打顶时间和方式对烤烟经济性状和烟叶品质的影响

为明确打顶时间及打顶方式对烟叶产量和品质的影响,设置打顶时间(现蕾打顶、中心花开放时打顶、盛花开放时打顶)及打顶方式(去除花器不带幼叶、去除花器带相邻的顶端2片幼叶、去除花器带相邻的顶端4片幼叶)的双因素试验,研究不同处理对烤烟‘云烟87’经济性状、物理特性、化学成分和感官质量的影响。结果表明,随着打顶时间的延迟,烤烟的上等烟比例、均价、产量、产值及评吸质量呈先增高后降低趋势,上部叶烟叶长度、厚度及叶面积质量增加,总氮和烟碱含量增加;随着打顶去除幼叶数量的增加,上等烟比例先增加后降低,产值先降低后增加,上、中、下部叶的烟叶长度、厚度及叶面积质量增加,中部叶的叶面积指数增加,烟碱、总糖及还原糖含量增加;在打顶时间及打顶方式的互作下,中心花开放时打顶不去除幼叶处理的经济性状最佳,现蕾打顶时去除花器带相邻的顶端4片幼叶的物理特性最佳,中心花开放时打顶去除花器带相邻的顶端2片幼叶的评吸质量最佳。因此,湖南稻茬烤烟‘云烟87’以中心花开放时打顶去除花器带相邻的顶端2片幼叶较为适宜。

基于顶芽智能识别的棉花化学打顶系统研究

设计了基于顶芽智能识别的棉花化学打顶系统,为实现精准作业,合理高效使用棉花化学打顶药剂,以减少因化学打顶剂的过度使用造成的环境污染。该系统主要由棉花顶芽识别系统、控制系统和喷施系统组成。采用YOLO v5s算法构建棉花顶芽识别模型。控制系统采用STM32F407单片机,负责接收识别系统的信号,并对各个棉花打顶剂管道进行控制。同时,显示界面能够实时显示机具行驶速度、药液流量、打顶剂液位等参数。试验结果表明,在田间全天光照试验中,上午和下午时间段识别效果最优;在速度0.4 m/s下,平均识别率约为94%;信号发送区间为100 mm时,成功向下位机发送信号的成功率达到92%;田间对靶喷施试验表明,有效喷施率为94%,满足作业要求。

打顶和激素对上部烟叶烟碱的影响及源库关系分析

为明确打顶和激素调控烤烟烟碱合成与积累的生理机制,以烤烟品种K326为材料,研究了不同打顶措施与激素互作处理对烤烟根系、上部叶片性状,上部叶烟碱、总氮含量,根系氮代谢关键酶活性及烟碱合成与运输基因表达的影响,并分析烟碱积累的源库关系。结果表明,打顶显著提高上部烟叶烟碱含量与积累量,分别是不打顶处理的1.41倍、1.85倍;不打顶时喷施茉莉酸甲酯(MeJA)显著增加烟碱含量,增幅为14.60%,喷施N-1-氨甲酰苯甲酸萘酯(NPA)显著降低烟碱含量,降幅为10.01%;打顶后喷施水杨苷异羟肟酸(SHAM)、萘乙酸(NAA)显著降低烟碱含量,降幅分别为23.07%、16.92%。茉莉酸(JA)对根系发育的影响有限,主要通过直接调控烟碱合成与转运基因的表达促进烟碱合成,而生长素(IAA)主要通过调控根系发育间接影响烟碱合成与积累。通径分析显示,根系性状中根尖数对烟碱积累的直接作用最大,根表面积对烟碱积累的总作用最大,是影响烟碱合成的主要“源”指标;叶片性状中叶面积对烟碱积累的直接作用最大,叶干质量对烟碱积累的总作用最大,是影响烟碱积累的主要“库”指标。综合分析,打顶后根系IAA含量提高,促进根尖数的增加,即增加了烟碱合成“源”数量,同时增强硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性,促进氮代谢与氮吸收;打顶后根系JA含量增加,直接增强烟碱合成与转运基因PMT、QPT、A622和NUP1的表达,提高了烟碱合成强度;此外,打顶促进叶面积、叶干质量等“库”容的增大,提高了烟碱积累效率。

