高光谱技术在常规水稻种子活力检测中的应用

[目的]实现常规水稻种子活力的快速自动化检测。[方法]采用高光谱成像技术(波长范围874~1 734 nm),提取甬籼69和中早39 2种常规水稻种子未老化、老化48 h和老化72 h的光谱反射率,在提取样本光谱时采用小波变换(WT)剔除像素点光谱噪声部分,并基于全波段光谱建立了支持向量机(SVM)判别分析模型。[结果]未老化种子与老化种子可以准确识别,而老化48 h种子与老化72 h种子之间无法准确识别,与基于种子活力参数的测量结果相符,且不同水稻品种对老化的反应存在差异。[结论]高光谱成像技术结合化学计量学方法用于种子活力的快速自动化无损检测是可行的。     

三系两系杂交水稻比较研究

三系两系杂交水稻是提高水稻产量最有效的技术。比较三系两系不育系遗传、选育,恢复系选育以及杂交水稻组合选育,对于正确认识三系两系杂种优势具有重要意义。本文综述了三系两系不育系遗传和选育、三系两系恢复系选育、三系两系杂交水稻组合的选育理论与实践等方面进展,并比较了中国水稻数据中心三系两系杂交水稻新组合产量差异。笔者认为三系两系杂交水稻育种技术不同,但两系三系杂交水稻不存在优劣之分。讨论了存在的问题,包括杂交水稻杂种优势机理、三系两系杂交水稻材料创新与育种技术等问题。针对以上问题,建议进一步研究杂交水稻杂种优势机理;加强三系两系亲本改良,聚合更多的优良基因,有更强的配合力;采用常规育种技术结合分子育种,提高三系两系亲本育种效率。     

基于EDEM-Fluent耦合的气流分配式排种器数值模拟与试验

【目的】解决水稻机械直播速度慢、效率低的问题。【方法】采用气流分配式排种器进行水稻直播,优化设计一种由R可调节的喇叭口式内腔与α可变的分流密封盖组成的α-R式气流分配式排种器,利用EDEM-Fluent耦合模块,对气流分配排种过程进行数值模拟;并进行排种性能台架验证试验。【结果】仿真结果显示,α-R组合式分配器中水稻颗粒最高运动速度为5.416 m·s~(-1),且旋涡滞种区域面积也低于传统结构,水稻颗粒在分配器中排出顺畅;R=180 mm、α=20°时,排种均匀性变异系数为24.56%,各行一致性变异系数为3.79%,总排量稳定性变异系数为1.23%,3项指标均为最优。采用3D打印的分配器进行台架试验,结果显示该排种器排种均匀性变异系数为29.17%~30.86%,各行一致性变异系数为4.13%~4.33%,总排量稳定性变异系数为1.4%~1.7%,满足水稻机械直播要求。【结论】多次试验结果稳定,与仿真结果较为接近,说明本次设计的气流分配式排种器满足要求,也表明利用EDEM-Fluent耦合模拟的正确性与可行性。     

基于高光谱成像技术识别水稻纹枯病

【目的】利用高光谱成像技术对水稻纹枯病进行早期的快速无损识别,结合判别分析方法建立相应的鉴别模型。【方法】以健康和感染纹枯病的水稻幼苗为研究对象,采集叶片和冠层各180个样本的380~1 030 nm波段的360条高光谱图像,剔除明显噪声部分后,以440~943 nm波段作为水稻样本的光谱范围,分别用不同的方法预处理获得水稻叶片的光谱曲线。采用偏最小二乘–判别分析(PLS-DA)对不同预处理的光谱建模。采用MNF算法对冠层的原始光谱数据进行特征信息提取,并基于特征信息建立线性判别分析(LDA)模型和误差反向传播神经网络(BPNN)判别模型。【结果】标准正态变量变换(SNV)预处理后建立的PLS-DA模型的预测集判别正确率最高,为92.1%。基于特征信息的LAD和BPNN模型的判别结果优于基于全波段的PLS-DA判别模型。基于最小噪声分离变换特征信息提取的BPNN模型取得了最优效果,建模集和预测集正确率分别达99.1%和98.4%。【结论】采用高光谱成像技术对水稻纹枯病生理特征进行无损鉴别是可行的,本研究为水稻纹枯病的识别提供了一种新方法。     

