基于图像处理的小麦条锈病菌夏孢子模拟捕捉的自动计数

利用孢子捕捉器进行气传植物病原真菌孢子捕捉,实现田间病原真菌孢子数量的监测,对于气传植物真菌病害的预测预报和防治决策具有重要意义。目前对捕捉到的孢子多采用传统显微镜孢子计数方法,由于孢子个体小、数量大,利用这种计数方法费时费力,易造成较大计数误差。为了获得一种孢子捕捉器捕捉孢子的自动计数方法,提高计数的准确性和工作效率,本研究利用透明胶带、凡士林玻片和Eppendorf离心管3种方法模拟捕捉小麦条锈病菌夏孢子,利用显微镜照相技术获得孢子图像,在MATLAB软件环境下,对图像进行基于最近邻插值法的缩放处理、基于K-means聚类算法的分割处理、形态学操作修饰和分水岭分割等一系列的处理,实现夏孢子的自动计数和标记。结果表明,3种模拟方法获得的孢子图像经过处理后,均可获得较好的孢子计数结果。透明胶带、凡士林玻片、Eppendorf离心管模拟捕捉条锈病菌夏孢子的平均计数准确率最低分别为98.5%、98.7%、99.9%,Eppendorf离心管模拟捕捉条锈病菌夏孢子和小麦白粉病菌分生孢子的平均计数准确率为99.8%。本研究为实现田间利用孢子捕捉器捕捉孢子的自动计数提供了一种简便、快捷、准确、高效的方法。

小麦条锈病气象预测方法及遥感监测研究进展

从影响小麦条锈病发生发展的大尺度气候背景、局地气象因子两方面,对小麦条锈病发生发展的气象预测研究进行了综述,指出了常规预测方法存在的问题和难点。概述了高光谱遥感在小麦条锈病监测中的应用,并对遥感与作物模型的结合进行了探讨,在此基础上展望了基于大气环流的小麦条锈病中、长期预测及G IS辅助的遥感技术在小麦条锈病监测方面的应用前景。

基于GF-1/WFV数据的冬小麦条锈病遥感监测

条锈病是冬小麦常见病害,利用遥感影像对条锈病病害区域进行准确监测具有重要意义。该文利用GF-1/WFV影像,结合条锈病地面光谱数据分析,采用冬小麦条锈病遥感监测指数(wheat stripe rust index,WSRI)对河南西华县冬小麦条锈病发病范围进行了估测。首先,利用冬小麦NDVI加权指数(weighted NDVI index,WNDVI)获取冬小麦种植区域。其次,利用影像4个波段反射率之和提取不同冬小麦品种的分布范围,值较高的为条锈病高抗品种(郑麦系列),较低的则是条锈病易感品种(矮壮系列)。再次,构建冬小麦条锈病指数(wheat stripe rust index,WSRI),结合地面实地调查的条锈病分布数据,通过设定合理的WSRI指数划分阈值,提取条锈病染病区域并进行精度验证。结果表明,研究区内小麦条锈病空间分布识别的总体精度在84.0%以上,具有区域监测应用的潜力。该方法简单,可操作性强,表明宽波段GF-1影像结合WSRI指数的技术,是一种比较可行的小麦条锈病遥感监测方案。

麦类作物抗锈病和白粉病抑制现象研究进展

发掘利用栽培种和野生近缘种中新的抗病基因,是麦类作物锈病和白粉病的主要防治措施。但在此过程中经常遇到抗病性抑制现象,即新抗病基因转移后抗病性不能或不能充分表达。对抑制基因的表达规律,及抗病性抑制现象的存在原因和研究前景等进行了综述。

小麦条锈病受灾率时间序列混沌特征研究

利用混沌和分形理论,对湖北省襄樊地区小麦条锈病受灾率进行了混沌识别研究,对其功率谱、主分量、关联维度、最大Lyapunov指数进行了分析。结果表明,小麦条锈病受灾率时间序列具有混沌特征,属于混沌时间序列。因此建议对小麦条锈病进行建模预测时,应主要采用非线性建模方法。