烟株打顶适合度指数模型的构建及应用

烟株打顶是烟叶种植过程中的一个重要环节,通过对烟株进行打顶,可人为干预烟株生长过程,调整烟株营养物质的输送位置,促进烟叶的生长发育,从而提高烟叶产量.通过分析烟株打顶时对应烟叶的生长状况数据,对打顶后烟株的生长情况进行统计,探讨影响烟株打顶的关键因素,构建烟株打顶适合度指数模型,并采用BP神经网络对烟株打顶模型进行深入研究.研究结果表明,影响烟株打顶的主要因素包括烟株叶片数、花蕾到烟株最上部叶距离及花蕾开放程度.BP神经网络分析模型验证集准确率为78.33%,R^(2)=0.82,MSE=0.59.采用J2EE平台结合Spring框架对烟株打顶适合度指数模型进行应用开发,经实地验证,模型在实际生产中的平均吻合度为79.32%.研究结果为烟株打顶农事操作提供了合理的判断依据,为烟草种植数字化和管理科学化提供了有力支持.

打顶对烤烟根际细菌群落结构和功能的影响

【目的】进一步明确打顶措施对烟株根际细菌群落结构和潜在功能的影响,为打顶技术优化提供必要理论依据。【方法】采用16S rRNA高通量测序技术,以不打顶为对照,研究打顶对烟株根际细菌群落结构和潜在功能的影响。【结果】打顶使烤烟叶片氮、磷、钾含量发生变化,相较于对照,打顶后烟叶钾含量显著升高,烟叶氮、磷含量显著降低;土壤中的有机质、全氮、水解性氮、速效钾含量在打顶后显著升高,土壤pH显著降低,土壤全磷、全钾、有效磷含量打顶前后则无显著变化;打顶提高了芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度,而使变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、溶杆菌属(Lysobacter)的相对丰度降低;α多样性和NMDS分析表明,打顶可使土壤细菌群落均匀度、丰富度变化,且改变土壤细菌群落结构,打顶显著提高Sob指数和Chao1指数,并引起群落结构显著分离;冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)表明,土壤养分变化是导致根际细菌群落发生变化的重要原因,土壤理化性状与细菌群落改变密切相关,且土壤全氮和水解性氮对细菌群落影响最大;LEfSe分析表明,打顶导致细菌差异性物种显著增加;功能预测表明,打顶引起土壤化能异养和好氧化能异养型细菌的相对丰度降低。【结论】打顶显著改变烟株根际细菌群落结构和潜在功能,打顶导致的烤烟根际土壤养分改变可能是引起根际细菌群落变化的重要原因。

滴灌棉花源库器官对化学打顶的响应特征

【目的】研究化学打顶对棉花光合特性及不同部位棉铃物质积累的影响和变化规律,为棉花优质高产提供基础。【方法】以新陆中70号和新陆中82号为材料,设置2种化学打顶药剂,人工打顶为对照。【结果】在喷施药剂10 d后,化学打顶处理的主茎功能叶净光合速率较人工打顶高,中上部叶片SPAD值化学打顶处理高于人工打顶处理,而新陆中82号下部叶片SPAD值表现为化学打顶低于人工打顶;新陆中70号积累量大于新陆中82号,但积累速率小于新陆中82号;化学打顶处理的全铃干物质积累表现为前2个花期促进后期棉铃的物质积累,2个品种分别是发育35和28 d后,而7月21日开花期促进是前期棉铃的物质积累,分别是发育28和21 d内;化学打顶处理的前2个开花期的增长特征值时间较人工打顶处理的有所推迟或增加,而7月21日开花期表现为化学打顶处理较人工打顶均有前移和增加,最大增长速率均表现为化学打顶处理大于人工打顶处理。【结论】化学打顶可以提高棉花主茎功能叶的光合作用,加速棉铃物质积累速率,有利于棉铃集中吐絮。

