粒子群算法及其应用研究

粒子群优化算法（PSO）源于对鸟群捕食系统的模拟,是近年来被广为关注和研究的一种智能优化算法。PSO算法属于进化算法的一种,比遗传算法（GA）更简单易实现,且没有交叉和变异操作,需要设定的参数也不多,收敛速度快。目前已广泛应用于函数优化、神经网络训练、模糊系统控制以及其他遗传算法等领域。目前PSO的研究主要集中在算法本身和算法的应用研究两个方面。     

铜基叶面肥及控释肥对辣椒生长发育和叶片保护酶等生理特性的影响

【目的】针对辣椒喜肥、耐肥、对水分要求严格的特点,采用铜基叶面肥、控释肥两种新技术,研究了叶面喷施铜基叶面肥和土施控释肥对辣椒产量、矿质养分在植株体内的分布、保护性酶活性以及果实品质的影响,为提高果蔬产量和改善品质提供理论依据。【方法】分别于2011年4~11月和2012年3~9月,在山东农业大学南校区土肥资源高效利用国家工程实验室新型肥料中试基地, 以赤峰牛角王为供试辣椒品种设置肥料盆栽试验,试验设8个处理: 1）喷清水土壤不施肥对照（CKW- NF）;2）喷清水+土施普通肥（CKW+CCF）; 3）喷清水+土施控释肥（CKW+CRF）; 4）喷清水+土施控释肥+保水剂（CKW+CRF+W）; 5）喷铜基叶面肥土壤不施肥（CBFF-NF）; 6）喷铜基叶面肥+土施普通肥（CBFF+CCF）; 7）喷铜基叶面肥+土施控释肥（CBFF+CRF）;8）喷铜基叶面肥+土施控释肥+保水剂（CBFF+CRF+W）。采用称重法测定辣椒产量,于收获期取果实及叶片鲜样用于果实品质和生理生化指标测定,植株各部位干样用于微量元素测定。【结果】1）两年内喷施铜基叶面肥和土施控释肥均能提高辣椒产量,其中叶面喷施铜基叶面肥+土施控释肥+保水剂（CBFF+CRF+W）组合对辣椒产量的提高幅度最大,与CKW+CRF+W相比2011年增产24.1%,2012年增产29.0%。2）相同的土壤施肥条件下,与喷清水相比,喷施铜基叶面肥能够显著提高辣椒植株体内的铜浓度。其中,土施控释肥加保水剂基础上喷施铜基叶面肥处理的辣椒果实中铜浓度比叶面喷清水显著提高了103.9%;土施控释肥条件下,叶面喷施铜基叶面肥较喷清水处理下的果实铜浓度增加了41.5%。3）喷施铜基叶面肥后,辣椒叶片的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性升高,而过氧化氢酶（CAT）活性下降。CBFF+CRF+W处理下的辣椒叶片SOD活性较CKW+CRF+W处理显著提高了26.6%,CBFF+CRF+W组合的叶片的POD活性和CAT活性与CKW+CRF差异显著。4）与喷清水处理相比,无论在土壤施用控释肥还是土壤施用控释肥+保水剂的条件下,叶面喷施铜基叶面肥均使辣椒果实可溶性蛋白和维生素C的含量显著提高,其增加幅度在12.8%~178.4%。【结论】综合考虑几种肥料组合,叶面喷施铜基叶面肥和土施控释肥可在一定程度上调控植株微量元素的积累,改善辣椒营养品质,提高辣椒产量。     

甘蔗叶粉碎深埋还田机单边平底开沟装置的设计

针对南方甘蔗产区开展实施的甘蔗叶粉碎深埋技术,研制了一种甘蔗叶粉碎深埋还田机。本文重点设计了机具的单边平底开沟装置以适合南方砖红壤的条件要求,确定了开沟装置的结构参数;并通过扭柱型犁体曲面设计,增强了翻土和碎土能力。田间试验表明:甘蔗叶粉碎深埋还田机通过性良好;开沟装置开沟平均深度为39.95cm,底部宽度为25.03cm,上底宽为49.85cm,回土深度为11cm,开沟性能良好,工作可靠,能够满足甘蔗叶深埋技术要求。     

不同温度LED光萎凋对铁观音MEP上游关键基因和香气的影响

【目的】萜类化合物是乌龙茶挥发性芳香物质的重要组分,2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径(MEP)上游关键基因直接参与调控萜类化合物前体物质的合成。而乌龙茶香气的形成与萎凋工序密切相关,光照和温度是影响萎凋的重要因子,探讨LED光与温度在乌龙茶萎凋过程中对香气的影响,为提高乌龙茶萎凋叶香气品质提供参考。【方法】基于转录组数据,根据KEGG筛选出响应光照的MEP上游关键基因(DXS、DXR、HDS、HDR)。对一芽三叶铁观音鲜叶进行LED白光和不同温度(20℃(L20)、25℃(L25)、30℃(L30)、35℃(L35)和40℃(L40))萎凋处理,黑暗下温度(20℃(D20)、25℃(D25)、30℃(D30)、35℃(D35)和40℃(D40))萎凋处理;分别测定铁观音萎凋叶的香气组分和MEP上游关键基因的相对表达量。【结果】L30处理萎凋叶各基因表达量达到最大值,萜类基因(DXS、DXR、HDS、HDR)表达量分别为XY组(对照)的4.31、5.28、11.77、1.59倍,为D30处理的2.24、2.39、1.86和1.60倍。D30组各基因表达量为黑暗处理组最大,依次为XY...     

