基于近红外光谱的猪肉水分在线检测与分级

基于近红外光谱法,优化光纤探头检测距离并通过检测距离调节系统和多点同时检测,设计了猪肉水分在线检测分级系统。首先,为确定光纤探头与生鲜猪肉样品表面间的最佳检测距离,在13个不同检测距离下(5~29 mm)采集了54个样品的光谱,采用多元散射校正方法对原始光谱进行预处理,分别建立了第1波段(349~1 435 nm)、第2波段(1 037~1 761 nm)和双波段结合3种情况的含水率偏最小二乘回归模型,分析了不同检测距离和不同波段的模型,确认19 mm为在线检测分级装备的最佳检测距离。然后,通过检测距离实时调节系统动态固定最佳检测距离,设计了双波段多点同时检测系统,采集45个猪肉样品在静态条件和在线条件下的光谱,通过比较分析,两种情况下预测结果相近,从而证实了所设计的在线系统能够预测猪肉水分,并且双波段融合建模效果优于单波段,预测结果为:校正集相关系数和校正均方根误差分别为0.906和0.598,验证集相关系数和预测均方根误差分别为0.836和0.402。最后,利用独立的21个猪肉样品验证猪肉预测分级模型精度及稳定性,结果判断正确率为90.48%,表明可见近红外光谱法结合多点检测能有效地在线检测猪肉水分并分级。     

基于点云的谷粒高通量表型信息自动提取技术

在进行水稻的数字化考种、表型与基因关联分析和数字农业仿真模拟时,需要大量的谷粒表型信息作数据支撑。本文提出了一种基于三维点云的谷粒高通量表型信息自动提取方法,能同时自动获取谷粒的三维模型和40个表型参数,实现谷粒形状的定量和定性描述。首先,通过对谷粒点云数据进行聚类分析,完成谷粒点云的分类;其次,实现谷粒的三维重建,对谷粒离散点云进行柱面构网,获取谷粒点云的三维模型数据;最后,根据不同表型参数的特点,实现了谷粒的三维表面积和体积、长、宽、高、3个主成分剖面的周长和面积等11个基本参数与长宽比、长高比和体积比等11个衍生参数以及18个形状因子的自动提取。利用Handyscan 700型手持式激光扫描仪获取的谷粒高精度点云数据进行实验,成功实现了谷粒表型参数的自动提取,测量结果可达毫米级。基于主成分方法分析了各表型参数的权重。以游标卡尺测量值和Geomagic Studio测量值作为真值,长、宽、高的平均相对误差为1.14%、1.15%和1.62%,体积和表面积的相对误差为零,3个主成分剖面面积的平均相对误差为1.82%、2.12%和2.43%。本文方法与人工测量方法及软件测量方法相比,精度相当,且具有批量、自动、人工干预少(仅数据采集阶段需要人工操作)以及效率高的特点。     

基于斜率-截距校正算法的番茄营养液ISE监测

利用斜率-截距校正算法(SBC)解决离子选择电极连续在线测量电势漂移问题,结合Nernst线性模型预测无土栽培番茄苗期至果期营养液NO3-N、K+、Ca2+含量变化。结果表明:SBC校正算法可有效减少离子选择电极(ISE)电势漂移,提高线性预测模型重复性,校正后ISE响应斜率漂移范围不超过0.4 m V/decade,截距漂移范围可控制在1 m V以内。SBC校正算法可提高Nernst线性模型预测精度,NO3-N、K+、Ca2+含量预测平均相对误差分别从校正前的43.31%、38.46%、93.83%降至校正后的5.99%、7.44%、27.96%。校正后ISE可实现番茄营养液在线连续监测,反映营养液中目标离子含量变化。番茄花期养分吸收较活跃,NO3-N、K+、Ca2+含量分别下降45.19%、36.46%和27.92%。     

野外试验中热脉冲探针间距校正方法的应用

土壤热特性是土壤的重要参数之一,热脉冲探针是目前土壤热特性最为常用的测量方法。在用热脉冲探针测量土壤热特性时,探针间距对测量结果的准确性影响非常大。而在野外试验中,由于土壤受到植物根系、土壤冻融、土壤动物活动等的影响,会造成探针间距的变化。因此,探针间距的校正在野外实地测量时十分重要。本研究团队在2013年提出热脉冲探针间距的校正方法,即在温度探针中使用两个热敏电阻,并通过理论公式校正探针初始间距后,得到间距变化后的探针真实间距。将此校正方法应用于野外试验中,分别于夏季和冬季监测土壤中三个深度处(3 cm、8 cm和13 cm)探针间距的变化。结果显示探针间距校正后得到的土壤热特性参数与未校正探针间距时的土壤热特性相比,探针间距校正后得到的土壤热特性参数更加准确可靠;但由于冬季表层土壤存在结冰现象,造成热脉冲探针无法准确测量热特性参数。     