黑米红枣乳酸菌发酵饮料品质分析

以黑米和红枣为原料,制备新型复合乳酸菌发酵饮料,测定其理化指标、总酚和黄酮质量浓度及DPPH自由基和ABTS自由基清除能力,采用电子鼻、电子舌和SPME-GC-MS对2种饮料的感官特性和挥发性风味物质进行比较分析。结果表明:与红枣乳酸饮料相比,黑米红枣乳酸菌发酵饮料酸度和总固形物含量增大,颜色更加鲜亮丰满;黑米红枣乳酸饮料的总酚和总黄酮质量浓度、DPPH自由基和ABTS自由基清除率显著高于红枣乳酸饮料;电子鼻和电子舌对2种饮料的感官特性及其差异有很好的识别能力;黑米红枣乳酸饮料与红枣乳酸饮料的醛类、酮类、醇类、脂类等挥发性香气成分及有机酸成分有较大差异,黑米红枣乳酸饮料相比红枣乳酸饮料有更好的色泽、风味、滋味和适口性。     

2019年度沙县优质稻品种示范试验

试验通过对野香优669、明Ⅰ优明占、田黄101等13个水稻品种进行展示示范,分析了各品种生育期、农艺性状、抗性以及产量结构,结果表明：野香优669、野香优967、明Ⅰ优明占、中浙优华香占4个参试品种综合性状表现较好,产量较高,建议在沙县推广种植。     

基于物联网技术的仓储香蕉成熟度智能监测与预警系统设计

为了达到对香蕉成熟度的无损检测,减少由于过度存放及处理不及时造成的损失,基于物联网技术设计并实现了一套仓储香蕉成熟度智能监测与预警系统。该系统包括智能仓储数据采集终端、手持无线中继器和后台数据服务器3个部分,智能仓储数据采集终端将采集到的仓储香蕉的温度、湿度、二氧化碳和氨气等环境信息通过手持无线中继器传输到后台数据服务器,然后基于神经网络识别算法判断给出香蕉的成熟度状态和预警信息。测试结果表明,该系统可以有效地对仓储香蕉的成熟度状态进行监测和预警,提示用户进行及时的处理,从而大大降低香蕉的损失率,具有非常高的实用价值。     

水分胁迫对粳型巨胚稻种子萌发和成苗的影响

为探索提高粳型巨胚稻种子发芽率方法,给粳型巨胚稻育秧技术的改进提供理论参考,采用PEG-6000对粳型巨胚稻西巨胚1号种子进行不同方式浸种.结果表明,采用清水引发PEG液培养的水分胁迫处理方法降低了种子的活力,不利于种子萌发,随着PEG浓度的升高,发芽率降低,开始发芽的时间延后,群体发芽所需的时间延长;采用PEG引发清水培养的水分胁迫处理方法在PEG质量浓度15％以下时对种子的萌发有一定的促进作用,大干15％反起抑制作用.     

模拟氮沉降对水稻生长、产量及光合特性的影响

田间试验研究4种水平的模拟氮沉降(即N0、N1、N2、N3、N4,施氮量分别为0、3、6、12、24 g/(m2.a)对早稻品种"岳优463"不同生长发育阶段的影响。结果表明,氮沉降对水稻的生长、产量及光合作用有一定的促进作用。经高氮沉降(N4)处理,水稻株高、光合速率在分蘖期分别比对照(N0)增加了45.6%和49.5%,在乳熟期比对照增加了6.4%和28.9%。氮沉降对水稻叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)含量均表现为促进作用。乳熟期N1、N2、N3、N4的叶绿素(a+b)比N0增加了34.9%、51.5%、111.3%和143.6%。中高氮处理(N3,N4)对水稻产量的促进作用较为显著,N1、N2、N3、N4的产量分别比N0增加了1.3%、6.2%、13.0%和42.6%。随施氮水平的增加,秕谷率也增加,而产量指数和籽粒大小呈下降趋势。     

水稻质核互作雄性不育系异交结实率的初步研究

为了研究水稻质核互作雄性不育系异交结实率与父母本的关系,以花籼A(野败胞质)、华农A(野败胞质)、华农A(夜公胞质)、华农A(饶平野稻胞质)共4个水稻质核互作雄性不育系为母本,以抗草种、T180、G72、金华占2号、华航1号、粤香占、HN5413、丰穗占、M22和M31共10个恢复系进行配组,结果表明:不同质核互作雄性不育系异交结实率存在显著的差异;不同恢复系间的异交结实率也存在显著差异;不育系和恢复系互作效应对异交结实率的影响不明显;同质异核不育系的异交结实率的差异达到显著水平,而同核异质不育系的异交结实率的差异不显著。这说明水稻质核互作雄性不育系异交结实率的差异主要受核内遗传物质的影响,细胞质对异交结实率的影响不明显。进而提出了在选育水稻质核互作雄性不育系时,不仅要注意优良异交开花习性,而且还要注意核内遗传物质对异交结实率的影响。