基于深度相机的水稻穗层高度检测研究

为实现水稻穗层高度检测,基于深度相机对水稻穗层高度计算方法开展研究,以期为水稻割台高度控制、收割机智能化提供技术支持。为选择一种适用于水稻穗层分割的颜色空间,分别在RGB、HSV、LAB和i1i2i3颜色空间中对成熟水稻图像进行3D可视化,通过观察水稻穗层像素分布分析其可分离性;在此基础上,基于多阈值分割法、小联通区域移除、图像腐蚀等方法对水稻穗层进行提取;提出一种基于深度相机的水稻穗层高度(包括穗层最高高度H_(hs)、最低高度H_(ls))计算方法,并分别在实验室及田间进行验证试验。结果表明:水稻穗层在HSV颜色空间中具有较好的可分离性,所采用的图像分割、处理方法可有效提取水稻穗层;水稻穗层高度计算方法的实验室测试结果显示,H_(hs)与H_(ls)的计算误差均小于1.5%,田间测试结果显示H_(hs)与H_(ls)的计算误差分别为1.6%和18.2%。

冬小麦品种(系)穗层结构的差异及其与产量的关系

调查分析了 12个品比试验的小麦品种 (系 )和 3个当前主栽品种的穗层厚、穗层数、曲线宽度、穗层齐度比、穗层结构指数等穗层结构指标 ,结果表明 :冬小麦品种 (系 )穗层结构存在很大差异 ,高产品种可以有不同的穗层结构 ,不宜把穗层欠整齐一律当作低产性状而加以淘汰。本文提出的穗层结构指数 ,可以作为选择品种的参考。不同穗层结构指标要综合分析 ,互相验证 。

赤霉素喷施量及时期对水稻穗层整齐度和产量的影响

为探明叶面肥(赤霉素与磷酸二氢钾混合液)中不同赤霉素(GA3)剂量和喷施时期对水稻花期低温的调控效果,以遭受低温危害的中稻迟熟品种杂交稻培两优537和常规稻鄂中5号为材料,在叶面喷施3kg/hm2磷酸二氢钾的基础上,按每公顷添加0.0(A0)、7.5(A1)、15.0(A2)、22.5(A3)、30.0(A4)、37.5g(A5)的GA3分别于破口期(B1)、始穗期(B2)、抽穗期(B3)、齐穗期(B4)施用,考查水稻抽穗动态、穗层整齐度、产量及其构成。结果表明:GA3用量控制在15.0～22.5g/hm2,且在B1或B2期施用有利于提高水稻的千粒重、穗实粒数和结实率,缩短出穗的时间,进而提高产量,而在B3或B4喷施,则要适当加大GA3喷施的剂量;加大GA3的处理或在抽穗早期喷施均能提高水稻穗层的整齐度,但前者会影响籽粒的灌浆,降低千粒重。在叶面肥中增加GA3可以提高水稻对低温的抗性,其中GA315.0～22.5g/hm2是较为适当的喷施剂量,而对于因下雨等原因导致必须在抽穗后期喷施时,可适当加大GA3的剂量。

基于穗层反射光谱的小麦籽粒蛋白质含量监测的研究

本试验对近地面高光谱仪监测小麦的不同测定方法进行了探讨,并比较了各方法对籽粒蛋白质含量(GPC)的预测能力。结果表明,穗全氮含量(ETNC)与穗层光谱反射率(Rel)的相关系数普遍高于与冠层光谱反射率(Rc)的相关系数。同时,基于小麦光谱反射率、穗全氮含量、籽粒蛋白质含量三者之间的相关性,选择了包括植被指数在内的20个穗层光谱特征参量,与ETNC进行相关分析,建立了最佳光谱特征参量预测ETNC以及ETNC预测籽粒蛋白质含量(GPC)的统计相关模型。通过2个模型的链接,建立了利用比值植被指数RVI[890,670]预测GPC的回归模型,可以较好地预测小麦籽粒蛋白质含量。在相同条件下,相对于以往基于冠层光谱的方法,基于穗层光谱的RVI[890,670]对GPC的预测表现出较大的优势,决定系数R2由0.662提高到0.865,总均方根差RMSE由0.851降低到0.734。本研究为实现田间条件下小麦氮素及相关品质指标的便携式监测仪的开发研制提供了初步的依据。

穗层自然高温对杂交水稻结实的影响

用杂交水稻汕优63、冈优725、Ⅱ优838和Q优6号为材料，在重庆低海拔高温常发区通过连续分期播种，研究了穗层自然高温对结实的影响。结果表明：结实率与开花前1d、当天和开花后1d的日间高温里极显著负相关，其中开花当天高温的影响最大，其次是开花前1d，开花后1d的影响相对较小；开花前后连续3d平均高温对结实率的影响更能反应品种结实期耐高温能力；品种间耐高温能力差异主要表现在对开花后1d高温的抵抗力；要正常结实（〉80％），耐高温型杂交组合应低于34．8℃，高温敏感型杂交组合应低于34．1℃。各组合平均应低于34．4℃；品种间在37～40℃间耐高温能力差异最明显。

杂交水稻制种建立母本最佳穗层结构的探讨

将制种田中喷施“九二０”后的母本穗层划分为高层穗、表层穗、平颈穗、包颈穗４个层次。对各种类型穗层的受粉原理、自然受粉状态，与结实率的关系进行了研究分析，提出了母本最佳穗层结构模式，以及在实践中可以采取稀播壮秧、密植等６项农艺措施和配套措施。

