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《北方园艺》2017年8期阅读推荐

2017-08-21 北方园艺编辑部


01

基于RGB颜色空间模式的影像分割方法可提高套袋苹果识别率达93.4%

    《北方园艺》2017年第8期刊载了西北农林科技大学水土保持研究所张万红、朱元骏的论文(研究论文栏目)——《套袋苹果影像的分割方法研究》。该研究由中国科学院重点部署项目(KFZD- SW-306 -03)资助。(p6)


苹果套袋被作为一种生产无公害水果的栽培措施在生产上被广泛使用,能增进苹果着色、使果面光洁、提高品质,并且减少喷施农药,防止污染,保护环境。采用视觉技术监控和预测果园产量,可以降低劳动量并提高结果精度。因此,尽量准确的识别树上果实,对监测精度至关重要。


该研究通过对苹果树影像中RGB颜色空间模式下各种目标物的R、G和B值的分布特征进行分析,根据各目标物间R、G及B值分布的差异,对影像中的待分割目标物(套袋苹果)进行分割,并将该分割结果与基于H颜色分量的K均值聚类分析以及多阈值分割方法分割结果进行比较。


结果表明,基于RGB颜色空间模式的影像分割方法,影像中背景(树枝、绿叶、土壤以及天空)与前景(套袋苹果)分割准确,分割后的前景目标物外形无明显变形现象,套袋苹果的主要形态特征能被准确显现。基于K均值的聚类算法分割结果,其中部分树枝、绿叶与套袋苹果交织在一起,甚至在图像的一些部位树枝、绿叶与套袋苹果的影像产生融合。从多阈值分割结果可以看出,套袋苹果基本与其它背景产生了分离,但仍有少量的绿叶以及树枝与套袋苹果紧密相连,而且被分割后的套袋苹果中有较多黑斑,待分割目标被过分割。


综上,该试验算法优于K均值聚类分析以及多阈值分割方法。此外,通过影像分割后对苹果计数,识别率可达93.4%,较高的识别率也表明该试验算法分割套袋苹果结果合理可靠。


图1  原图

图2  灰度图

图3  套袋苹果灰度图像直方图

图4  该试验算法分割结果

图5  K均值聚类算法分割图像

图6  多阈值算法分割图像



02

秸秆气化产物可提高番茄产量及品质

    南京市蔬菜科学研究所刘庆叶、吴旭东、王蓓等撰写的论文(研究简报栏目)——《秸秆气化产物对番茄生长的影响》,由江苏省重点实验室开放基金项目(BM2011013)、江苏省农业三新工程项目(SXGC[2016]006)、生态循环项目共同资助。(p25)


我国每年可生产秸秆逾7亿t,约占全世界秸秆总量的20%~30%,数量大、种类多、分布广,若处理不当,易造成污染。秸秆醋液和秸秆炭是秸秆等农林生物质原材料热解气化过程中产生的液体和固体副产物。秸秆醋液中的活性物质能抑菌、杀菌,对防治病虫害具有明显效果,对人畜无毒;秸秆炭可有效改良土壤微生物环境、理化性质,修复板结、盐渍化土壤。


该研究对“世纪红冠”番茄进行不同施肥配合秸秆炭、秸秆醋液处理(T1,施用有机肥;T2,施用有机肥+喷施秸秆醋液叶面肥;T3,施用有机肥+秸秆炭;CK为对照,正常施用化肥,未额外施用其它肥料),通过测定番茄产量、坏果率及维生素C、可溶性糖含量,研究了秸秆气化产物对番茄产量及品质的影响,以期为秸秆气化产物的有效利用提供参考依据。    

   

结果表明,施用有机肥+喷施秸秆醋液叶面肥处理下番茄产量最高,与其它处理达差异显著水平,表明施用有机肥加秸秆醋液能显著提高番茄的产量。T2、T3处理的番茄维生素C、可溶性糖含量均显著高于CK,坏果率均显著低于CK,说明施用有机肥加秸秆醋液和施用有机肥加秸秆炭的处理均可以显著降低番茄坏果率,提高番茄品质。

图1  秸秆气化产物对番茄产量的影响

图2  秸秆气化产物对番茄坏果率影响

图3  秸秆气化产物对番茄维生素C含量影响

图4  秸秆气化产物对番茄可溶性糖含量影响



03

土壤新风系统在日光温室中应用的可行性

     该文章由山东省农业科学院张纪涛等撰写(设施园艺栏目),是山西省科技攻关(20130311010-2)、山西省重点研发计划(201603D221036-2)共同资助项目。(p60)


通风不足、空气湿度大、病害发生严重的问题严重影响着日光温室生产,而加温通风能耗成本高,难以在实际生产中普及使用。土壤新风系统将通风管道埋置于地下,通过与土壤的热交换来提高或降低室外空气温度,保证进入室内的空气温度,达到降低新风负荷、节约能源的目的,已被系统研究并广泛应用于建筑中。


该研究通过监测日光温室土壤新风系统的基本参数特征,分析其在日光温室上的可应用性,为土壤新风系统在日光温室应用推广提供参考依据。


结果表明,日光温室内部≥50 cm深土壤的温度比较恒定,日变化幅度≤0.3℃。在5.8、4.6、3.1m·s-1的流速下,新风经过系统温度分别被提高了7.8~8.9、9.8~11.9、6.3~7.8℃;出口空气湿度分别为42.3~52.0%、35.4~40.3%、61.6~83.6%;进出口焓差分别为7.7~9.4、9.9~12.1、9.3~12.5  kJ·kg-1;运行时段内吸收土壤的热量分别为23 160、23 492、14 884 kJ。土壤新风系统可以显著提升新风温度,出口处新风湿度低于室内空气湿度。土壤新风系统可以用于冬季日光温室空气环境的调控。

注:1.进风口 2.墙体 3.风机 4.地埋管道 5.土壤 6.地表 7.出风口

图1  日光温室土壤新风系统结构

图2  日光温室内不同深度的土壤温度

图3  土壤新风系统进出风口温湿度

图4  土壤新风系统管道内不同位点的空气温度

图5  土壤新风系统进出风口温差与焓差



04

月季新品种“温馨”的选育

    《北方园艺》2017年第8期刊载了玉溪市农业科学院的张军云、张钟、董春富等撰写的论文(新品种栏目)——《月季新品种“温馨”的选育》。该研究由云南省科技型中小企业技术创新项目(云财教[2015]185 号)资助。(p164)


月季是世界四大切花之一,也是我国最重要切花之一,芽变是月季培育新品种的方法。玉溪市农业科学院联合通海锦海农业科技发展有限公司从切花月季品种“金香槟”的芽变中选育出了新品种“温馨”,2015年4月通过云南省林业厅园艺植物新品种注册登记办公室审定,审定号“云林园植新第20150017号”。该品种为直立型矮丛品种,单头复色系大花型,花色为橙白色,背面深粉红色,花瓣无基部色斑;花径10~11 cm;切枝长度65~95 cm,粗细均匀;生长势较强,切花产量高,温室栽培单株年产切花8~9枝。 “温馨”适宜云南滇中地区及相似气候环境的一般保护地切花栽培,最适生长温度22~26 ℃。

图1  月季新品种“温馨”

图2  月季新品种“温馨”的生长环境

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