设施蔬菜病虫害绿色防控系统研制与初步应用

乔晓军; 余礼根; 张云鹤; 段丹丹; 贺一民; 《农业工程技术 》 2017

摘要：针对设施蔬菜生产中病虫害严重,缺乏有效智能化绿色防控装备的现状,研发团队设计了设施农业病虫害绿色防控设备——机器人化植保系统,采用高压放电法制取臭氧,基于臭氧消毒浓度与释放时间、设施温室环境温湿度的关系模型,根据应用实际需求进行动态调整,为设施蔬菜物理防控提供最佳的杀菌除虫方法,大幅降低农药使用量,有效保证农产品安全,降低了农业生产投入成本。

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异色瓢虫胁迫对棉铃虫生长发育及压力蛋白基因表达的影响

闫硕; 熊晓菲; 褚艳娜; 李贞; 巫鹏翔; 杨清坡; 崔维娜; 徐金涛; 徐丽霞; 张青文; 刘小侠; 《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD

摘要：【目的】明确不同食源异色瓢虫(Harmonia axyridis)胁迫对棉铃虫(Helicoverpa armigera)生长发育和变态发育的影响,探讨棉铃虫是否能感知并分级捕食风险、能否在生长发育和变态发育上体现出权衡效应;明确长时和短时胁迫对棉铃虫压力蛋白基因表达的影响,探讨异色瓢虫胁迫能否引起棉铃虫分子水平上的生理反应。【方法】通过设置7种不同食源的异色瓢虫胁迫处理(饥饿处理、虾卵处理、棉铃虫幼虫处理、棉铃虫卵处理、蚜虫处理、蚜虫对照处理、对照处理),观察记录棉铃虫在胁迫下的生长发育(幼虫历期、蛹历期、雌雄蛾寿命、总寿命)和变态发育(蛹重、化蛹率、羽化失败率、卷翅率)指标;设置长时(1龄幼虫至3日龄成虫)和短时(15 min至6 h)异色瓢虫胁迫处理,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测棉铃虫压力蛋白基因(即热激蛋白基因)Hsp70和Hsp90及热激同源蛋白基因Hsc70在胁迫后的表达水平变化。【结果】在捕食性天敌异色瓢虫的胁迫下,棉铃虫幼虫历期、蛹期、雌雄蛾寿命、总寿命均显著性缩短,蛹重和化蛹率显著性下降,成虫卷翅率显著性升高,而羽化失败率无显著性变化。在不同食源的天敌胁迫下,棉铃虫幼虫历期在异色瓢虫取食蚜虫时最短,蛹历期在瓢虫取食棉铃虫卵时最短,总寿命在瓢虫取食虾卵时最短,而雌雄蛾寿命在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异;棉铃虫成虫卷翅率在瓢虫取食棉铃虫卵时最高,而蛹重、化蛹率、羽化失败率在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异。压力蛋白基因Hsp70和Hsp90在短时胁迫下(Hsp70:30min至3 h;Hsp90:15 min、1.5 h、2 h、6 h)表达水平显著性上调,热激同源蛋白基因Hsc70在长时胁迫下(5龄幼虫、预蛹、雄蛹、雌蛾阶段)表达水平显著性上调。【结论】在面对捕食性天敌异色瓢虫长时胁迫作用下,棉铃虫各生长发育阶段均出现缩短的现象,即棉铃虫为躲避被捕食风险表现出了发育加速的现象,而快速的生长发育在一定程度上干扰了变态发育,导致蛹重和化蛹率下降,成虫卷翅率提高,符合权衡效应。棉铃虫对不同食源的天敌胁迫具有不同程度的敏感性,即棉铃虫对潜在的捕食风险可能存在一定的分级能力,但这种分级能力没有得到规律性体现。异色瓢虫胁迫能够引起棉铃虫分子层面的生理反应,导致压力蛋白基因的表达上调,其中压力蛋白基因Hsp70和Hsp90受到短时胁迫的反应较为明显,而热激同源蛋白基因Hsc70受到慢性胁迫刺激的反应更为显著。

关键词： 棉铃虫 异色瓢虫 生长发育 变态发育 压力蛋白 非消耗性胁迫

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二系杂交小麦群体结构与产量构成分析

张胜全; 陈兆波; 王拯; 任立平; 高新欢; 叶志杰; 张风廷; 《作物杂志 》 2017 北大核心

摘要：为探讨二系杂交小麦的群体结构及产量形成特征,在大田环境下,以常规小麦为对照,对142份杂交小麦组合进行了群体茎蘖动态和产量构成要素比较。结果表明,杂交小麦增产优势明显,最高增产17.3%,增产组合占全部参试组合的27.5%;杂交小麦具有突出的分蘖成穗优势,分蘖高峰主要在越冬前。促进杂交小麦冬前分蘖有利于构建合理的群体;穗数和千粒重对杂交小麦产量形成贡献明显,进一步挖掘穗粒数潜力对扩充库容、实现更大幅度的增产具有重要意义。为进一步提高杂交小麦产量水平,在组合创制方面应重点选育库容量大、恢复结实性能好的杂交组合。

