簇生番茄果梗超声切割过程仿真与试验

为揭示超声技术应用于簇生番茄切割采收的机理及优势,比较了簇生番茄果梗材料在常规切割和超声切割中的切割力和去除特性。首先测定了簇生番茄果梗和自制超声切割刀的参数,然后基于Abaqus进行仿真,将果梗纤维化,在宏观和微观仿真中对比常规切割和超声切割过程中的应力及去除机理。最后,自制试验台,通过改变超声切割刀的激振频率、输入电压、切割速度和切割角度进行切割力测定试验并采用响应面法的Box-Behnken进行四因素三水平分析,随后观察果梗断面形貌。结果表明:在自制超声刀工作频率(35~37 kHz)和电压(340~380 V)内,切割速度、角度对切割效果影响最显著,激振频率和输入电压在特定值附近时切割效果最好;在36 kHz、360 V、0.125 cm/s、0°的条件下,仿真中超声切割耗时约为8 s,平均最大切割力为0.635 N,相对于常规切割(1.019 N)降低37.7%;试验中超声切割耗时约为5.3 s,所需切割力最大为0.543 N,相较于常规最大切割力(1.017 N)降低46.6%,同时表面粗糙度降低20.9%,试验与有限元仿真的切割力结果误差为8.9%,基本吻合。超声切割可以降低切割力,缩短切割耗时,同时还提高断面质量,减少果梗组织损伤、水分散失,对延长果实保鲜时间具有一定的意义。

Screening of Tomato Resources Resistant to Tomato Gray Mold

This study was conducted to screen tomato resources resistant to gray mold for the first time by in-vitro stem inoculation method.The results showed that Solanum habrochaites T2-07-316 was highly resistant to gray mold,and had the relative stem infection rate and relative stem rot expansion rate of 0 on the 6^(th) day after inoculation.There were also other seven transgenic common tomato materials which showed higher resistance to gray mold,with a relative stem infection rate in the range of 15.00%-38.33% and a relative stem rot expansion rate in the range of 10.22%-23.57%.Among them,T2-07-337 had the best resistance.

面向番茄自动整枝的茎秆夹持力学特性测量与分析

获取番茄植株的茎秆外观形态和组织力学特性是设计自动化整枝执行机构的重要依据。为此,以“佳丽14”番茄品种作为研究对象,通过实地测量获取番茄植株茎秆自然形态参数,基于MTS E43型电子万能试验机对茎秆力学特性进行测量,获得番茄茎秆挤压、剪切及离层断裂等力学特性参数。根据对茎秆施加不同正压力时产生的最大静摩擦力,采用最小二乘法分别估算了其与不锈钢、PVC、硬质橡胶及硅胶等4种典型工程材料的最大静摩擦因数;同时,为了实现对番茄植株侧枝安全夹持与可靠分离,结合对茎秆离层断裂与夹持压溃时临界力约束,确定了番茄植株侧枝夹持柔性材料的硬度与弹性模量。研究结果可以为设施农业番茄自动化整枝及整枝机器人关键执行部件的设计提供理论依据。

基于改进Mask R-CNN的番茄茎秆分类方法

为实现对与背景近色、不规则细长型目标——番茄茎秆的分类,提出了一种基于改进Mask R-CNN的番茄茎秆分类算法.采集日间和夜间番茄植株图像,使用labelme分别制作日间和夜间番茄茎秆分类数据集.结合迁移学习方法,使用两种数据集分别训练Mask RCNN模型.对Mask分支进行了改进,在生成掩膜的同时生成其最小外接矩,并提出了用于评估掩膜边框精确率的评价指标Re及用于综合评估模型性能的像素级评价指标.试验结果显示:夜间及日间茎秆分类模型的像素F1值、像素全类平均正确率分别为48.82%、50.03%和57.76%、56.06%. Mask分支改进后掩膜边框精确率得到了显著提高,平均每幅图像检测耗时0.31 s,满足实际应用对算法实时性的需求,可为植株修剪等工作的智能化提供方法支持.