萝卜与芥菜远缘杂交新品种的选育研究

以萝卜不育系为母本,雪里蕻、大头菜和多裂叶芥为父本,在温室通过蜜蜂进行远缘杂交,并获得杂交种。经过田间种植淘汰掉假杂种,获得一株叶形明显变异的品种,对其自交,其分离成7个类型品系。选取较稳定的"萝芥4号"品系观察了其生长形态、下扎趋势以及根系分布特性,分析了早期生长过程中品种间的相似性,同时针对"萝芥4号"及对照品种进行营养成分分析。采用"武A"雄性不育系与"萝芥4号"配制杂交组合,获得叶片性状遗传稳定、肉质根杂交优势明显的组合,该组合十分适合腌制加工。     

垂直流-水平潜流一体化人工湿地对菜地废水的净化效果

广州市番禺区东升农场菜地废水未经处理直接排入水生植物塘,最终流入附近河流,由于菜地废水水质较差,对其造成了严重的污染,严重威胁了附近居民的饮水安全。为了提高菜地出水水质,减轻对河流的污染,通过构建垂直流-水平潜流一体化人工湿地,对菜地废水进行净化处理。湿地经过9个月的运行,结果显示,湿地对COD、NH4+-N和TP的平均去除率分别达56.40%、79.09%和79.79%以上,COD、NH4+-N和TP出水平均浓度分别为9.45、0.47mg.L-1和0.06mg.L-1,均达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅱ类水质标准。湿地对TN的平均去除率较低,仅为35.08%,通过补充甘蔗叶作为碳源,湿地对TN的平均去除率显著提高,但随着碳源投加量的增加,去除率逐渐降低。本实验碳源投加量以1.62kg.m-3为宜,TN的平均去除率最高,达80.85%,出水TN平均浓度从3.06mg.L-1降低至0.90mg.L-1。     

葡萄砧木叶片含水量和相对含水量的研究

以9个葡萄砧木叶片为材料,测定其初始鲜质量、干质量和饱和鲜质量,计算其叶片含水量和相对含水量。结果表明,101-14叶片含水量最高,为79.98%;抗砧3号叶片含水量最低,为72.45%。SO4叶片相对含水量最高,为92.34%;贝达叶片相对含水量最低,为81.82%。相对含水量最高的SO4葡萄砧木,抗旱性最强,适宜作为抗旱葡萄砧木。贝达的叶片含水量和相对含水量均最低,抗旱性最弱,不宜作为抗旱葡萄砧木。     

榆林市风沙区杨树叶和松针不同生长期营养成分分析

由于大部分养殖户或养殖场对杨树叶和松针可以作为饲料原料来合理利用的了解甚少,以致于榆林市杨树及松针资源在饲料行业上的应用还不是很广泛。笔者通过对榆阳区西北风沙区2007年4、7、9、10月份(生长初期—落叶期)杨树叶和松针的主要营养成分进行测定,并对比分析,结果表明:两样本的粗纤维随生长的进行均呈明显上升趋势,而粗蛋白则均呈明显下降趋势,但粗脂肪、粗灰分、钙、磷、有机物、无氮浸出物等成分均无明显规律性。同时,杨树叶在生长的过程中粗蛋白、粗纤维含量变化趋势明显,而松针的则变化相对平稳。通过笔者的研究可以为榆林市开发杨树和松针资源作为饲料原料来利用提供一些有用的数据,并就杨树叶和松针做为榆林节粮饲料原料的利用方法上提一些建议供参考。     

姜荷花观赏苞片衰老生理和永生花的制作技术

姜荷花(Curcuma alismatifolia Gagnep.)是姜科姜黄属草本球根花卉,不育苞片在长圆形穗状花序上呈荷花状排列,花型雅致。本研究以姜荷花品种“清迈粉”为研究对象,对姜荷花自然生长状态下花序衰老过程中观赏苞片的丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H₂O₂)含量、脯氨酸(Pro)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标进行了测定,以期通过对上述指标的研究为延长自然生长状态下姜荷花苞片观赏期奠定基础,结果表明：随着观赏苞片衰败进程,苞片持续受到活性氧伤害,在苞片全部展开达到盛花期时,SOD清除超氧根离子的能力达到顶峰。苞片初花期在清除过氧化氢起重要作用的是CAT,而苞片衰败期POD在清除过氧化氢中起重要作用。盛花期时,观赏苞片中脯氨酸含量最高,超氧化物歧化酶活性最强,耐逆性最佳。另外,本研究探索了姜荷花永生花制作技术,该技术的出现既可丰富永生花的产品种类,又可以为花卉产业带来经济效益,实际应用价值较高。     

基于高光谱的小麦旗叶净光合速率的遥感反演模型的比较研究

植物净光合速率是植物生产的基础,是体现植物生长状况的重要生理指标。本文将小麦旗叶高光谱波段反射率进行一阶导数变换后与净光合速率（Pn）进行相关性分析确定敏感波段,分别采用二次多项式逐步回归（QPSR）、偏最小二乘法（PLSR）、BP神经网络法（BPNN）3种方法构建小麦旗叶的净光合速率反演模型,并对3种模型的预测精度进行比较分析。结果表明：（1）将小麦旗叶的原始光谱进行一阶导数变换后与Pn进行相关性分析确定的敏感谱区集中在750~925 nm之间,确定的6个敏感波段分别是：760、761、767、814、815、889 nm;（2）基于QPSR、PLSR、BPNN3种方法以及敏感波段的反射率一阶导数构建的Pn估测模型预测精度都较高,说明用这3种方法以及敏感波段对Pn的估测是可行的,其中模型估算能力顺序为QPSR > BPNN > PLSR,说明小麦旗叶Pn的最佳高光谱分析模型为小麦叶片750~925 nm反射率一阶导数变化后的QPSR模型。