基于机器视觉的酿酒葡萄叶幕厚度估算方法研究

酿酒葡萄叶幕厚度是园区管理、整形修剪、变量喷药等作业的重要参考依据,但是监测叶幕厚度存在作业量大、效率低、劳动强度高等问题。以贺兰山东麓酿酒葡萄叶幕为目标,基于机器视觉技术研究叶幕厚度的快速估算方法并进行验证。采集葡萄叶幕双目图像及参数,基于HSV颜色空间和形态学处理方法提取左目图像叶幕部分,将提取的图像与右目图像进行校正,采用BM算法对校正后的图像进行立体匹配,计算叶幕范围内所有像素点的三维坐标,依据z值平均值和园区参数计算叶幕厚度估算值。经测试,提出的叶幕厚度估算方法计算结果与实际测量值基本一致,满足酿酒葡萄园实际管理应用监测需求,可为研发叶幕厚度快速测量设备、推进园区管理精细化提供一定的理论基础。

叶幕厚度与修剪次数对‘赤霞珠’葡萄果实产量和品质的影响

以7年生‘赤霞珠’葡萄为试材,研究机械修剪方式下叶幕厚度三水平(60、75、90 cm)与修剪次数二水平(2次、3次)处理条件下葡萄叶片光合性能、果实产量和品质差异。结果表明,适度增加叶幕厚度与修剪次数可以改善叶片光合性能,有利于还原糖、总酚和总花色苷的积累,提高果实产量和糖酸比。当叶幕厚度从60 cm增加到75 cm,修剪次数从2次增加到3次时,叶片光合速率提升,果实产量增加;随着叶幕厚度继续增加到90 cm,光合速率和果实产量明显下降。当修剪次数相同时,果实还原糖含量以60 cm和75 cm叶幕厚度的处理显著高于90 cm处理;果实酸含量随着叶幕厚度的增加呈现先降后升的变化趋势;糖酸比以75 cm叶幕厚度下最高;果皮总酚和总花色苷含量也随着叶幕厚度的增加表现为先升后降的趋势。当叶幕厚度相同时,总酚和总花色苷含量表现为修剪3次>修剪2次的处理。因此,叶幕厚度保持75 cm、机械修剪3次,‘赤霞珠’葡萄具有较高的果实产量、糖酸比和果皮酚类含量,是适合山西晋南规模化生产的较佳叶幕机械修剪方式。

结果高度、留芽量及叶幕厚度对“厂”形赤霞珠果际微环境和果实品质的影响

【目的】研究结果部位高度、留芽量及叶幕厚度等叶幕管理措施对"厂"形树形赤霞珠葡萄果际微环境及果实品质的影响,为天山北麓产区酿酒葡萄叶幕管理标准的确定提供理论依据。【方法】以5a生"厂"形树形赤霞珠葡萄为研究对象,采用L_9(3~4)正交试验设计,设置主蔓结果部位高度(A)、留芽量(B)、叶幕厚度(C)3因素,3水平(A:30 cm,50 cm,80 cm;B:25,20,15芽/m;C:100 cm,80 cm,60 cm),共9个试验处理;果实转色期分别测定果际温度、湿度、光谱组成等微环境指标,果实成熟期测定粒重、籽粒数、皮果比、籽粒/果重、可溶性固形物、可滴定酸、单宁品质指标。【结果】结果部位高度、叶幕厚度、留芽量等因素通过影响果际温度、湿度、光环境等微环境因素进而影响浆果品质,其中结果部位高度对果际光环境、浆果可溶性固形物和可滴定酸影响较大,高度为50 cm时浆果中可溶性固形物和可滴定酸含量最高;单宁含量和皮果比主要受留芽量影响,留芽量25芽/m时单宁含量最高,籽粒数和籽粒重/粒重主要受叶幕厚度影响,叶幕厚度为80 cm时籽粒数较多。【结论】影响浆果品质的主次顺序依次为结果部位高度、叶幕厚度、留芽量;其中结果部位高度为50 cm、留芽量25芽/m、叶幕厚度为80 cm时叶面积指数适宜,浆果品质最佳。