日光温室番茄稀植多干技术应用效果分析

传统番茄栽培用苗量大、定植用工多,通过利用番茄侧枝易发的特点,采用稀植多干技术,可为实现省苗、劳动轻简化提供一种途径。研究以番茄普罗旺斯为试材,在保证每公顷内枝条数一定的条件下,设置单干整枝(T1)、双干整枝(T2)、三干整枝(T3)、四干整枝(T4)共4个处理,探究其对番茄成本投入、植株生长及产量动态变化的影响。结果表明,采用稀植多干技术(T4)相比于传统单干整枝(T1),最多可以节约种苗22 174株/hm^(2),节约74.87%的生产成本;T2、T3、T4处理单株地下部生物量分别达到25.53、35.04、60.83 g,分别较T1处理高61.68%、121.91%、285.24%,表明根系能够满足较多枝条生长发育,且T3处理根冠比显著低于其他处理,低的根冠比促进地上部同化物的积累及产量形成,使采收集中,有利于降低劳动成本;单干整枝(T1)上市期较早,且早期产量高,T2、T3、T4处理前期产量分别比T1处理低30.24%、45.69%、59.00%,T1处理提前收益56 733.33元/hm^(2),T3处理中期产量分别比T1、T2、T4处理高21.93%、21.19%、15.96%,且T3处理总产量为38 734.03 kg/hm^(2),与T1处理产量和效益相近。故稀植多干技术可用于日光温室番茄生产。

日光温室番茄单垄双干整枝栽培技术

为了降低高品质番茄的种子、种苗成本,实现设施农业整体种植效益提升,满足市民对高品质口感番茄的需求,总结了日光温室番茄单垄双干整枝栽培关键技术要点,包括品种选择、茬口安排、定植前准备、定植、定植后管理、病虫害防治等,通过双干整枝,降低了番茄种植密度,减少了种苗使用量,降低了种苗成本,实现了增产、增收。

基于茎直径变化监测番茄水分状况的机理与方法

该研究以春季温室番茄为试验材料,以筒栽和小区相结合的方法探索了番茄茎直径变化的机理与规律、外界环境因素对茎直径变化的影响以及如何消除气象因子对实测日最大收缩量(MDS)数值干扰等问题,目的在于为基于茎直径变化监测作物水分状况、实现自动灌溉的技术提供理论和实践依据。试验结果表明,番茄茎直径变化落后于叶水势变化,二者存在很好的相关性。番茄茎直径收缩过程是由韧皮部及木质部收缩同步构成,而恢复过程则是不同步的,木质部恢复较快。番茄盛果期蒸腾强度大于花果期蒸腾强度,蒸腾强度越大一天中最小茎直径出现的时间越晚,而其茎直径开始恢复的临界气孔导度值越小。番茄MDS的变化趋势和日均辐射的变化趋势一致,但变化幅度由土壤水分决定。当土壤相对含水率由田间持水率降至50%时,MDS随土壤水分的下降而变大,天气晴好时MDS能够很好的反映出土壤水分的差异;而当土壤相对含水率小于50%后,MDS随土壤水分的下降而变小。通过统计分析,由实测MDS与参照MDS相比的相对日最大收缩量(RMDS)指标基本上可以消除气象因子对监测结果的影响,稳定的反映土壤水分状况。

番茄茎叶提取物对8种植物病原菌的生物活性初步研究

采用6种溶剂对番茄茎叶进行平行提取,以葡萄白腐病菌、葡萄黑痘病菌、苹果腐烂病菌、苹果轮纹病菌、苹果斑点落叶病菌、棉花枯萎病菌、瓜类枯萎病菌和番茄早疫病菌为供试菌,对番茄不同提取液进行抑菌活性测定。结果表明,各溶剂提取液对特定病菌都有极好的抑制作用,对葡萄白腐病菌和苹果腐烂病菌的抑制率均为100%,对其它病菌也都有很好的活性。番茄茎叶的水提取液对供试8种病原菌的综合抑制效果最好,对葡萄白腐病菌、葡萄黑痘病菌和苹果腐烂病菌的抑制作用高达100%,对瓜类枯萎病菌抑菌效果最差也为67.74%。,因此,水应作为番茄茎叶农用抑菌活性物质提取的首选溶剂,石油醚可作为有机溶剂提取番茄茎叶农用抑菌活性物质的溶剂。