关键词： 二系杂交小麦 群体结构 产量构成

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玉米籽粒考种信息获取装置设计与试验

宋鹏; 张晗; 王成; 罗斌; 赵勇; 潘大宇; 《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD

摘要：考种是制约育种效率的关键环节。玉米高通量考种过程,存在籽粒堆积和粘连现象,影响籽粒考种参数的提取。本文结合玉米高通量自动考种需求,设计了籽粒考种信息获取装置。通过分析堆积籽粒回旋运动过程的受力情况并根据试验情况确定振动平台回旋速度,实现籽粒的平铺摊种。在此基础上,针对粘连籽粒图像提出了一种先分割后融合的改进分水岭算法,该方法通过比较相邻分割区域极小值与最小分水岭的差值与设定的阈值T,进行邻域融合,对过分割区域进行合并,实现粘连籽粒的准确分割,分割完成后,统计籽粒个数,并基于Graham扫描法建立单个籽粒的最小外接矩形,获取籽粒长宽参数。在构建的玉米籽粒自动考种装置上进行动态试验,结果表明,本文所提出的方法可实现玉米粘连籽粒的准确分割,单穗玉米籽粒计数正确率不低于98.05%,籽粒平均长宽与人工测量结果的决定系数R~2在0.97以上,满足自动考种在线检测的需求。

关键词： 玉米籽粒 自动考种 机器视觉 粘连分割 回旋振动

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基于分散固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法同时测定蔬菜中多种除草剂残留的方法

平华; 李杨; 李冰茹; 何昭颖; 刘继培; 马智宏; 《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD

摘要：【目的】研究吸附填料不同添加量对除草剂回收率的影响,以建立蔬菜中24种除草剂残留的分散固相萃取-超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法。【方法】蔬菜样品加入乙腈振荡提取,将净化填料N-丙基乙二胺(PSA)(不同添加量0.05 g、0.10 g、0.20 g)加入提取液中净化。采用UPLC-MS/MS测定,对液相色谱柱、流动相条件和质谱条件(锥孔电压、碰撞能量)进行优化,电喷雾电离,多反应监测模式检测。【结果】以0.1%的甲酸水-乙腈为流动相进行梯度洗脱,各化合物峰形尖锐,灵敏度高,UPLC-MS/MS上机10 min内完成了24种除草剂的检测。添加0.10 g和0.20 g PSA时,三氟羧草醚、2,4-滴、唑嘧磺草胺、噻吩磺隆、苯磺隆、氯嘧磺隆6种除草剂回收率明显降低;其余除草剂随着PSA添加量的增加回收率没有明显的变化,在75.5%—114.7%之间;吸附填料PSA添加量为0.05 g时,24种除草剂回收率为65.6%—114.7%。24种除草剂在1.0—250μg·L~(-1)质量浓度范围内线性关系良好,相关系数为0.9946—0.9998。蔬菜中24种除草剂的方法检出限在1.2—160.8μg·kg~(-1),定量限在4.0—536.0μg·kg~(-1),可以满足定量分析的要求。在空白蔬菜样品中添加50、100、200μg·kg~(-1)3个质量分数的24种除草剂的混合标准溶液,24种除草剂的回收率在66.5%—116%,相对标准偏差在2.3%—9.7%。采用建立的测定方法,对38份蔬菜样本进行检测发现,所有蔬菜样品中仅检出阿特拉津残留,检出率为57.9%,检出范围为未检出—0.84μg·kg~(-1),其余23种除草剂均未检出。【结论】该方法简便、快速、节省溶剂、灵敏度高,可用于大批量蔬菜中除草剂残留快速检测。

关键词： 超高效液相色谱串联质谱法 蔬菜 除草剂 分散固相萃取

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分散固相萃取-分散液液微萃取/高效液相色谱法测定西瓜中氟唑菌酰羟胺残留

智沈伟; 李兴海; 赵尔成; 贾春虹; 朱晓丹; 《分析测试学报 》 2017 北大核心 CSCD

摘要：采用分散固相萃取和分散液液微萃取联用的方法,建立了高效液相色谱快速检测西瓜中氟唑菌酰羟胺残留的分析方法。使用乙腈和水混合溶液作为萃取溶剂,经N-丙基-乙二胺硅烷(PSA)固相萃取吸附剂净化提取液,分散液液微萃取将目标物富集到1,1,2,2-四氯乙烷溶剂中,采用高效液相色谱进行分析。考察了萃取溶剂的种类与体积、分散剂体积及盐浓度等因素对分散液液微萃取萃取效率的影响。结果表明:分析物的质量浓度在0.01~5 mg/L范围内与峰面积的线性关系良好,相关系数(r)为0.999 9,定量下限(S/N=10)为0.01 mg/kg。加标水平为0.01、0.1、1 mg/kg时,平均回收率为89.2%~94.5%,相对标准偏差(n=5)为3.0%~8.7%。该方法简单、高效、灵敏度高,适用于西瓜中氟唑菌酰羟胺的残留检测。