叶幕厚度对葡萄产量、品质和贮藏营养的影响

以酿酒葡萄"贵人香"为试材,连续2年研究了模式化修剪保留不同叶幕厚度处理对葡萄果实产量、品质和枝条贮藏营养等生长发育指标的影响,以期为葡萄简化修剪技术的研发提供理论依据。结果表明,叶幕厚度90cm处理产量最高,其次为60cm处理,两者无显著性差异,30cm处理最低。叶幕厚度60cm处理果实的可溶性固形物、总糖、糖酸比和维生素C含量均最高,显著高于其他处理,其次为90cm处理,30cm和120cm两个处理最低。可滴定酸含量表现相反趋势。叶幕厚度60cm处理单宁和总酚含量均最高,其次为90cm和30cm处理,120cm处理最低并显著低于其他处理。叶幕厚度60cm、90cm和120cm 3个处理枝条的可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均无显著性差异,显著高于30cm处理。2014年叶幕厚度60cm处理的游离氨基酸含量最高,其次为90cm处理,两者无显著性差异,显著高于120cm和30cm处理,30cm处理显著低于其他各处理。综合分析,在辽宁省朝阳市气候条件下,模式化修剪叶幕厚度保留60cm时,贵人香葡萄表现最佳,其次为90cm处理,30cm和120cm处理最差。

叶幕厚度对“赤霞珠”葡萄光合特性和果实质量的影响

以渭北旱塬5年生酿酒葡萄"赤霞珠"为试材,生长季节研究了4种不同叶幕厚度(40、60、80cm和对照)下葡萄叶片光合指标、冠层光合特性,以及果实酚类物质含量的差异。结果表明:生长期控制叶幕厚度能在一定程度上提高"赤霞珠"葡萄叶片和冠层的光合特性,较薄的叶幕能显著提高果实中糖、花色苷、种子总酚以及不同分子大小聚合色素的含量,但叶幕厚度对"赤霞珠"葡萄果皮中总酚、果皮和种子中总类黄酮含量无影响。总体而言,渭北旱塬"赤霞珠"葡萄在生长季节的叶幕厚度以40cm为宜。

叶幕厚度对“赤霞珠”葡萄叶幕微气候、光合特性及果实品质的影响

机械修剪以其高效高质的优势逐渐受到国内外葡萄种植业青睐。为探究机械修剪对葡萄叶幕微气候、光合特性及果实品质的影响,以4年生"赤霞珠"品种为试材,叶幕厚度分别设置为70cm(不抹副梢)、85cm(抹副梢)、85cm(不抹副梢)、100cm(不抹副梢),并于生长期调查了葡萄叶面积,测定光照强度、光合指标及浆果品质,采用单因素方差分析(ANOVA)进行数据分析。结果表明:叶幕厚度对叶幕微气候无显著影响,但随叶幕增厚,果际周围温度略降、湿度略升、光照强度减弱;葡萄转色期,70cm(不抹副梢)叶幕光合速率较85cm(抹副梢)显著提高12.9%,85cm与100cm处理差异不大;70cm(不抹副梢)、85cm(抹副梢)处理能在提高产量的同时促使葡萄提前成熟,增加果实含糖量、pH及总花色素含量,100cm处理能提高总酚、单宁及总酸含量。总体来讲,山西晋中地区的"赤霞珠"葡萄叶幕厚度应选择70cm。

