矮化中间砧短枝富士苹果高纺锤树形冠层结构与光能截获的三维模拟

【目的】建立苹果冠层结构的三维虚拟植物模型,为精确、量化评价果树冠层空间结构及光截获提供方法指导,为果树树形选择及优化提供理论依据。【方法】以14年生矮化中间砧高纺锤形富士（西府海棠/M26/礼泉短富）为试材,以田间树体数字化测定为基础,获取枝叶特定形态参数,利用计算机模拟重建三维虚拟植物。借助虚拟植物模型进行虚拟试验,定量研究冠层结构、光截获和果实的空间分布。【结果】确定了树体枝叶间异速生长关系：枝（梢）长度分别与枝（梢）叶片数量和枝（梢）的总叶面积、叶片长度分别与叶柄长度和叶片宽度、叶片长度的平方与叶面积间均呈显著线性关系。结合三维数字化技术与枝叶间异速生长关系,构建了苹果冠层三维虚拟植物模型,结果表明：叶片数量及叶片面积模拟值与实测值间决定系数分别为0.92和0.95,均方根误差分别为1.18和31.5 cm²,相对误差分别为7.15%和5.86%。模型精度可满足冠层结构与光截获评价要求;模型可量化模拟各类枝梢及整体冠层叶面积、体积、光照射叶片面积、冠层或枝（梢）叶片被光线照射到的照射叶面积与总叶面积比值（STAR）、郁闭度、叶面积密度相对方差（ξ）及STAR值的日动态变化。矮化中间砧高纺锤树形枝（梢）主要分布于冠层高度0.5-2.5 m和距树干水平距离20-80 cm空间范围内,占总枝梢叶面积比例74.88%。整体冠层体积、郁闭度分比为4.47 m³、44.62%;营养短枝（梢）、营养长枝（梢）及果台副梢分别占树体体积的69.73%、43.50%和41.26%,三者郁闭度分别为60.77%、54.12%和83.15%,平均STAR值分别为0.10、0.23和0.13;各类枝（梢）STAR值空间分布规律明显,随冠层高度及距树干水平距离增大而逐渐增加。果实主要分布于冠层高度0.5-2.0 m和距树干水平距离20-60 cm空间区域;单位面积产量4.1×10⁴ kg/667 m²;冠层适宜的营养短枝（梢）、营养长枝（梢）、果台副梢叶面积比例为69.70%-73.13%﹕11.25%-15.18%﹕11.16%-14.27%,适宜STAR值分别为0.08、0.14和0.11。整体冠层、营养短枝（梢）和果台副梢的STAR值日变化曲线近似于双峰曲线,营养长枝（梢）STAR值日变化为单峰曲线;各类枝（梢）STAR值皆与果台副梢数量呈显著负相关关系,与果实可溶性固形物、单果重及横径呈显著正相关关系。【结论】三维虚拟植物模型可用于果树冠层结构及光截获的精准量化评价,STAR值可量化评价冠层光截获效率。     

Fruit quality and respiration of ‘McIntosh’ apples in response to ethylene,very low oxygen and carbon dioxide storage atmospheres

Storage of ‘McIntosh’ Apples (Malus domestica Borkh.) in a controlled atmosphere (CA) with very low O₂ (1.5% CO₂ + 1.0% O₂, 2.8°C) retained greater fruit firmness and titratable acids during storage and during subsequent air storage than apples stored in conventional CA (5.0% CO₂ + 3.0% O₂, 2.8°C). The rate of firmness loss during subsequent 0°C air storage decreased with length of storage in CA. Storage of apples in very low O₂ for 40 or 80 days decreased the rate of firmness loss in subsequent 0°C air storage as compared to the rate of firmness loss in conventional CA fruit, but the rate of firmness loss in 0°C air storage subsequent to 160 or 320 days of conventional CA was significantly less than the loss in similar fruit stored in very low O₂ atmospheres.A modified atmosphere with 1.0% O₂ decreased the rate of C₂H₄ accumulation in storage, and fruit production of both C₂H₄ and CO₂ after storage opening in comparison with similar fruit in conventional CA. The accumulation of C₂H₄ in storage chambers was increased with increasing O₂ levels, but the rate of increase depended upon the CO₂ level. C₂H₄ storage accumulation was stimulated by the presence of CO₂ at 0.5% O₂, but was suppressed by CO₂ when 3.0% O₂ was maintained.Retention of fruit firmness and titratable acids in apples stored in 1.5% CO₂ + 1.0% O₂ were insensitive to very low (0.231 ml l^?1) or very high (2440 ml l^?1) C₂H₄ levels in storage. Scrubbing C₂H₄ (0.304 ml l^?1) from chambers held at 5.0% CO₂ + 3.0% O₂ resulted in significantly firmer fruit after storage, but this effect was not significant after shelf life of 7 days at 20°C.     