番茄茎直径MDS的通径分析与数值模拟

以春夏季温室番茄为实验材料,研究充分灌溉条件下的茎直径变化指标日最大收缩量(MDS)与气象因子(水面蒸发量Ew、日最高气温Tmax、日均气温Tm、日均空气饱和差DVPDm、正午空气饱和差DVPDmd、日总辐射Rs和日辐射峰值Rmax)的相关性。结果表明,Rmax、DVPDm和Ew与MDS的直接通径系数为正,Rmax的直接通径系数最高,其次为DVPDm,二者与MDS的相关性达显著水平,但Ew与MDS的相关性未达显著水平,表明Rmax和DVPDm为决策变量,对温室番茄茎直径变化起直接作用。而Tmax、Tm、DVPDmd、Rs与MDS的直接通径系数为负,但各自总作用又都为正,表明它们主要通过Rmax和DVPDm对番茄茎直径变化起间接作用。据此建立了MDS与Rmax和DVPDm的模拟方程,经检验此方程达显著水平,预测值能够准确地反映出MDS实测数值的变化。

番茄茎基腐病病原菌的生物学特性

对番茄茎基腐病病原菌生物学特性研究结果表明:病菌菌丝在供试PDA、PSA、2%水琼脂、Richard、番茄煎汁、燕麦片和番茄燕麦等7种培养基中均能良好生长,而在2%水琼脂培养基上生长较为缓慢;菌丝在2～32℃范围内均能生长,最适20℃,致死温度为50℃,10min;菌丝生长的pH范围为3～10,最适为5～7;光照对菌丝生长影响较小。病菌在7种供试培养基上均能产生菌核;菌核在10种供试营养物质中均能萌发,萌发温度范围为5～30℃,最适20℃,致死温度为59℃,10min;菌核萌发pH范围为3～10,最适为7。

番茄种子消毒方法及愈伤组织诱导的初步研究

以大红番茄、大黄番茄及红牛奶番茄为材料,研究了不同种子消毒方法和基因型对番茄种子萌发的影响,以及激素配比对愈伤组织诱导的影响。结果表明,种子消毒的最好方法是采用3%的次氯酸钠灭菌3min。大红番茄的发芽率最高(86.25%),红牛奶番茄的发芽率较低(38.75%),表明各基因型之间发芽率差异较大。大红番茄和红牛奶番茄最佳的子叶愈伤组织诱导培养基为MS+0.50mg/L IAA+1.0mg/L BA,愈伤组织诱导率分别为81.25%、50.00%;大黄番茄子叶愈伤组织诱导最佳培养基为MS+0.20mg/L IAA+1.00mg/L BA,愈伤组织诱导率为68.75%;大红番茄、大黄番茄及红牛奶番茄茎段愈伤组织诱导最佳培养基均为MS+0.50mg/L IAA+1.00mg/L BA,其愈伤组织诱导率分别为75.50%、68.75%、37.50%。

番茄茎枯病病原菌鉴定

番茄茎枯病主要危害番茄的茎和果实,严重影响番茄的产量和品质,为此,采用组织分离法对河南商丘地区番茄茎枯病病原菌进行分离、纯化,测定其致病性,并进行形态学和分子生物学鉴定。结果表明,番茄茎枯病病原菌为链格孢菌(Alternaria alternate),其rDNA ITS序列与Gen-Bank中苹果链格孢菌(A.alternate)的ITS序列同源性为100%,与链格孢属的其他小孢子种聚在一个大的分支上。番茄茎枯病病原菌的鉴定为该病害的防治奠定了基础。

日光温室秋冬茬番茄茎基腐病的发生规律及防治技术

茎基腐病是日光温室秋、冬茬番茄重要病害之一。通过对宁夏日光温室秋、冬茬番茄连续3a的多点温室田间调查研究与综合防治示范,初步掌握了茎基腐病在该地区的田间发病条件及发生规律,并从农业防治、物理防治、生态防治及化学防治等方面总结提出综合防治对策,以指导生产实践。