叶幕厚度对赤霞珠果实品质及酚类物质的影响

【目的】探究机械修剪预留的叶幕厚度对赤霞珠葡萄果实品质及酚类物质的影响,为完善夏季叶幕管理技术提供理论参考。【方法】在山西尧京酒庄葡萄种植基地,设置叶幕厚度85cm+人工除副梢(H85+C)及叶幕厚度70cm(H70)、85cm(H85)、100cm(H100)4种处理,于果实成熟后采样测定还原糖、总酸、单宁等指标,并通过高效液相色谱-质谱法(HPLC/MS)检测单体花色苷及非花色苷单体酚类物质,采用主成分分析法(PCA)对葡萄品质进行综合评价。【结果】H85+C及H70处理能够促进果实成熟,其中H85+C处理葡萄还原糖、总酚及总花色素含量较H100处理分别提高13.8%,8.3%和29.3%,总酸和单宁含量较H100处理分别降低15.8%和17.6%;H70处理葡萄还原糖及总花色素含量较H100处理分别提高了12.5%和9.3%,总酸、总酚及单宁含量分别降低10.6%,4.3%和27.7%。叶幕厚度对非花色苷单体酚类物质及单体花色苷的组成无影响,H85+C和H70处理单体花色苷含量较H100处理分别提高39.7%和28.8%,H70处理非花色苷单体酚类物质含量最高。【结论】山西襄汾地区赤霞珠葡萄叶幕厚度85cm+人工除副梢或叶幕厚度70cm处理是较优的修剪管理模式,但考虑成本因素,建议叶幕厚度以70cm为宜。

机械修剪方式下不同叶幕厚度对晋中地区赤霞珠葡萄酒香气的影响

以酿酒葡萄赤霞珠为试材,研究机械修剪方式下3种不同叶幕厚度(70、85、100 cm)对葡萄酒香气的影响。结果表明:70 cm的叶幕厚度能够显著地增加赤霞珠葡萄酒中总酚、单宁和总花色苷的含量,但不利于香气物质的积累。85 cm的叶幕厚度能够增加高级醇、脂肪酸、醛酮类和挥发性苯类衍生物的含量,其中具有花香、果香与奶酪味的3-甲基-1-丁醇、乙酸乙酯、β-大马士酮、苯乙醛、苯乙醇、乙酸异戊酯、己酸乙酯的香气值均高于其他处理组。

河西走廊葡萄叶幕厚度对果实品质的影响

以河西走廊主栽的‘美乐’等4个品种为试材,在“厂”形树形下,探究机械修剪的不同叶幕厚度对果实品质的影响。结果表明,叶幕厚度在40~50 cm下,各品种果实的可溶性固形物、固酸比和花色苷含量均高于20~30 cm处理和60~70 cm处理。在60~70 cm处理下,‘黑比诺’‘品丽珠’和‘赤霞珠’的可滴定酸含量高于其他处理;‘黑比诺’和‘品丽珠’果实总酚含量在30~60 cm处理下最高,‘赤霞珠’总酚含量在60~70 cm和40~50 cm处理间无显著性差异;‘美乐’‘黑比诺’和‘品丽珠’的单宁含量在40~50 cm和60~70 cm处理中均高于20~30 cm处理,而‘赤霞珠’的单宁含量在3个处理间无显著性差异。综上,‘美乐’‘黑比诺’和‘赤霞珠’机械化修剪的适宜叶幕厚度为40~50 cm,‘品丽珠’的适宜叶幕厚度为60~70 cm。

不同机械修剪量对巨峰葡萄生长及果实品质的影响

[目的]筛选最佳修剪叶幕厚度。[方法]以巨峰葡萄为试材,研究机械修剪的工作效率及4种叶幕厚度(30、40、50、60 cm)对葡萄生长、果实品质的影响。[结果]随着叶幕厚度增加,葡萄枝条节间变细变长,叶面积减小,叶绿素含量降低,果穗质量、果粒质量、果实纵横径减小,果实可溶性固形物含量下降;采用机械修剪比常规夏季修剪方式省工约57.69%,显著提高了工作效率。[结论]40 cm为最佳修剪叶幕厚度。