基于Fuzzy-PID的棉花打顶升降装置设计与试验

为解决棉花打顶机作业过程中由于仿形时与刀盘移动滞后、定位精准度低,导致的棉花漏打、过打及伤苗的问题,基于模糊控制技术对棉花打顶装置高度控制系统进行研究。以3MDZF-6棉花打顶机升降系统为分析对象,确定了刀盘在升降过程中的定位精度要求。以液压阀-液压缸为对象,在AMESim中建立打顶升降装置的控制模型,并将其导入到MatLab中,设计相应的模糊规则和模糊控制器,对其进行仿真分析,从超调量和响应时间两方面验证了PID和模糊PID控制方法的可行性。仿真结果表明:无外界干扰的情况下,PID参数分别为100800、500、30时,输入信号达到稳态的响应时间为0.55s;模糊PID控制下输入信号达到稳态的响应时间为0.31s。经过对比分析固定参数PID控制和模糊PID控制在不同扰动下的控制效果,发现模糊PID控制系统的超调量为0.84%,输入信号达到稳态所需的时间为0.39s,小于固定参数PID的0.64s。该方法实现了打顶升降装置的位移控制,提高了刀盘的定位精度及控制系统的抗干扰性和鲁棒性,可为棉田环境下的棉花打顶升降装置的精确控制问题提供借鉴。

乌头不同叶片中化学成分的变化特征及打顶对根的影响

目的基于乌头传统栽培中打顶的生产工艺,对乌头不同位置叶片所含的化学成分进行系统分析,并对打顶前后根进行质量及成分比较,以明确乌头叶片中化学成分的分布,为打顶工艺提供科学依据。方法采用UPLC-Q-TOF-MS技术,以乙腈-0.1%甲酸水为流动相,柱温45℃,流速0.4 ml/min,对乌头顶叶、不同部位的叶片(前6片叶)、打顶前后根部样品中二萜生物碱类成分进行检测,并通过多元统计分析打顶工艺对乌头的影响。结果顶叶中分布着含量与数量极其丰富的二萜生物碱类成分,在顶叶检测出60种化学成分,其中25个为顶叶中的特异性成分,特异性成分类型为单酯型、双酯型及三酯型二萜生物碱。与顶叶比较,相对成熟的叶片(第1~6片)二萜生物碱类成分的个数明显降低,且不同类型化合物降低的程度依次为三酯型≈双酯型>单脂型>醇胺型,即双酯型及三酯型二萜生物碱的含量在成熟叶片中迅速降低。对乌头进行打顶处理后,根的产量增长10%/个,多元统计分析表明打顶前后地下根中存在Songorine、7-deoxylycoctonine、Fuziline、chasmanine、14-acetyltalatizamine、10-OH-mesaconitine、mesaconitine等主要差异成分。结论乌头顶叶中存在大量且特异的二萜生物碱类成分,打顶工艺对不同部位二萜生物碱的分布有影响且对乌头的增产有重要作用。

无人机喷施化学打顶剂在棉花上应用的试验研究

采用无人机打顶方式对棉花打顶效果进行了实验研究,旨在为无人机喷施棉花打顶剂提供技术支撑。通过不同打顶方式(人工打顶、无人机和机车喷施打顶剂)、不同打顶剂和不同打顶剂浓度,分析了不同打顶处理对棉花生长发育、产量和品质的影响。结果表明:不同打顶方式都能起到打顶效果,对棉花的生长发育、产量和品质影响相同,但效益存在差异,可根据实际需要选择使用打顶处理。

施氮量及打顶互作对翠碧一号株型构建及烟叶产质量的影响

为烤烟生产的合理施肥与适时打顶提供科学参考,本研究对施氮量(N)和打顶时间(D)进行二因素随机区组设计,开展田间生产试验,探讨其对烤烟翠碧一号株型构建及烟叶产质量的影响。结果表明,不同施氮量与打顶互作对烟叶的农艺性状有一定的影响,同样氮肥施用量情况下,不同打顶时间对烟叶农艺性状影响不明显。施肥量112.5 kg/hm^(2)与见花打顶互作(处理B)的农艺性状、经济性状和外观质量均表现较佳,适宜生产优质烟叶,获取相对较好的经济效益。