关键词： 氟唑菌酰羟胺 分散固相萃取 分散液液微萃取 西瓜 高效液相色谱

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筏式吊耳养殖系统水力特性及布局影响

桂福坤; 孟昂; 陈天华; 张清靖; 《水产学报 》 2017 北大核心 CSCD

摘要：深水延绳式筏式吊耳养殖系统属于典型的柔性多自由度海上结构物,通过数值模拟和模型实验相结合的方法,探讨了系统负重、浮球形式和布置角度对筏式系统水力特性的影响。结果显示,系统负重和布置角度均对筏式吊耳养殖系统的受力和运动特性有显著的影响,绠绳位移与负重呈负相关关系,绠绳位移随着负重的增大而减小;增大负重将明显增大绠绳、后锚绳、浮球系绳和吊绳的受力,而前锚绳受力随负重增大而减小,但幅度较小。浮球形式对筏式吊耳养殖系统的运动和受力影响很小,可以忽略;锚绳受力和绠绳位移与布置角度在0°~60°内呈正相关关系,都随着布置角度的增大而增大,在60°~90°内锚绳受力和绠绳位移与布置角度呈负相关关系,随着布置角度增大而减小。绠绳、浮球系绳、吊绳受力受布置角度影响较小。以上研究结果可为深水延绳式筏式吊耳养殖系统结构设计和安全性能评估提供参考。

关键词： 筏式养殖 水动力特性 负重 浮球形式 角度

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基于温度感知RFID标签的冷链厢体中温度监测

钱建平; 范蓓蕾; 张翔; 杜晓伟; 孙立涛; 王以忠; 《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD

摘要：针对温度感知RFID(radio frequency identification)标签应用于冷链物流温度监测中缺乏有效数据验证的问题,该研究通过将42个温度感知RFID标签部署于冷链模拟平台中,划分了7个横截面、3个纵截面和两个层,设置了机械降温-冷链维持-自然回温3个不同阶段,同时在42个监测位点中选择7个位点同步部署了便携式温度记录仪,获取了不同条件下的温度监测数据,并与便携式温度记录仪数据和CFD(computational fluid dynamics)模拟数据进行了比较。7个温度感知RFID标签与便携式温度记录仪同步监测位点的数据表明,两种监测方法温差分布于±0.5℃范围内的数据点最多,占43.6%,温差分布于-1.0~-0.5℃区间的数据占了24.6%,考虑到2种设备自身的温度采集精度,温差在±0.8℃范围内可接的,其比例占71.3%,因此利用温度感知RFID标签进行冷链温度监测是可行的。对42个位点在3个不同阶段的温度监测数据表明,机械降温阶段各位点用时在1 h以内、冷链维持阶段大部分位点表现出温度在在0~4℃之间振荡的特征、自然回温阶段用时约49 h。深入分析机械降温阶段及冷链维持阶段不同截面的温度监测数据,结果表明3种截面均表现为降温初始阶段温度差值不稳定、稳定后具有明显的分布特征且离出风口较近降温较快的特点。以横截面2和横截面6平均温度为例,将温度感知RFID标签数据采集数据与CFD模拟数据进行比较,去除测量精度的干扰,截面2的均方根误差为0.73℃、平均相对误差为13.58%、截面6的均方根误差为0.56℃、平均相对误差为10.94%,具有较好的空间一致性。研究结果可为实现冷链物流中低成本、连续的温度监测奠定基础。

关键词： 温度分布 监测 冷藏 冷链 RFID CFD 感知标签

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水产品质量安全追溯技术及系统研究进展

田洁; 徐大明; 孙传恒; 周超; 《中国水产 》 2017

摘要：一、前言随着我国水产品养殖的快速发展,我国已成为水产品生产大国,水产出口贸易占据农产品出口份额首位。长期以来,我国水产品从生产到流通环节,缺乏有效的监督和统一的标准。近几年发生的多宝鱼孔雀石绿药物残留,违规养殖的小龙虾导致肌肉溶解症等食品安全事件,使得国民更加重视水产品质量安全。建设水产品可追溯体系是解决水产品质量安全的重要手段。水产品追溯体系可跟踪供应链中的生产流通环节,为消费者提供一个可查询平台

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臭氧影响植物花青素与类胡萝卜素代谢的研究进展

王华; 杨媛; 李茂福; 刘佳棽; 金万梅; 《植物生理学报 》 2017 北大核心 CSCD

摘要：臭氧是光化学污染的主要成分,其对全球生态环境尤其是对植物产生重要影响。花青素和类胡萝卜素是植物呈色密切相关的色素,臭氧影响植物花青素和类胡萝卜素的代谢已受到多方关注,本文从植物花青素和类胡萝卜素组分与功能、合成途径,植物吸收臭氧途径、特征,到臭氧影响花青素和类胡萝卜素合成调控的分子机制,系统地阐述植物在臭氧信号诱导下花青素和类胡萝卜素代谢途径中的调控作用,为深入揭示臭氧对植物生理功能的影响提供科学依据。

关键词： 臭氧 花青素 类胡萝卜素 信号途径 分子机制

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