光谱技术在作物病虫害检测中的研究进展及展望

光谱技术检测作物病虫害具有无损、快速、准确等优点.为了充分利用国内外的研究成果,促进我国在该领域的研究与应用,从作物病害和虫害两个方面,综述了基于可见光(包括图像处理)、近红外方法的光谱处理技术在作物病虫害无损检测中的研究进展,分析了各种方法的优缺点.同时,提出了今后应从特征波长选取、早期病虫害检测、实时检测、图像与光谱结合等方面开展深入研究,以实现病虫害的自动检测.     

液相色谱紫外-可见光检测器与光电二极管阵列检测器在饮料中合成着色剂测定中应用对比

本文综述高效液相色谱中普通紫外-可见光检测器与光电二极管阵列检测器的结构原理,通过实验人工合成色素的测定,同时用两种检测器串联,通过光谱吸收图分析对比的方法,发挥日常检测中定性的应用。     

不同植被指数和无人机航高对草地盖度估测精度的影响

搭载高清数码相机的无人机在草地资源调查等方面具有成本低廉、机动性高、观察范围大等突出优势,拥有广阔的发展前景.本研究使用小型无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)、手机相机等设备获取草地盖度数据,选用植被因子指数(vegetative index,VEG)、超绿指数(excess green index,ExG)、超绿超红差分指数(excess green minus excess red index,ExGR)和绿叶指数(green leaf index,GLI)4种基于可见光的植被指数提取草地盖度信息,从无人机航高、草地盖度水平等方面分析各植被指数的适用性.结果表明:1)VEG和ExG方法估测草地盖度的效果较好,平均精确度均在93％以上.ExGR与GLI方法的估测效果较差,平均精度仅75％～80％.2)4种方法的估测精度均随盖度增加而降低.VEG方法估测草地盖度的精度受盖度水平影响最小,ExG方法次之,ExGR和GLI方法对高盖度草地的估测效果较差.3)VEG方法在高、中盖度水平下的最适航高为100 m,在低盖度水平下为40 m;ExG和ExGR方法在高、中盖度水平下的最适航高为100 m,在低盖度水平下为80 m;GLI方法在高盖度水平下的最适航高为100 m,在中、低盖度水平下为20 m.     

农业部食品质量监督检验测试中心（济南）

农业部食品质量监督检验测试中心（济南）（以下简称“中心”）现有在职职工48人。其中高级职称人员16人，博士2人，硕士5人，在读硕士、博士8人。中心下设综合办公室、科研与产业办公室、业务办公室、第一至第五检测室、农副产品加工研究室、计算机农业应用研究室、仪器室等科室。拥有3600m^2实验楼及附属建筑，配备有国内外先进的检测仪器设备，如高压液相色谱仪、液质质联用仪、气相色谱仪、气质联用仪、原子吸收分光光度计、等离子体发射光谱仪、紫外／可见光分光光度计、荧光分光光度计、全自动定氮仪、氨基酸自动分析仪等，仪器固定资产接近1500万元，承担本省和国家的农业课题研究以及分析测试任务。     

(395±5)nm紫外光可杀灭生鸡肉及其接触面的弯曲杆菌

爱尔兰都柏林大学的科研人员研究了弯曲杆菌对高密度(395±5)nm近紫外可见光(NUV-vis)的易感性,并探讨其对生鸡肉及其接触面微生物的净化作用。评估分别距离NUV-vis光源3、12和23cm处辐照10min对空肠弯曲杆菌和结肠弯曲杆菌的影响。结果显示,随着辐照时间的延长和距离光源愈来愈近,其对生鸡肉及其接触面弯曲杆菌的杀灭作用进一步增强;在距离光源3cm辐照2min后液体中的弯曲杆菌减少7log10cfu/mL;将去皮鸡     

Determination of Thioglucoside in Cabbage by Using the Ultraviolet—visible Light Spectrophotometer

The ultraviolet-visible light spectrophotometer method was adopted to determine thioglucoside in cab-bage with the seeds.Individual plant of cabbage was used as test materials,palladium chloride as complexing agent and sodium cellulose glycolate as dispersing agent.The results showed that palladiumd thioglucoside metod could be taken as a quick,easy and precise quantitative analysis method to determine thioglucoside in cabbage.     

基于无人机可见光影像的新疆棉田田间尺度地物识别

针对无人机采集影像时不同地物最佳分辨率难以确定的问题,运用大疆M600Pro型无人机获取棉花蕾期可见光影像,结合地面调查采样数据,利用神经网络（Artificial neural networks,ANN）、支持向量机（Support vector machines,SVM）和随机森林（Random forest,RF）3种监督分类算法进行田间地物识别。分析不同分辨率（1.00、2.50、5.00、7.50、10.00cm）下对地物的识别精度,并结合算法运行时间,从分辨率、算法精度和运行时间上找到适合南疆田间尺度棉花田块地物识别的最佳分辨率和最优算法。试验结果表明：当空间分辨率为1.00cm时,SVM对地物的识别精度最高,总体精度与Kappa系数分别为99.857%和0.997。随着空间分辨率的降低,总体精度和Kappa系数呈下降趋势。当分辨率为2.50cm和5.00cm时,采用RF算法,运行时间最短,土地、棉花和滴灌带可获得较好的识别精度,总体精度与Kappa系数分别可达99.252%和0.986以上。当空间分辨率大于5.00cm时,总体精度和Kappa系数下降,滴灌带制图精度（Producer''s accuracy,PA）和用户精度（User''s accuracy,UA）下降最大。空间分辨率小于5.00cm的图像能够很好地识别蕾期棉花地的典型地物,可为进行田间地物类型及其分布状况的识别提供指导。     