打顶方式对‘云晒1号’晒黄烟等级结构及产质量的影响

为满足卷烟工业在烤烟型卷烟中对晒黄烟原料的应用需求,明确云南省德宏州晒黄烟最佳打顶方式和打顶时间,以‘云晒1号’晒黄烟为材料,研究4种打顶方式(T_(1)处理为抠心打顶,T_(2)处理为现蕾期打顶,T_(3)处理为初花期打顶,T4处理为盛花期打顶)对晒黄烟农艺性状、经济性状、等级结构和内在化学品质的影响。结果表明,烟叶经济性状及等级结构以T_(1)处理综合表现最好,其次是T_(3)处理;上、中部烟叶化学成分含量多数指标达到了优质烟叶要求,均能满足工业需求,以T_(2)、T_(3)处理综合表现较好;从关键指标烟碱含量来看,上部烟叶均超过了2%,其中T_(2)表现最好,超过了2.5%,T_(3)接近2.5%,中部烟叶烟碱含量均超过了2.4%,T_(2)、T_(3)处理接近于3%。综上,云南德宏州晒黄烟最佳打顶方式为初花期打顶(即中心花开发10%时封顶,当烟田有10%的烟株第1朵中心花开时进行打顶),其次是现蕾期打顶[即烟田大部分烟株现蕾,主茎伸出幼叶,花蕾与幼叶明显分开后,将花蕾、花梗连同其下2~3张小叶(花序)一并打掉];打顶最佳时间为3月中下旬(即移栽后110d左右)。

打顶期和留叶数对茄衣品种云雪1号产质量的影响

采用云南茄衣品种云雪1号为试验材料,设置9种封顶期和留叶数处理,研究打顶期和留叶数对雪茄烟叶农艺性状和经济性状的影响。结果表明,云南省保山市隆阳区潞江镇和芒市遮放镇两地种植的云雪1号在打顶时间相同时整体上均为留叶数18片处理的经济性状表现更佳。在留叶数相同时,芒市遮放镇在选择中心花开放50%打顶表现出的经济性状更佳,潞江镇则为中心花开放10%打顶表现出的经济性状更佳。互作分析显示,留叶数对茄衣的产量、产值影响最大,其次是打顶期。打顶期与留叶数的互作影响最小。

甲哌鎓化学打顶对不同中早熟棉花品种农艺性状、产量及纤维品质的影响

为研究喷施甲哌鎓化学打顶剂对不同棉花品种的影响,以新陆中37号和源棉8号为试验材料,采用大田试验方法,于2023年在新疆生产建设兵团第三师小海子垦区棉田开展打顶试验。以常规人工打顶为对照,在“干播湿出”技术条件下,通过无人机喷施甲哌鎓进行化学打顶,比较不同处理下2个棉花品种在农艺性状、产量构成因素及纤维品质之间的差异。结果显示,与人工打顶相比,喷施甲哌鎓化学打顶剂后,2个棉花品种的株高和单株结铃数未受到显著影响,主茎节间数显著增加,倒四以上主茎节间长、倒一果枝长、倒二果枝长和倒三果枝长均极显著缩短,单株果枝数有所增加;籽棉单产、皮棉单产以及衣分均有所下降;新陆中37号的铃重有所下降、源棉8号的铃重有所增加,但差异均不显著;打顶方式对反射率、黄色深度、纤维上半部平均长度、马克隆值、断裂比强度和断裂伸长率影响不显著,化学打顶处理下,新陆中37的长度整齐度指数和纺纱均匀性指数均显著高于人工打顶。本研究初步表明,在新疆生产建设兵团第三师植棉区,合理使用甲哌鎓进行化学打顶可以替代人工打顶,对中早熟棉花品种的产量及纤维品质无显著不利影响。

修剪与打顶对高密度繁育茶苗分枝、苗木质量与出圃率的影响

目前四川茶区广泛推广高密度扦插繁育茶苗的技术。针对高密度扦插的茶苗分枝少和出圃率较低的问题,本实验以“川茶2号”和“马边绿1号”品种为研究对象,对生长茶苗进行不同的修剪、打顶处理,研究不同修剪和打方式对茶苗出圃率、分枝率、生长情况和根系保护酶系的影响。结果表明:在本试验条件下,3种修剪或打顶方式均能有效抑制茶苗生长的顶端优势,提高茶苗分枝率、苗粗和出圃率,分别比2个品种自然生长的茶苗(CK)提高201.16%~624.22%、13.03%~21.75%、8.05%~37.93%,且对2个品种的POD、SOD、CAT抗氧化酶的活性均表现出正效应,使其活性明显高于对照。其中,T2处理对提高茶苗分枝、苗木质量和出圃率效果最好,但T2处理在一定程度抑制了根系生长,应在修剪的同时,研究和应用促进根系生长的技术措施。本实验为川西茶区高密扦插条件下,运用修剪技术促进茶苗分枝和提高苗木质量和出圃率,并促进幼龄茶园速成投产提供一定依据。