小麦植株性状对穗层相对湿度的影响

本试验对１５个小麦品种（系）的穗层相对湿度进行了观察，分析了其与植株性状的相关性。结果表明，小麦穗层相对湿度主要受环境条件的制约，同时因品种不同也有显著的差异，而影响穗层相对湿度的主要性状是穗颈节长度和植株高度。通过育种选择穗颈节长、株高适当的品种。

小麦穗层整齐度的遗传研究

通过对 2 0个小麦品种 (系 )两年的试验研究 ,明确了小麦穗层整齐度是一个遗传性状。该性状在品种 (系 )间存在明显的遗传变异 ,gcv=1 1 .99% ;遗传力较高 ,h2B=82 .5 %。穗层整齐度与产量呈弱正相关 ,遗传相关系数 rg=0 .3781 ;与株高呈极显著正相关 ,遗传相关系数 rg=0 .76

水稻穗部性状与产量的关系

水稻穗部性状主要包括穗型、穗层整齐度和着粒密度等。穗部性状与籽粒灌浆、群体生态环境等密切相关，故穗部性状遗传改良也就成为水稻株型改良的重要对象。在株型划分中很多就是根据穗部性状提出的，如根据穗型可分为直立穗型、半直立穗型和弯曲穗型；根据剑叶与穗的相对位置可分为禾上穗型和禾下穗型；根据产量构成因素分为穗数型、

谈杂交水稻制种双亲生育进程叶龄模式与水肥管理的应用

杂交水稻制种关键在于父母本的花期相遇 ,父母本播期确定后 ,水肥管理的差异左右着双亲的生育进程 ,利用叶龄模式制定栽培管理措施 ,在水稻制种工作中具有重大的指导意义。提倡母早父 1～ 2 d为理想花期 ,科学配施“三要素”,注重增施硅素化肥 ,增强亲本抗性 ,以叶龄为依据定向培育短剑叶 ,运用激素创“三层楼”式的母本穗层为最佳授粉结构模式。

大麦品种——扬农啤8号

扬农啤8号为春性中熟二棱皮大麦品种。该品种幼苗半匍匐，苗期叶色深绿，叶片较长，幼苗分蘖力中等偏上，抗寒性与对照相当。株型紧凑，耐肥抗倒性较好。成穗率较高，穗层整齐度较好，穗型中等，熟相较好。两年鉴定试验平均：株高89厘米，亩有效穗数53万，

江苏选育成功大麦新品种“扬啤4号”

江苏省里下河地区农科所（邮编：225007,电话：0514-87302207）选育的大麦新品种＂扬啤4号＂,前不久通过了江苏省品种审定。该品种幼苗半直立,生长旺盛,抗寒性较好。株型较紧凑,耐肥,抗倒性好。穗层整齐度和熟相均较好。

优质啤酒大麦新品种华大麦6号

华大麦6号选自复合杂交组合，用系谱法育成。该品种为二棱皮大麦，苗期叶片浅绿色，半匍匐，分蘖力强，成穗率较高，成株蜡粉少，株型紧凑，剑叶中等大小，长芒，齿芒，穗纺锤形，光合效率中等，对酸性较敏感。株高87．6cm，全生育期192d，比对照鄂大麦9号早熟1d，穗层整齐度和熟相较好。

江苏选育成功大麦新品种“扬农啤8号”

扬州大学农学院（邮编：225001,电话：0514-87979226）选育的大麦新品种＂苏啤6号＂,前不久通过了江苏省品种审定。该品种苗期叶色深绿,叶片较长,分蘖力中等偏上。株型紧凑,耐肥抗倒性较好。成穗率较高,穗层整齐度较好,穗型中等,熟相较好。株高89厘米,667平方米（1亩）有效穗数53万,每穗实粒数22.7粒,千粒重44.3克。

江苏选育成功大麦新品种“苏啤6号”

江苏沿海地区农科所（邮编：224002。电话：0515-88335675）选育的大麦新品种＂苏啤6号＂,前不久通过了江苏省品种审定。该品种幼苗半直立,分蘖力中等偏上。株型较紧凑,耐肥抗倒性较好,穗层整齐度较好,大穗大粒,后期熟相好。株高86厘米,667平方米（1亩）有效穗数53万,每穗实粒数24粒,千粒重41.8克,生育期198天。

大麦品种——扬农啤8号

扬农啤8号由扬州大学农学院于2006年育成．属春性中熟二棱皮大麦品种。该品种幼苗半匍匐．苗期叶色深绿．叶片较长，幼苗分蘖力中等偏上．抗寒性与对照相当。株型紧凑，耐肥抗倒性较好．．成穗率较高．穗层整齐度较好．穗型中等。熟相较好。两年鉴定试验平均株高89厘米．亩有效穗数53万．每穗实粒数22．7粒，千粒重44.3克。经鉴定．高抗大麦黄花叶病。2010年度生产试验平均亩产446．2公斤，适宜江苏省大麦产区种植。

苏农啤7号

苏农啤7号由江苏沿海地区农业科学研究所育成的春性二棱皮大麦品种,适宜江苏省大麦产区种植.平均亩产量448.3公斤.幼苗半直立,叶色绿,分蘖力较强,成穗率中等,抗寒性较好.株型较紧凑,耐肥抗倒性较好,穗层整齐度较好,穗型中等,熟相好.生育期204天,株高79.6厘米,每亩有效穗49.9万,每穗实粒数24.5粒,千粒重40.2克.抗大麦黄花叶病.