番茄组培再生体系优化研究

对番茄再生体系中无菌苗的苗龄、不定芽诱导培养基和生根培养基的激素配比进行了优化。试验以‘浙杂905’、‘圣亚’和‘富丹’为材料。用番茄的茎段和子叶作为外植体,对外植体的出愈率、诱导率和不定芽生根情况进行差异比较。主要结果如下:选苗龄为4天的番茄幼苗。番茄子叶为外植体的最佳再生培养基配比为MSB5+3%蔗糖+0.6%琼脂+BA2.0mg/L+NAA0.1mg/L(pH5.8),‘浙杂905’、‘圣亚’和‘富丹’子叶的出愈率分别为97.00%、91.00%、86.00%,诱导率分别为64.67%、59%、53%。以番茄茎段为外植体的最佳再生培养基配比为MSB5+3%蔗糖+0.6%琼脂+BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L(pH5.8),‘浙杂905’、‘圣亚’和‘富丹’茎段的出愈率分别为81.67%、76.00%、82.67%,诱导率分别为41.00%、48.67%、39.67%。不定芽生根培养基为:1/2MS+NAA0.1mg/L+IBA0.5mg/L。通过试验对比得出,番茄再生体系中选用无菌苗的最佳苗龄、不定芽诱导培养基和生根培养基的配比,子叶的再生能力要显著高于茎段。

番茄茎直径变差法诊断水分状况试验

在温室条件下,盆栽和小区试验相结合,进行了用番茄株茎直径变差法诊断其水分状况的试验研究。结果表明,植株茎膨胀及收缩与作物体内的水分状况有密切的关系,茎直径变化量(ΔSd)能灵敏、实时、准确地反映植株体内的水分状况。与其它水分诊断方法相比,茎直径变差法具有简便、稳定、无损、连续监测和自动记录的优点。

污泥增强番茄茎叶单相发酵产沼气研究

针对番茄茎叶自然发酵速率较慢的问题,采用与剩余污泥混合发酵(番茄茎叶与污泥挥发性固体质量比为1:2)调控底物营养结构,同时接种0.1 g/m L颗粒污泥弥补体系产甲烷菌微生物不足的方法,不仅使番茄茎叶的去除率达到95%以上,而且显著提高有机物发酵的沼气产率至263 m L/g(提高7.5倍),沼气中甲烷体积分数也相应提高至64.5%。该发酵方法不仅达到了以废治废的目的,而且实现了资源利用最大化。

番茄茎部常见病害的识别与防治

总结了番茄青枯病、枯萎病、立枯病、茎基腐病、白绢病5种茎部常见病害的症状特点,并着重介绍了它们的药剂防治方法。

番茄茎腐病菌的分子鉴定及致病力检测

本研究采用形态学观察、核糖体DNA转录间隔区(ITS)克隆、系统发育树和致病力检测等方法对河南周口地区番茄茎腐病菌进行分子鉴定和致病力检测,以期为茎腐病的抗病育种及病害防治提供一定的理论依据。形态学观察结果显示,从周口地区番茄上分离的茎腐病病原菌属于镰孢属,ITS序列分析及系统进化树分析进一步确定其为茄镰孢,分离物与茄镰孢福建分离物(JN232141.1)亲缘关系最近,聚在一个进化支上,致病力检测结果表明在测试的植物中该病菌对茄科植物龙葵的致病力最强,该病菌寄主范围广,可侵染茄科、十字花科多种植物。

基于吊蔓绳的温室番茄主茎秆视觉识别(英文)

为了精确识别番茄植株以供精确对靶喷施,该文提出一种基于温室吊蔓绳对番茄主茎进行检测识别的算法。通过分析番茄作物图像在HSI颜色空间的分布特性,基于H分量应用Otsu分割算法对番茄作物图像进行二值化处理,以突出图像中吊蔓绳区域。利用细化算法提取出吊蔓绳区域离散特征点簇,并采用最小二乘法直线拟合特征点簇获取吊蔓绳位置。试验结果表明,处理分辨率640×480像素的图像平均用时0.16s,对100张图像进行识别试验,正确率达93%,该算法提取吊蔓绳和番茄主茎间的最大距离偏差为48像素单位,能够准确识别番茄主茎秆,具备较强的鲁棒性。

北方日光温室长季节番茄茎节生长模拟模型

以番茄器官生长发育的生理生态过程为基础,建立了北方日光温室长季节番茄茎节生长模拟模型,它是建立番茄叶片和果实生长模拟模型的基础。供试番茄品种为"卡鲁索"和"卡特琳娜"。确定了模型中的参数如节点最大出现速率等,并对模型进行了验证试验。结果表明:番茄茎节数模拟值与实测值的变化趋势一致,平均相对误差为0.7%～9%。用散点图法验证模拟值与实测值的相关系数达0.9964,截距为-8.8,每平方米模拟值比实测值平均偏低8.8个茎节。表明模型模拟结果较好。