烟草打顶抑芽收集装置的设计

烟草种植业是我国农业产业的重要组成部分,烟草产量与烟叶质量、烟草打顶抑芽的及时性和完成度密切相关。目前我国很多地方仍使用人工打顶抑芽,作业繁琐、效率低、成本高。为解决这一问题,通过查阅文献和调研,设计了一款烟草打顶抑芽收集装置。该装置由打顶装置、抑芽剂喷施装置、悬挂系统组成。经过SolidWorks建模并分析,并于河南南阳的试验基地进行了试验,试验结果为打顶准确率98%,抑芽剂喷施准确率94.5%,顶芽收集率94.1%,烟株损失率小于5%。该装置能够更好地解决人工打顶抑芽效率低的问题,可以高效率、低损伤率去除烟草顶芽,为打顶抑芽装置的设计提供参考。

RGBD-Delta棉花打顶装置视觉系统标定方法

针对RGBD相机和Delta并联机械臂棉花打顶装置视觉系统标定精度低、相机视野区与机械臂工作区分离导致标定难度增加的问题,该研究提出了一种适用于相机视野区与工作区域分离的DAHEC(disjoint area visual calibration)视觉标定方法。搭建搭载RGBD相机和Delta并联机械臂传送带试验台,构建完整视觉关联系统,借助Python/OpenCV视觉程序与TSAI视觉标定法进行对比试验。对试验平均定位误差、离散情况及偏移误差统计分析,结果表明:DAHEC视觉标定法偏移误差为(4.72±0.86) mm,TSAI视觉标定法偏移误差为(7.97±1.46) mm,DAHEC标定法优于TSAI法。依据Box-Behnken设计三因素试验,以光照强度、机械臂累计运动次数、相机标定板距离为试验因素,以偏移误差小于圆盘刀半径为评价指标,分析各因素对偏移误差的影响,确定了棉花打顶刀的工作参数。正交试验结果表明:各因素对偏移误差影响显著性顺序为相机标定板距离、机械臂累计运动次数、光照强度;工作参数最优组合为光照强度为800 lx,机械臂累计运动次数为99次,相机标定板距离(RGBD相机到棉花顶芽的距离)为300~560 mm。最优工作参数下,打顶验证试验的平均偏移误差为9.76 mm,偏移误差在圆盘刀半径范围内,打顶率为93.75%,漏打率为6.25%。该研究结果可为棉花打顶装置视觉系统标定和作业参数设置提供科学依据。

巴州地区棉花对化学打顶剂的响应机制

为明确在新疆巴州地区不同主栽棉花品种对化学打顶剂的响应机制,以4种当地主栽棉花品种为研究对象,分析化学打顶剂增效DPC处理对不同棉花品种的株高、叶面积指数(LAI)、地上生物量累积以及产量、品质的影响。研究结果表明,打顶30 d后,化学打顶处理的棉花的株高显著高于人工打顶4.09%~7.54%(P<0.05),‘巴43541’提高最少;2种打顶方式下不同品种棉花的LAI为2.96~4.03,相比于打顶前,‘巴43541’的LAI在化学打顶方式下增加最多;2种打顶方式处理后,不同棉花品种叶片、茎秆、蕾铃以及总干物质量的变化不同,但2种方式下干物质量的变化差异不显著(P>0.05);与人工打顶相比,化学打顶对不同棉花品种的纤维长度、整齐度、比强度、马克隆值以及伸长率影响不大;相比于人工打顶,在化学打顶方式下不同棉花品种的籽棉产量有所增加,增幅为0.35%~2.49%,其中‘巴43541’增产最高,为163.15 kg/hm^(2),其次依次为‘新陆中71号’、‘新陆中78号’和‘新陆中81号’。巴州地区主栽棉花品种‘巴43541’对化学打顶剂的响应最为明显,化学封顶效果最佳,且具有增产潜力。