“中国春”小麦全基因组中特异SSR标记的发掘及其分布特征

SSR标记尤其是不同染色体上的单位点特异性SSR标记能为进行小麦基因组分子进化研究、遗传多样性分析、指纹图谱和遗传图谱构建、品种真实性鉴定等方面提供更加方便的工具。利用生物信息学技术从山西省农科院生物技术研究中心开发的295 267对"中国春"全基因组SSR分子标记中发掘得到了单位点标记102 287对,其中,不同染色体上特异标记80 374对;A,B,D这3个基因组上特异标记分别是26 738,31 707,21 929对,3个基因组共有的标记有3 293对;80 374对特异分子标记定位到"中国春"小麦全基因组上时,3B染色体定位的特异标记最多,达到5 756对,其次是2B染色体上,为5 680对,最少的是4D染色体上,为2 598对。对不同染色体开发的单位点SSR标记定位全基因组分析表明,定位到不同染色体上最多的标记来源主要集中在2B和5A染色体上。     

大麦黄条点花叶病毒传播方式和传播特性研究初报

大麦黄条点花叶病毒(Barley yellow striate mosaic virus,BYSMV)是我国小麦产区新发现的一种病毒,为了明确该病毒的发生流行规律并建立相应的防治方法,在温室条件下对该病毒的传播方式、介体传毒特性进行了研究。初步研究结果表明:BYSMV仅由介体昆虫灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)传播,不能通过机械摩擦、土壤和病残体传播。该病毒在灰飞虱体内的循回期最短为6 d,接种后20 d达到传毒发病盛期。灰飞虱最短获毒和传毒时间均为1 min,病毒在小麦苗中的最短潜育期为5 d。由此可见,灰飞虱对BYSMV具有较强的获毒和传毒能力。本研究为下一步进行该病毒的寄主范围、病害的发生规律等方面的研究提供了技术手段,也为生产上预防和控治由该病毒引起的病害提供了理论依据。     

不同温度条件下红颈常室茧蜂蛹和成虫过冷却点和结冰点的测定

通过比较不同温度下红颈常室茧蜂Peristenus spretus Chen et van Achterberg蛹、雌蜂、雄蜂以及不同日龄的滞育蛹的过冷却点和结冰点,以明确红颈常室茧蜂蛹、成虫和滞育蛹耐寒能力的差异。结果表明:蛹的过冷却点和结冰点均显著低于成虫、滞育蛹的过冷却点和结冰点均显著低于非滞育蛹;相同温度下,雄蜂和雌蜂之间的过冷却点、结冰点差异不显著;滞育蛹的过冷却点和结冰点随着滞育时间延长而逐渐降低,在滞育150d时,其过冷却点和结冰点最低,分别为(-23.36±0.60)℃与(-22.92±0.65)℃。该研究结果有助于推测此蜂在我国的越冬分布区,并对其大规模繁殖和滞育蛹的保存具有重要的实用价值。     

CFSR降水数据在干旱山区水文模型中的应用——以新疆开都河流域为例

西北干旱山区雨量站稀少且分布不均,降水资料难以满足水文模拟的需求。CFSR(climate forecast system reanalysis)再分析数据覆盖范围广、时空分辨率高,是很有潜力的降水数据替代品,但其在干旱山区水文模型中的适用性还有待深入探究。本文以开都河流域为研究区,采用LOCI法、Gamma分布映射法以及以上两种方法相耦合(gam LOCI法)对CFSR降水数据进行偏差校正,分别用校正前和校正后的降水数据驱动已根据观测数据率定好的水文模型,比较流域日径流模拟结果差异。结果表明:由于CFSR原始数据与观测数据偏差较大,导致模拟的径流量与实测径流相对偏差大于40%,并且春季洪峰提前、洪峰峰值提高;与雨量站实测数据相比,gam LOCI法兼具了LOCI法和Gamma分布映射法的优点,既能校正湿日频率和湿日降水强度,又能校正反映离散程度的标准差和分位数,在高海拔山区校正效果更优,但在平原区,3种校正方法无显著差别;与水文站实测数据相比,LOCI、Gam和gam LOCI法校正后的降水数据驱动水文模型得到的径流模拟结果有很大提升,3种校正方法虽各有特点,但径流模拟结果差别不大,都能获得较为满意的校正效果。     

果瑞特实蝇诱杀剂防治柑橘大实蝇试验

近年来,沿河土家族自治县柑橘大实蝇发生频繁,发生程度逐年加重,严重影响柑橘生产的安全。为了筛选出防治柑橘大实蝇的高效、低毒、低残留及绿色环保的新型药剂和施用方法,沿河县植保植检站在边山农场用果瑞特实蝇诱杀剂对大实蝇进行了试验。     

夏玉米二点委夜蛾的危害与生态防治方法研究

介绍了二点委夜蛾的生长规律和危害特点,重点分析了二点委夜蛾的防治方法及二点委夜蛾防治困难的原因,并提出了一种新型机械防治二点委夜蛾的夏玉米免耕播种装置。