气动球果采摘柔性手爪设计与实验

针对球形果实采摘问题,采用气动多向弯曲柔性驱动器设计了2种规格带有回转腕部功能的多自由度3指采摘柔性手爪。该采摘柔性手爪采用中心对称结构,其柔性手指与驱动器复合一体,在气压下可产生贴合球果表面的弧状变形,3指协同配合运动抓取球果,并通过腕部旋扭分离方式完成采摘。研究了“刚柔耦合”驱动器的材料和制造工艺,建立了柔性驱动器形变模型,获得了其气压下的形变特性,并进行了相关实验验证。试制了采摘柔性手爪物理样机,研究分析了柔性手爪的工作空间、抓取模式和采摘时的力学性能,并在实验室搭建的采摘平台上进行了多种球果模拟采摘实验。结果表明,该采摘柔性手爪具有3种抓取模式,物形适应性好,抓取柔顺可靠、动作灵活,采摘主动安全、损伤小,适于多种球果的采摘。该柔性手爪采摘球果的尺寸范围为30~130 mm,三指交错强力握取球果的最大质量为1.28 kg。     

基于改进YOLO v3的自然场景下冬枣果实识别方法

为实现自然场景下冬枣果实的快速、精准识别,考虑到光线变化、枝叶遮挡、果实密集重叠等复杂因素,基于YOLO v3深度卷积神经网络提出了一种基于改进YOLO v3（YOLO v3-SE）的冬枣果实识别方法。YOLO v3-SE模型利用SE Net 的SE Block结构将特征层的特征权重校准为特征权值,强化了有效特征,弱化了低效或无效特征,提高了特征图的表现能力,从而提高了模型识别精度。YOLO v3-SE模型经过训练和比较,选取0.55作为置信度最优阈值用于冬枣果实检测,检测结果准确率P为88.71%、召回率R为83.80%、综合评价指标F为86.19%、平均检测精度为82.01%,与YOLO v3模型相比,F提升了2.38个百分点,mAP提升了4.78个百分点,检测速度无明显差异。为检验改进模型在冬枣园自然场景下的适应性,在光线不足、密集遮挡和冬枣不同成熟期的情况下对冬枣果实图像进行检测,并与YOLO v3模型的检测效果进行对比,结果表明,本文模型召回率提升了2.43~5.08个百分点,F提升了1.75~2.77个百分点,mAP提升了2.38~4.81个百分点,从而验证了本文模型的有效性。     

覆膜与水分控制对宁夏设施滴灌番茄产量与品质的影响

【目的】探索宁夏设施滴灌番茄覆膜的效果和适宜的灌溉制度,为宁夏地区设施滴灌番茄节水高产种植提供理论依据。【方法】通过2 a试验,在覆膜(M)与不覆膜(NM)条件下,设定4种水分控制水平,灌水频率为7~10 d,W1、W2和W3处理的灌水上限分别为100%FC(田间持水率)、80%FC和70%FC,以当地灌水量为对照(CK,灌水上限为123%FC),研究了覆膜和水分控制对设施滴灌番茄生长、产量、品质与水分生产效率的影响。【结果】番茄株高和茎粗在苗期―开花坐果期生长迅速,受覆膜处理影响显著(P<0.01),受水分控制影响不显著(P>0.05)。随着灌水量的增加,番茄产量先增加后降低,W2M处理的产量和水分生产效率均为最大值,分别为89844.88 kg/hm2和502.5 kg/(hm²·mm),相比覆膜CK分别增加21.4%和63.7%。相比于不覆膜处理,覆膜番茄产量平均增加18.1%,差异达到显著水平(P<0.05),其还原性维生素C和可溶性固形物量分别提高28.9%和22.8%(P<0.05)。覆膜和水分控制均对番茄还原性维生素C量、可溶性固形物和可溶性总糖量的影响达到显著水平(P<0.01),覆膜处理还对可滴定酸量和糖酸比的影响达到显著水平(P<0.05)。【结论】对于宁夏设施滴灌番茄,采用覆膜栽培与80%FC的灌水上限可以获得较高产量和较好品质。     

基于深度学习和图像处理的水果收获机器人抓取系统

首先,介绍了水果收获机器人抓取系统的总体架构;然后,利用深度学习对水果目标识别进行了研究,实现了一套基于卷积神经网络的目标检测算法;接着,利用图像处理技术实现了对目标物体定位的功能,可以引导水果收获机器人完成对目标水果的采摘。实验结果表明:水果收获机器人抓取系统对水果坐标的计算误差较小,且具备较强的水果识别和定位能力。     

Organic acid content and composition of the olive fruits during ripening and its relationship with oil and sugar

In this work, the contents of oil, sugar and organic acids of olive fruit samples (Domat, Memecik and Uslu) were determined by using HPLC at different maturation stages. Olive fruit samples presented a common organic acid profile, composed of four constituents: oxalic, citric, malic and succunic acids. Total organic acid content of Domat variety was found to be 4787.1 ± 4.53 mg/100 g in January. Memecik variety had the highest value at the beginning of the ripening period (6385.08 ± 4.90 mg/100 g). The amount of organic acid in Uslu variety reached up to the value of 10942.5 ± 30.41 mg/100 g. The results were evaluated statistically to determine relationship between the oil, sugar and organic acid content in three olive varieties during maturation. A positive correlation was found between the total sugar and organic acid (r = 0.54, p < 0.01) whereas a low positive correlation was observed between the contents of oil and total organic acids (r = 0.46, p < 0.05) in olive varieties.     

