基于傅里叶描述子和共振频率的不规则果形梨果硬度评估指标构建

针对不规则果形梨果,为构建适用于评估果形不规则梨果硬度的硬度指标,该研究采用傅里叶描述子对梨果轮廓进行描述,并将试验模态分析和有限元模态分析相结合,研究果形变化对梨果振动频率的影响规律,基于振动频率和果形描述子构建硬度评估指标。结果表明,采用前15个傅里叶描述子可以准确描述啤梨果形轮廓特征,第1傅里叶描述子与啤梨低频弯曲、挤压、呼吸模态频率线性相关性较高,相关系数分别为-0.923、-0.922、0.700;挤压模态振动变形在赤道部较大,测试时易于提取共振频率,因此选取挤压模态频率构建含有第1傅里叶描述子的硬度指标,新指标评估硬度值与M-T穿刺硬度实测值决定系数为0.892。研究结果可为果形不规则梨果硬度评价提供参考。     

基于无人机影像自动检测冠层果的油茶快速估产方法

快速准确的产量估算对油茶经营管理和可持续发展具有重要意义。该研究针对油茶快速估产的应用现状,提出一种基于无人机影像自动检测冠层果的方法用于油茶快速估产。首先借助无人机航拍影像,通过随机抽样选取120株油茶树进行无人机近景摄影和人工采摘称量;然后利用Mask RCNN(Mask Region Convolutional Neural Networks) 网络开展基于近景影像的油茶冠层果自动检测与计数;采用线性回归和K最邻近建立冠层果数与单株果数之间的关系,同时结合研究区典型样木株数和平均单果质量,构建基于冠层果自动检测的估产模型。结果表明：1）无人机超低空近景影像结合Mask RCNN网络能够有效检测不同光照条件油茶果,平均F1值达89.91%;2）同传统卫星遥感相比,基于无人机近景摄影的冠层果自动检测在作物产量估测方面显示出明显优势,Mask RCNN网络预测的冠层果数与油茶样木单株果数之间具有良好的一致性,拟合决定系数R2达0.871;3）结合线性回归和K最邻近构建的模型估产精度均较高,拟合决定系数R2和标准均方根误差NRMSE（Normalized Root Mean Square Error）分别在0.892～0.913和28.01%～31.00%之间,表明基于无人机影像自动检测冠层果的油茶快速估产是一种切实可行的方法。研究结果可为油茶快速估产和智能监测提供参考。     

基于深度学习的玉米拔节期冠层识别

为了满足田间玉米植株快速识别与检测的需求,针对玉米拔节期提出了基于深度学习的冠层识别方法,比较并选取了适于玉米植株精准识别和定位的网络模型,并研制了玉米植株快速识别和定位检测装置。首先拍摄玉米苗期和拔节期图像共计3 000张用于训练深度学习模型,针对拔节期玉米叶片交叉严重的问题,提出了以玉米株心取代玉米整株对象的标记策略。其次在Google Colab云平台训练SSDLite-MobileDet网络模型。为了实现田间快速检测,开发了基于树莓派4B+Coral USB的玉米冠层快速检测装置。结果表明,田间玉米冠层识别模型精度达到91%,检测视频的帧率达到89帧/s以上。研究成果可为田间玉米高精度诊断和精细化作业管理奠定基础。     

拔节-孕穗期淹涝胁迫对水稻生长的后效影响

为探究每年7-8月（拔节-孕穗期）洪涝淹没对水稻生长的后效影响,该研究以Ⅱ优898为试验对象,在安徽新马桥农水试验站开展为期2 a的水稻淹涝胁迫试验。试验设置了具有不同淹水深度（半淹、3/4淹、全淹）和淹水持续时间（5、7、9 d）组合的9个试验组,以及正常控水的对照组。在淹水胁迫结束后,对后胁迫时期水稻的叶片光合特性、根系生长情况、植株干物质分配和相应产量进行了多次观测。结果表明,淹涝胁迫在一定程度上抑制了叶片气孔导度和光合速率,但在胁迫解除后会逐渐恢复甚至出现补偿现象,其恢复进程受前期淹涝程度影响。淹涝胁迫使水稻的干物质分配更倾向于叶和茎,并随着前期淹涝程度加重而愈发明显;在复水后第20天,半淹组的平均茎叶干物质分配系数相比于对照组增加了7.9%,而全淹组则增加了32.9%。水稻产量与其在后胁迫时期的茎叶干物质分配系数存在显著的相关关系,相关系数为0.875（P=0.023）;水稻产量随着茎叶干物质分配系数的增加、叶片气孔导度和光合速率的减小而减少。该研究针对拔节-孕穗期发生的淹涝胁迫,重点对后胁迫时期水稻的光合特性及干物质分配进行了分析,初步探讨了水稻涝害减产的潜在机理,为提出稻田涝后减灾管理措施提供了一定的理论依据。     

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...     