不同方式干燥对猴头菌营养成分含量及抗氧化活性的影响

以采摘于黑龙江省海林市的猴头菌为研究对象,分别使用自然干燥、加热鼓风干燥、真空低温干燥、真空加热干燥以及真空微波干燥方式将猴头菌制备成干燥样品,然后利用紫外可见光分光光度计定量分析经不同干燥方式处理后制备的样品中黄酮、总酚、可溶性蛋白以及可溶性糖的含量.同时利用紫外可见光分光光度计定量分析样品对自由基的清除活性进而评价经不同干燥方式处理后样品的抗氧化活性.结果表明:(1)60℃与70℃真空加热干燥处理的样品其黄酮含量显著高于通过其他干燥处理方式处理的样品.50℃加热鼓风干燥处理的样品的黄酮含量最低;60℃与70℃真空加热干燥处理的猴头菌其总酚含量显著高于通过其他干燥方式处理的样品.真空低温干燥处理的样品中总酚含量最低;可溶性蛋白含量由高到低依次为真空低温干燥、加热鼓风干燥、真空加热干燥、真空微波干燥.真空低温干燥处理的样品中可溶性糖含量显著低于其他处理,50℃真空加热干燥处理的样品中可溶性糖含量显著较高.(2)60℃真空加热干燥组的样品其水提物的1,1-二苯基-2-苦肼基自由基(DPPH)清除率较高,但是所有干燥处理样品的DPPH自由基清除能力均弱于维生素C.经过不同干燥方式处理的猴头菌样品其水提液对2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基(ABTS)清除率较维生素C均相对较高.以上结果表明不同的干燥方式会对猴头菌中营养成分含量及抗氧化能力造成影响.     

基于VIS-NIR的播种沟内土壤水分测量传感器研究

基于土壤水分的播深调整技术,需要对播种沟土壤水分进行测量,以便根据落种点处的土壤水分信息进行播种调节,改变播种策略。本文设计了一种可见光近红外(Visible and near-infrared,VIS NIR)式土壤水分传感器。使用高分辨率光谱仪采集不同水分梯度的土壤光谱数据,采用偏最小二乘回归法(Partial least squares regression,PLSR)进行建模分析,并结合多种数据降维方法进行变量筛选,得出不同土壤含水率的敏感波段分别在410、540、780、970 nm附近;通过对这4种波长进行组合建模分析,选择得出预测最优的VIS和NIR波长组合为410 nm和970 nm。采用这两种波长设计传感器,并进行实验室试验,结果表明:当传感器与被测土壤表面距离d较近时(0~3 mm),测量精度和稳定性最好;当d为0~3 mm、土壤质量含水率处于0.69%~28.45%时,真实值与预测值之间决定系数R²达到0.81,均方根误差(RMSE)为2.90%;当土壤质量含水率处于0.69%~22%时,真实值与预测值之间R 2提高至0.93,此时均方根误差降低为1.72%。通过析因试验得出,在显著性水平为0.05时,温度与光照强度对传感器正常工作没有明显影响。土槽试验表明,真实值与预测值之间R²为0.82,RMSE为1.23%,满足玉米等作物播种环节土壤水分的测量要求。     

有机物料添加后滨海盐渍土壤溶解性有机碳变化 及其紫外-可见光谱特征

利用紫外-可见光谱技术研究不同盐分水平(低盐、高盐)土壤中添加不同有机物料后土壤DOC的紫外-可见光(UV-Vis)光谱特征变化,探究盐渍土壤碳库的稳定性.结果显示,添加有机物料能显著增加DOC含量,与生物炭和有机肥相比,秸秆处理后的土壤DOC含量更高.在200～800 nm波长范围内,两种盐分土壤DOC溶液的吸光值随着波长增加均呈降低趋势,在230～280 nm内出现吸收平台.低盐土壤,DOC含量和紫外-可见光谱特征区域面积积分比值均对应地高于高盐土壤的值,而A250/A365及A240/A420比值则低于高盐.相关性分析表明,土壤DOC含量与254 nm处吸光值呈显著线性相关(R2＞0.9,P＜0.05),用于表征DOC特征的紫外光谱特征参数之间的相关性在高盐、低盐土壤上并不完全一致.由此说明,有机物料处理后,低盐土壤的DOC腐殖化程度、芳香性、相对分子量和团聚化程度都对应的比高盐土壤的更高.在高盐土壤上,添加不同物料的土壤DOC各项紫外特征参数之间无显著差异;在低盐土壤上,秸秆处理后土壤DOC的芳香性及疏水性与其他处理有显著差异.DOC结构复杂且受环境影响较大,需要结合多种参数判断其结构特征.