夜间温度对薄皮甜瓜果实膨大及多胺含量的影响

 为探讨果实内源多胺对温度胁迫的响应及其与果实膨大之间的关系,以薄皮甜瓜(Cucumis melo L.)'玉美人'为试材,研究了不同夜间温度对果实膨大及内源多胺含量的影响。结果表明,12 ℃处理的单果质量、果实横径、纵径最大,其次是15 ℃处理,18 ℃处理的单果质量、果实横径、纵径显著低于15 ℃处理,而9 ℃处理又显著低于18 ℃处理。从果实多胺含量变化情况看,除精胺外,果实总多胺、亚精胺、腐胺均随着果实的发育而减少,但不同夜温处理间存在差异,在夜温处理6 d内的果实快速膨大期,腐胺、亚精胺、精胺和总多胺含量均是9 ℃夜温处理显著低于12 ℃、15 ℃和18 ℃处理,18 ℃处理又显著低于12 ℃和15 ℃处理,而15 ℃和12 ℃处理间无显著差异。腐胺、亚精胺、总多胺含量与单果质量增长率呈显著或极显著正相关。这些结果说明夜间温度对薄皮甜瓜果实膨大的影响可能与多胺含量的变化有关。     

‘糯米糍’荔枝碳素营养储备动态与坐果的关系

 以10～12年生的‘糯米糍’荔枝(Litchi chinensis Sonn. ) 为材料, 研究了高产树(60～65 kg·株^{- 1} ) 和低产树(5～10 kg·株^{- 1} ) 不同部位(叶片、各级枝条和主干) 碳素营养储备(淀粉) 的差异及季节动态; 分析了不同果实发育阶段树体碳素营养水平与坐果率的关系。结果表明, 果实成熟时高产树各部位的淀粉含量均低于低产树, 而可溶性糖含量高于低产树。果实采收后, 低产树早于高产树抽发新梢。入冬季前(11月底前) , 低产树和高产树分别抽发了3次和2次秋梢。7～11月秋梢生长发育期间, 高产树和低产树均无显著淀粉积累, 11月中旬以后枝梢生长停滞期间, 各部位, 尤其是4 cm直径以内的枝条大量积累淀粉, 在花穗发育前达到高峰。之后, 随花穗发育、开花及坐果而持续降低。高产树和低产树各部位淀粉高峰并无明显差异, 表明坐果量对树体碳素营养储备的累积并无明显的长期影响。叶片、主枝和主干积累的淀粉含量较低, 总体相对稳定; 而4 cm直径以下的枝梢淀粉含量变化剧烈, 说明这些枝梢是更为活跃的碳素储备库。本研究还表明, 坐果早期(花后3周内) 枝条(2 cm直径) 的淀粉含量与该枝条上最终坐果率呈显著正相关, 而果实发育中期(花后8周) 枝条淀粉含量与坐果率无关, 说明早期果实发 育一定程度依赖树体碳素营养储备, 而中后期果实发育几乎不依赖树体储备。     

MdMYB1转录因子调控红星苹果果实着色的计算机模拟分析及表达验证

 从‘红星’苹果(Malus domestica‘Delicious’) 果实中克隆获得了MdMYB1基因, 通过生物信息学分析( in silico analysis) 和活体细胞融合蛋白荧光观察, 确定其编码蛋白定位于细胞核。同时, 克隆了MdDFR和MdUFGT基因的启动子, 模拟分析表明2个基因的启动子序列中含有MYB结合的顺式作用元件。为了探讨MdMYB1转录因子是否调控MdDFR和MdUFGT基因的表达, 对不同光照条件下果皮花青素含量和基因表达进行了检测, 结果表明光照能够诱导花青素积累, 并迅速启动3个基因表达, 且3个基因表现出高度相似的表达模式, 表明MdMYB1转录因子可能直接调控MdDFR和MdUFGT基因的表达。     

中熟蟠桃新品种‘瑞蟠22号’

 ‘瑞蟠22号’系‘幻想’ ב瑞蟠4号’杂交育成的中熟蟠桃新品种。该品种果实发育期为112 d, 平均单果质量182 g。果实扁平形, 白肉, 硬溶质, 味甜, 粘核。     

罐藏专用黄桃新品种‘皖83’

 ‘皖83’是从‘佛雷德里克’ ( Frederic, NJC83) 的营养系变异中选育出的罐藏专用黄桃新品种。成熟期比对照品种提早10 d, 树势中庸, 平均单果质量141.2 g, 果肉金黄, 不溶质, 果皮及果核处无红色素, 味甜酸适中, 品质优, 早果, 丰产, 适应性强, 果实加工后果肉金黄色, 有光泽, 香味浓。