水稻幼穗响应盐胁迫的转录组分析

盐胁迫是影响作物生长发育的重要环境因素之一.鉴定水稻耐盐新基因以及揭示其可能的机制并应用于新种质创制和新品种选育,是提高水稻耐盐性的重要途径之一.本研究以实验室自主选育的耐盐性不同的水稻品系58M和58L为材料,用0.6％NaCl处理0、6、24 h后收集水稻的幼穗,并进行转录组测序研究.结果发现,以0 h的幼穗为对照...     

靖州杨梅引种试验与表型聚类分析

以靖州的传统品种木洞光叶和木洞大叶杨梅为对照,比较引进的早佳、早荠蜜梅、晚荠蜜梅、黑晶、荸荠种、东魁6个品种的叶片形态、果实品质、成熟期等主要农艺性状,并对品种叶片和果实表型性状进行聚类分析。结果表明,早佳与木洞光叶杨梅聚为一类,但早佳成熟期提早约7 d,表现出较好的早熟特性,具有极好的推广应用前景;荸荠种具有核小、可食率高等特点,在靖州表现出良好的适应性;东魁果大、商品性佳,其株产和售价是当地传统品种的1.96～1.98倍和2.67～3.48倍,栽培经济效益显著。     

不同整形方式对酿酒葡萄及葡萄酒品质差异研究

目的研究油菜素内酯处理对葡萄成熟及着色过程中果实品质的影响。方法以酿酒葡萄蛇龙珠(Vitis vinifera cv. Cabernet Gernischet)为试验材料,分别采用质量浓度为0.1、0.4和0.8 mg/L 的24-表油菜素内酯(EBR)在葡萄转色之前进行喷洒果穗处理,以0.1%的乙醇和0.1%的吐温−80水溶液处理为对照(CK),并从处理开始时每隔14 d取样,测定果粒6个主要品质指标。结果与对照相比,EBR处理可显著提高成熟葡萄浆果中的还原糖、可溶性固形物以及浆果果皮中的总花色苷、总酚以及单宁的含量(P＜0.05),而显著降低了可滴定酸含量(P＜0.05)。结论3个不同质量浓度EBR处理明显促进了蛇龙珠葡萄果实的成熟,对蛇龙珠葡萄果实品质起着积极的影响,其中0.4 mg/L的EBR处理效果最明显。     

黄花苜蓿抗旱性研究进展

目的研究植物根围促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)对小麦苗期抗旱性的生理机制。方法选取淮麦33种子,播种于装有营养土的盆钵中,待长至三叶一心时进行根围促生菌菌剂[枯草芽孢杆菌AR菌株、枯草芽孢杆菌SM菌株、枯草芽孢杆菌XY菌株和菌株合剂(AR∶SM∶XY=10∶10∶1)]处理,LB培养基 (CK₂)和清水(CK₁)为对照,通过断水模拟干旱胁迫,断水第15天进行抗旱形态和生理指标的测定,断水第4~15天连续测定小麦幼苗的抗旱系数。结果在干旱胁迫条件下,经不同根围促生菌处理的小麦幼苗根冠比、叶片相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量和根系活力均显著高于对照(CK₁和CK₂)(P<0.05),相对电导率和丙二醛含量显著低于对照(P<0.05),抗旱系数显著高于对照(P<0.05)。说明干旱胁迫下,接种不同根围促生菌可增强小麦幼苗耐旱性,不同根围促生菌诱导小麦幼苗抗旱能力的有差异,具体表现为合剂> XY> SM> AR。结论小麦浇灌根围促生菌有利于提高小麦幼苗的抗旱能力,其中以合剂表现最佳。     

火龙果镰刀菌果腐病病原菌鉴定及生物学特性研究

采用形态学特征观察、rDNA-ITS序列、EF-1α序列比对和系统发育树分析的方法对引起火龙果镰刀菌果腐病病原菌进行鉴定,并初步研究其生物学特性。结果表明:引起火龙果镰刀菌果腐病是单隔镰刀菌(Fusarium dimerum Penzig in Saccardo),这是该菌引起火龙果果腐病在国内的首次报道。该菌菌丝生长的适宜温度25~35℃,最适温度30℃,适宜产孢温度25~35℃,最适产孢温度30~35℃,致死温度75℃(10 min);适宜pH5~9,最适pH7,最适产孢pH4;连续光照、D-果糖为碳源、牛肉膏和蛋白胨为氮源时最有利于该菌菌丝生长;完全黑暗、D-半乳糖为碳源、尿素为氮源时最有利于该菌产孢。综合分析认为,该菌耐高温,光照充足、弱酸和富含有机营养的环境有利于该菌的生长和繁殖。