用抗菌肽,仅采用简单外科手术治疗,14 d内治愈率为36.4%(n=110),3个月内复发率为77.3%(n=110)。说明抗菌肽具有较好的防治羊皮下脓肿病的效果。     

设施农业高效用水信息化发展及其技术体系探讨

发展设施农业用水信息化是提高水资源利用效率与效益,实现水资源优化配置的重要途径。在分析国内外设施农业用水信息化发展现状的基础上,结合信息化发展的需求,研究了设施农业高效用水信息化的技术体系,重点分析了基础数据的监测网络及共享平台、作物需水信息评价与检测、输配水系统的构成、功能及工作过程,旨在为提高设施农业用水信息化水平提供决策依据。