农作物锈病叶傅里叶变换红外光谱检测方法研究

在农作物生产中,不合理使用化学农药来防治植物病害的现象普遍存在,严重影响产品品质及食用安全,快速鉴别植物病害并采取合理的防治措施对提高农作物品质具有重要意义。利用红外光谱三级鉴别法(傅里叶变换红外光谱(FTIR)、二阶导数红外光谱(SD-IR)及二维相关红外光谱(2D-IR))对蚕豆、玉米、葱和蒜正常叶、锈病叶病斑处及病斑附近绿色部位进行了研究。结果显示,正常叶、病斑附近绿色部位及锈病叶病斑处的光谱吸收峰强度和形状存在微小差异。原始光谱中正常叶、病斑附近绿色部位及锈病叶病斑处的几个吸收强度比存在差异,蚕豆的正常叶、病斑附近绿色部位及锈病叶病斑处的吸收强度比A1 410/A1 646分别为0.698,0.624和0.616,A2 926/A1 646相应比值分别为0.665,0.638和0.552;玉米的相应比值A1 649/A1 055分别为0.813,0.696,0.691,A1 382/A1 055相应比值分别为0.552,0.478和0.465,A2 926/A1 055相应比值分别为0.574,0.467和0.469;葱的相应比值A1 382/A1 061分别为0.843,0.821和0.704,A2 923/A1 061相应比值分别为0.707,0.680和0.489;以上锈病叶病斑处及病斑附近绿色部位的几个峰强比均比正常叶小。二阶导数红外光谱在1 800～800cm-1范围内,正常叶、病斑附近绿色部位及锈病叶病斑处的吸收峰的形状及强度显示明显差异。二维相关红外光谱显示,正常叶、锈病叶病斑处及病斑附近绿色部位在860～1 690cm-1范围内自动峰和交叉峰的位置、数目及强度存在显著差异。蚕豆正常叶出现4个强自动峰,2组强的正交叉峰;病斑附近绿色部位出现5个强自动峰,4组强正交叉峰;锈病叶病斑处出现2个最强自动峰和5个中强自动峰,5组强正交叉峰;蚕豆锈病叶病斑处自动峰强度最强,而正常叶的各个自动峰的强度最低。玉米正常叶出现9个强自动峰,12组强的正交叉峰;病斑附近绿色部位出现11个强自动峰,3组最强的正交叉峰和11组中强正交叉峰;锈病叶病斑处出现6个强自动峰,3组强正交叉峰;蒜正常叶出现9个强自动峰,8组强的正交叉峰;病斑附近绿色部位出现2个最强自动峰和9个次强自动峰,10组强正交叉峰;锈病叶病斑处出现6个强自动峰,1组强正交叉峰;玉米和蒜病斑附近绿色部位的各个自动峰的强度最强,而锈病叶病斑处自动峰和交叉峰强度最弱。葱正常叶出现9个强自动峰,5组强的正交叉峰;病斑附近绿色部位出现8个强自动峰,3组强正交叉峰;锈病叶病斑处出现3个强自动峰,无正交叉峰出现。葱正常叶的各个自动峰的强度最强,而锈病叶病斑处自动峰强度最弱。结果表明,利用傅里叶变换红外光谱结合二阶导数红外光谱及二维相关红外光谱能简单、快速地鉴别研究农作物锈病叶,有望为农作物病害提供一种光谱检测方法。

优异抗源欧洲山芥的研究与利用进展

欧洲山芥(Barbarea vulgaris R.Br.)是一种能合成皂苷的二年生十字花科植物,被认为是研究皂苷生物合成、植物与昆虫协同进化的理想模式植物。综述了欧洲山芥形态及生物学特性、起源演化、抗虫相关次生代谢、营养条件及环境对抗虫性的影响、作为"诱杀作物"的优越性、抗虫基因定位等研究进展,并对存在的问题和发展方向进行了讨论,以期为充分利用该优异种质资源进行十字花科作物抗病抗虫遗传育种研究和进行重要流行病虫害的综合防治提供参考。

同一适宜生态区拟引种广西的玉米品种抗病性鉴定与分析

2016~2019年对62个热带亚热带类型区和西南春玉米类型区的各省审定拟引种广西的玉米品种进行6种主要病害的抗病性鉴定,明确拟引种广西的玉米品种对广西玉米产区主要病害的抗病水平。结果表明,参试品种对纹枯病、南方锈病、大斑病、小斑病、穗腐病和茎腐病的抗性,表现中抗及以上的比例分别为27.9%、30.6%、66.1%、50.0%、68.9%和69.4%。不同年份间引种品种抗病性呈现一定的相似性,个别年份特殊除外,表现感和高感纹枯病及南方锈病的品种比例均高于其他4种病害,都在60.0%以上;不同省份审定的引种品种抗病性亦显示一定的相似性,表现感和高感纹枯病及南方锈病的品种比例高于其他4种病害。鉴定结果表明,在同一适宜生态区的各省审定品种中选择品种引种广西时,应特别注意避免或谨慎引种高感纹枯病和南方锈病的品种,以规避或减少因病害危害造成损失,保障引种生产安全。

三唑类杀菌剂对苹果锈病的防效及作物安全性评价

以苹果锈病(Gymnosporangium yamadai)为试材,采用田间试验,研究了6种三唑类杀菌剂不同浓度不同施药时间对苹果锈病的田间防治效果及作物安全性的影响,以期为苹果锈病的安全高效防控提供参考依据。结果表明:腈菌唑的防治效果及安全性均表现优良,预防试验中,40%腈菌唑EC 2 000倍和4 000倍于幼果期第2次药后10 d保护苹果叶片不受G.yamadai侵染的防治效果均达98%以上,治疗试验中,果实膨大期第4次药后16 d抑制叶片病斑扩展的防治效果为90.89%和87.17%。作物安全性试验结果表明,供试药剂不同浓度于花芽露红期到果实膨大期施用,对苹果叶片、枝梢、花和果均无药害产生,果面无畸形和果锈。于花芽露红期到果实膨大期施药,只有10%苯醚甲环唑DC 2 000倍和40%腈菌唑EC 4 000倍的单果质量与对照差异不显著,其它各处理均下降9%以上。果实膨大期开始施药,供试药剂处理均未对果实生长产生显著影响。