套袋对白水县苹果质量及效益的影响

白水县是陕西苹果的最佳优生区,套袋苹果已占苹果生产总量的65.54%,是无公害苹果生产的关键技术之一,研究套袋技术对苹果生产具有重要的指导意义。项目对白水县苹果套袋情况进行了系统的调查,并就生产中三种果袋对苹果外观质量、内在质量、果实黑点病发生情况、效益等进行了研究。研究结果表明：目前生产中应用较多的仍然是双层双色纸袋和单层双色劣质纸袋,果实套袋能显著提高果实光洁度、着色度、果实外观鲜艳,降低VC含量,增加黑点病发病率,其中套双层三色优质纸袋苹果黑点病发病率轻,为5.2%,而套单层双色劣质纸袋重,高达47.7%,套袋能显著提高苹果生产的经济效益     

鲜切苹果自发气调包装研究

以低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯膜为包装材料,研究其对鲜切苹果的保鲜效果。结果表明:3种保鲜膜包装均能不同程度地抑制鲜切苹果呼吸强度,推迟呼吸高峰期到来,减少营养物质消耗,0.04mmLDPE保鲜膜较适合于鲜切苹果的自发气调包装。     

苹果霉心病可见/近红外透射能量光谱识别方法

针对苹果霉心病从外表无法识别的难题,提出基于可见/近红外透射能量光谱进行快速无损识别的模型和方法。在200~1 100 nm波段内采集了200个苹果的透射能量光谱数据,随机选取140个样品作为训练集,剩余60个样品作为测试集。用平滑法和多元散射校正对光谱数据进行预处理。基于全光谱、连续投影算法(SPA)提取的12个特征波长、主成分分析(PCA)提取的9个主成分,分别建立了偏最小二乘判别法、误差反向传播人工神经网络和支持向量机(SVM)识别模型。实验结果说明,应用PCA-SVM建立的模型识别性能最优,该模型对测试集和训练集中霉心病果和健康果的识别正确率分别为99.3%和96.7%。基于SPA和PCA所建模型的输入变量数仅相当于基于全光谱所建模型输入变量数的0.99%和0.74%,极大降低了模型的复杂度。研究结果表明,该方法是可行的且具有较高识别准确度,为苹果在线内部品质分级和便携式苹果霉心病检测仪的研究提供了技术依据。     

化学疏花剂对富士苹果的疏花疏果效应

选用尿素、施易乐、NAA+BA、TMN-6等4种制剂对富士苹果进行了疏花疏果试验,结果表明:以0.5 mg/L TMN-6制剂的处理效果最好,座果率为27.9%;在盛花期喷布TMN-6,不仅能显著提高疏花效果,且使侧花的结果率显著降低,提高了单果率和中心果率(89.22%和100%);同时TMN-6处理对叶、生长点以及果实生长和果实品质均无不利影响。     

融合卷积神经网络与视觉注意机制的苹果幼果高效检测方法

果实表型数据高通量、自动获取是果树新品种育种研究的基础,实现幼果精准检测是获取生长数据的关键。幼果期果实微小且与叶片颜色相近,检测难度大。为了实现自然环境下苹果幼果的高效检测,采用融合挤压激发块(Squeeze-and-Excitation block, SE block)和非局部块(Non-Local block, NL block)两种视觉注意机制,提出了一种改进的YOLOv4网络模型(YOLOv4-SENL)。YOLOv4模型的骨干网络提取高级视觉特征后,利用SE block在通道维度整合高级特征,实现通道信息的加强。在模型改进路径聚合网络(Path Aggregation Network, PAN)的3个路径中加入NL block,结合非局部信息与局部信息增强特征。SE block和NL block两种视觉注意机制从通道和非局部两个方面重新整合高级特征,强调特征中的通道信息和长程依赖,提高网络对背景与果实的特征捕捉能力。最后由不同尺寸的特征图实现不同大小幼果的坐标和类别计算。经过1 920幅训练集图像训练,网络在600幅测试集上的平均精度为96.9%,分别比SSD、Faster R-CNN和YOLOv4模型的平均精度提高了6.9百分点、1.5百分点和0.2百分点,表明该算法可准确地实现幼果期苹果目标检测。模型在480幅验证集的消融试验结果表明,仅保留YOLOv4-SENL中的SE block比YOLOv4模型精度提高了3.8百分点;仅保留YOLOv4-SENL中3个NL block视觉注意模块比YOLOv4模型的精度提高了2.7百分点;将YOLOv4-SENL中SE block与NL blocks相换,比YOLOv4模型的精度提高了4.1百分点,表明两种视觉注意机制可在增加少量参数的基础上显著提升网络对苹果幼果的感知能力。该研究结果可为果树育种研究获取果实信息提供参考。     