打顶和喷施乙烯利对工业大麻籽粒和麻糠产量的影响

为探究提高雌雄异株工业大麻品种籽粒和麻糠产量的农艺措施,以云麻8号为试验材料,开展大田试验研究开花前打顶和喷施乙烯利处理(0、100、200、400 mg/L)对籽粒和麻糠产量的影响。结果表明,打顶处理会导致雌株的籽粒和麻糠产量下降。喷施乙烯利显著增加了雌株数量,雌雄株数比值由1.04提高到1.60。随喷施乙烯利浓度的增加,雌株的籽粒和麻糠产量均先升高后降低。喷施200 mg/L乙烯利溶液的雌株籽粒和麻糠产量最高,分别为2158.4 kg/hm^(2)和1978.4 kg/hm^(2),较0 mg/L处理分别增加了50.8%和28.5%,较400 mg/L处理分别高283.5 kg/hm^(2)和549.0 kg/hm^(2)。喷施乙烯利还会导致部分雄株分化出雌花并结实,喷施400 mg/L乙烯利时雄株籽粒产量最高,达到910.5 kg/hm^(2),但雄株麻糠产量在喷施200 mg/L乙烯利时最高,为427.5 kg/hm^(2)。综合雌株和雄株的产量,喷施400 mg/L乙烯利的籽粒产量最高,喷施200 mg/L乙烯利的麻糠产量最高。

化学打顶剂复配对棉花品种塔河2号产量和品质的影响

通过研究不同化学打顶剂组合对高产棉花新品种塔河2号的打顶效果,为其高产栽培筛选出最适宜的化学打顶剂。试验将7个不同化学打顶剂组合分别在7月4日和7月10日分2次进行叶面喷施,并以人工打顶作为对照组(CK),成熟期对塔河2号的产量构成和纤维品质特征进行分析。结果表明,T5处理(缩节胺75g/hm^(2)+塑控75g/hm^(2),塑控150g/hm^(2))、T7处理(缩节胺75g/hm^(2)+矮壮素30g/hm^(2),矮壮素150g/hm^(2))株高降低,T1处理(缩节胺75g/hm^(2),向铃转150mL/hm^(2))、T2处理(缩节胺75g/hm^(2),塑控150g/hm^(2))、T3处理(缩节胺75g/hm^(2),矮壮素150g/hm^(2))、T4处理(缩节胺75g/hm^(2)+向铃转75mL/hm^(2),向铃转150mL/hm^(2))、T6处理(缩节胺75g/hm^(2)+矮壮素15g/hm^(2),矮壮素150g/hm^(2))株高增加;化学打顶后衣分增加1.21%~9.53%,籽棉产量增加7.69%~21.92%;籽棉产量的增加主要是单株果枝数、单株结铃数和单铃重共同增加的结果;增产最显著的T2处理(缩节胺75g/hm^(2),塑控150g/hm^(2))单株果枝数、单株结铃数和单铃重较CK分别增加7.94%、23.08%和6.03%,但品质等级由B下降为C;T4处理(缩节胺75g/hm^(2)+向铃转75mL/hm^(2),向铃转150mL/hm^(2))品质等级不下降,且籽棉产量增加相对较高(15.85%)。综合来看,T4处理(缩节胺75g/hm^(2)+向铃转75mL/hm^(2),向铃转150mL/hm^(2))可作为塔河2号目前最适化学打顶剂组合进行大田应用。

多元素视角在烤烟上部叶打顶中的潜在效力

烟草是一种收获叶片的重要经济作物,其品质直接影响着烟草制品的市场竞争力和消费者满意度,开展烟草育种研究有助于改善其产量和品质,培育出满足人们需求的性状。本文综述了以钾离子为主的矿质元素在烤烟上部叶打顶后的潜在效力。基于品种、环境、栽培措施对改善打顶后上部烟品质提供了一定的参考。本研究旨在为推进烟草研究进展提供参考和启发。