红富士苹果西维因疏果试验

为了提高疏果工效,１９９９年春季,在内邱县岗底村果园以红富士为试材,采用随机区组方法研究了西维因的疏果效应,结果表明,采用３００－５００倍西维因可湿性粉剂水溶液,在盛花期第３ｄ至谢花后２５ｄ内进行喷洒处理,可使花序坐果率减少１３．２４％－３５．２３％,花朵坐果率减少５３．２５％－６５．４１％。     

多效唑在苹果幼树上应用

红星、红富士苹果幼树施用多效唑后，对抑制新梢生长、调节枝条组成、促进花芽形成、提高坐果率、增加幼树产量、控制树冠增长均有明显效果，效果大小与施用方法、时期、药剂浓度和剂量、品种有关，土施比叶喷效果好。土施以３月或９月施入为宜，叶喷的最佳时期为５月上旬。土施的适宜剂量为０．５一１．０ｇ·ｍ~(-２)，叶喷最适浓度为１５００一２０００ｍｇ·１~(-１)。红星比红富士对药剂反应敏感。多效唑施后的持效期土施比叶喷的长，并随着剂量和浓度的增加而延长。土施０．５一１．０ｇ·ｍ~(-２)持效期为２一３年，叶喷１５００一２０００ｍｇ·１~(-１)的持效期仅为１年。     

苹果生产智能底盘与除草及收获装备技术研究进展

苹果产业作为苹果主产区经济发展的支柱产业,为当地果农增收、农业增效做出了重要贡献。随着产业的转型升级,苹果生产机械化和智能化的发展程度将影响其经济效益。为推进苹果生产智能化技术研究与智能装备研发,本文概述了苹果生产各个环节机械化水平,阐述了动力底盘、除草装备、收获装备等苹果生产装备主要技术特点,归纳了自动调平与控制、自主导航、自动避障、杂草识别、杂草去除、苹果识别、苹果定位、苹果分离等技术分别在智能化动力底盘、智能除草装备、苹果采收机器人上的研究与应用进展,并阐明了上述3种智能装备关键技术的基本原理和特点。在此基础上,指出了目前苹果生产智能装备技术面临的挑战,并提出了发展建议。     

苹果‘国光’花柱中与S-RNase互作的钙调素结合蛋白研究

通过酵母双杂交的方法寻找苹果‘国光’花柱中与S-RNase互作的非S因子。以苹果‘国光’花柱为试材,构建了酵母cDNA文库,检测插入片段大小在300～2 000bp之间,符合库容要求。将S1-RNase成熟区cDNA序列S1-mat构建到pGBKT7载体上作为诱饵,筛选‘国光’花柱酵母cDNA文库。经文库筛选,获得一个大小为371bp的片段,与苹果全基因组序列比对后发现,该片段位于第9号染色体,其全长序列为552bp。NCBI BLAST比对及蛋白结构域分析显示其与拟南芥钙调素结合蛋白的同源性最高,且具有钙调素结合蛋白特有的磷酸二酯酶结构域。同时,酵母互作实验显示其与‘国光’花柱钙调素(CaM)有强烈互作,故认为此基因是苹果钙调素结合蛋白基因,命名为MdCaMBP。半定量RT-PCR结果显示其在‘国光’叶片及花的各组织中均有表达,与苹果花柱S1-、S2-、S9-RNase成熟多肽区均有互作且作用强烈。推测MdCaMBP可能作为一种S-RNase辅助因子参与了自交不亲和反应。     

苹果树起苗机的研究

针对我国苹果树苗人工起苗效率低、伤根以及起苗标准不统一等问题,设计了专用的苹果树起苗机.该机采用侧置铲偏牵引的方式进行挖掘起苗.田间试验和挖掘作业结果表明:采用起苗机进行起苗,起苗速度快,苗木根部规格统一,作业质量符合园艺要求.起苗机具的设计为专业化苹果树育苗提供了技术支持.     

二氧化氯对苹果表面和鲜榨苹果汁中酿酒酵母1450的杀灭效果

利用二氧化氯(ClO₂)对水、苹果汁中和苹果表面的酿酒酵母1450(Saccharomyces cerevisiae)进行杀菌处理。结果表明：6、12 mg/L的ClO₂处理15 min使水中酵母分别减少(5.81±0.12)和(6.20±0.05)lg cfu/mL;100 mg/L的ClO₂对苹果汁中酵母的杀菌作用不明显,200 mg/L的ClO₂处理1 h可将果汁中(3.79±0.04)lg cfu/mL的酵母完全杀死,使果汁中(6.48±0.03)lg cfu/mL的酵母减少(3.67±0.05)lg cfu/mL,300 mg/L的ClO₂可将苹果汁中(6.52±0.06)lg cfu/mL的酵母完全杀死;10、20、30和40 mg/L的ClO₂处理1 h使苹果表面接种量为(4.95±0.02)lg cfu/mL的酵母数分别减少(3.41±0.02)、(3.64±0.08)、(3.80±0.04)、(4.47±0.09)lg cfu/mL,50 mg/L的ClO₂处理1 h,可将接种于苹果表面的酵母全部杀死,接种量进一步增加,ClO₂对苹果表面酵母的杀灭效果将会减弱;ClO₂处理对苹果汁的理化指标影响较小。     

苹果短枝型品种脱落酸含量与树体生长的研究

用气相色谱法分析了苹果短枝型品种（系）叶片内源脱落酸（ＡＢＡ）的含量变化。结果表明，不同年份不同时期苹果短枝型品种（系）叶片ＡＢＡ含量显著高于非短枝型对照树。４年生短枝型品种新红星在７月２５日、９月２６日叶片ＡＢＡ含量分别为０．８５４３×１０－７ｇ·ｇ－１、０．９８２５×１０－７ｇ·ｇ－１；同期对照红星树叶片ＡＢＡ含量分别为０．３９５２×１０－７ｇ·ｇ－１、０．４３４０×１０－７ｇ·ｇ－１。相关测验结果表明，苹果短枝型品种（系）和对照树叶片ＡＢＡ含量与９年生树高、新稍长度和节间长度是极显著负相关（Ｐ＜０．０１）。红星苹果芽变枝条测定结果看出，以当地条件同系列非短枝型品种或母体树叶片ＡＢＡ含量为基准，其含量的二倍值可作为苹果短枝型品种的预选指标。