高酸苹果振动式采摘机设计与试验

为解决高酸苹果收获过程中的效率低、果实摘净率低、损伤率高等问题,根据我国青岛地区高酸苹果实际收获需要,设计了一种液压控制的高酸苹果振动式采摘机。基于振动式采摘机工作原理,完成振动采摘装置、激振装置、液压控制系统的结构设计,计算分析夹持钳对树干的夹持力为7 254 N,夹持钳夹持高度范围为12～103 cm。建立高酸苹果果实-树枝单摆动力学模型,分析果实脱落条件,得到果实振动微分方程,确定振动频率、振幅、夹持高度为采摘效果主要影响因素;利用ANSYS软件对果树模型进行自由模态响应与谐响应仿真分析,结果表明：振动频率9～12 Hz、振幅1～2 cm、夹持高度40～70 cm时,三级、最次级树枝位移最明显。为确定采摘机最优工作参数,进行三因素三水平组合田间试验,得到果实摘净率、果实损伤率的回归模型,利用Design-Expert软件对试验数据和回归模型响应曲面进行分析优化,当振动频率为10.0 Hz、振幅为1.6 cm、夹持高度为58.7 cm时,果实摘净率为95.9%、果实损伤率为1.3%,满足高酸苹果采收的质量要求。     

A multispectral vision system to evaluate enzymatic browning in fresh-cut apple slices

Increased regulation of chemical fumigants has forced the almond industry to seek alternatives for postharvest control of insect pests in raw almonds. This paper reports developments of non-chemical treatment for postharvest disinfestation of almonds using radio frequency (RF) energy. A pilot-scale 27 MHz RF unit was used to evaluate effects of a RF treatment protocol on quality attributes in treated in-shell and shelled almond samples. The RF treatment protocol used 0.75 kW RF power, a forced hot air at 63 °C, back and forth movements on the conveyor at 0.56 m/min, and single mixing, which all improved the final heating uniformity. RF treatments sharply reduced the heating time from 86 and 137 min for hot air heating to only 6.4 and 8.8 min for the center of 1.5 kg in-shell and 2.4 kg shelled almond samples to reach 63 °C, respectively. Almond quality was not affected by the RF treatments because peroxide values, fatty acid and kernel color of treated almonds were better than or similar to untreated controls after 20 d at 35 °C, simulating 2 years of storage at 4 °C. RF treatments did not significantly affect the kernel moisture content of both types of almonds but reduced the moisture content in the shell. RF treatments may hold great potential to replace chemical fumigation for disinfesting almonds.     

苹果矮化砧预选指标的研究 Ⅱ.茎结构的解剖学探讨

作者在研究了不同类型苹果砧木叶结构与矮化性能相关的基础上。进一步对茎结构进行了解剖学探讨。试验结果查明: 1.苹果砧木的矮化与否和韧皮部的厚度(不包括皮层厚度)有关,即:矮化砧韧皮部最厚,半矮化砧次之,乔化砧最簿。 2.不同类型乔矮砧,木质部的厚度分析与矮化关系,无规律可循。 3.对韧皮部与木质部的比值进行了分析,其不同类型砧木茎结构的韧皮部与木质部的比值为1∶2.4——1∶6.5,看来比值变化趋势愈小,愈趋向于矮化或半矮化,反之,则趋向于乔化。由上述几项测定比较,我们认为以砧木茎的韧皮部厚度作为预选苹果矮砧的方法之一,是具有重要的实用价值。     

秦冠和富士苹果果实成熟过程中的质地变化特性

对秦冠与富士苹果成熟过程中影响其硬度变化的部分因素如果肉细胞壁多糖、淀粉含量及相对电导率等的变化进行了初步研究。结果表明,共价结合果胶、纤维素及细胞壁含量的下降和半纤维素1类的上升与秦冠硬度的变化关系最密切,而与富士最相关的是半纤维素2类及细胞壁含量的下降和半纤维素1类、相对电导率及水溶性果胶的升高。另外,两者细胞壁、半纤维素和淀粉的初始含量就有显著差异。以上这些差异共同导致了秦冠和富士成熟过程中硬度的差异。     

新疆野生苹果表型多样性研究

对中国新疆霍城野生苹果林进行了性状调查,结果表明:各性状均普遍存在多样性,性状变异系数大部分大于0.2％,充分表现出变异具有一定的广度和宽度。其中抗逆性和冠密度2个性状处于显著变异状态,不同生态条件影响了各个性状的变异系数大小和百分率的多少,群体中存在着多样性。通过聚类分析证明性状变异与野生苹果分布地点有较大关系。新疆野生苹果所处的生态条件复杂,遗传变异类型丰富,整个野生群体可以看作是该树种的基因库,是苹果中不可再造的宝贵种质资源。