小麦植株拓扑结构发生过程的仿真研究

以小麦作物为研究对象,采用小麦植株形态结构的观测分析,提出了由多层次自动机模型、植株拓扑结构数据模型和模型调度算法构成的小麦植株拓扑结构的发生过程仿真方法.多层次自动机模型将小麦植株拓扑结构的发展过程视为生长单元、叶元和器官三个不同层次基本结构的重复、迭代,并以此建立宏状态、子状态和微状态自动机,进行拓扑结构演变过程的控制和形式化描述;植株拓扑结构数据模型基于小麦分枝结构的特征,建立拓扑结构的抽象单元和抽象单元间的关系,实现植株拓扑结构的描述与结构化存储;模型调度算法以多层次自动机为控制机制,进行植株拓扑结构数据的动态更新.在此基础上,采用VC++/OpenGL建立小麦虚拟生长可视化系统,进行了植株拓扑结构发生过程仿真,结果表明,改进方法能够对小麦个体全生育期拓扑结构的演变过程进行准确仿真,与同类仿真方法相比较,具有拓扑发生规律形式化定义易于建模理解、拓扑结构发生仿真控制精确、拓扑控制与描述分离利于改进和扩展等特点,可为虚拟小麦生长研究提供技术支撑.     

小麦品种知识图谱构建与可视化研究

为探索知识图谱技术在农业智能生产中应用与落地, 解决复杂多样的农业生产数据的精准查询与可视化问题, 本研究以小麦品种知识为例, 利用爬虫技术, 爬取1852个小麦品种信息、735个微百科、102349个词条; 基于知识图谱技术, 设计品种知识图谱实体与关系, 对抓取数据进行清洗、抽取与融合, 经过实体识别、关系构造等处理, 构建实体258484个, 关系328933个. 在此基础上, 设计了小麦品种知识存储方式, 结构化数据存储在MySQL中, 非结构化数据存储在MongoDB中, 使用Neo4j图数据库存储知识图谱来提高知识的查询性能, 在此基础上实现小麦品种关系查询与实体识别, 提供品种数据精确表达与可视化, 表明利用知识图谱技术实现品种等信息的可视化是可行的, 该研究可以为知识图谱在农业中的应用提供技术参考和理论支撑.     

不同发芽程度小麦品质变化及应用研究进展

小麦在收获季节若遇到连续的阴雨天气或储藏不当就会发生萌动或者发芽,不仅导致外观发生改变,其内在品质也产生了巨大变化。综述了萌动小麦和发芽小麦的质量指标(容重、千粒重)、营养品质指标(淀粉、脂类、蛋白质、灰分)、食用品质(馒头、面条、面包)以及种用品质的变化规律,并探讨了利用萌动小麦和发芽小麦的新思路。     

不同硬度红皮小麦的储藏霉变差异研究

将两种软质红皮小麦和两种硬质红皮小麦调节水分后置于相同的温度和水分条件下进行模拟储藏,以探讨不同硬度红皮小麦在储藏过程中的霉变差异。试验结果表明:在水分含量13.5%、28℃储藏条件下,硬质红皮小麦扬麦16和镇麦10中的霉菌的带菌量增加速率显著地高于软质小麦扬麦15和扬辐麦4号中的带菌量(P0.01),软质红皮小麦对灰绿曲霉的生长具有明显的抑制作用;在水分含量15.0%、28℃储藏条件下,软质小麦对储藏霉菌具有一定程度的抑制作用,其带菌量增速仍明显低于硬质红皮小麦中的带菌量。将干燥小麦置于RH 80%潮湿环境下进行吸湿模拟储藏4周后,硬质红皮小麦中灰绿曲霉的带菌量比软质红皮小麦高出6倍以上。利用显微镜观察小麦籽粒表面发现,小麦中霉菌的生长主要集中在胚部,硬质小麦胚部的霉菌生长明显多于软质小麦胚部。因此,在相同储藏条件下硬质和软质的红皮小麦在储藏过程中霉变的发生具有显著差异,软质红皮小麦籽粒具有较强的抗霉变特性。     

米象和玉米象发育始点温度的测定与计算

掌握蛀食性储粮害虫米象和玉米象在不同温度条件下的发生动态,可为避免其在粮粒内造成隐蔽性危害、控温储粮以及害虫早期监测、预测和检查提供指导。研究了在20℃、22.5℃、25℃、27.5℃、30℃、35℃和RH 70%条件下米象和玉米象分别在水分含量为12.5%和13.5%的小麦中的发育历期,计算了其发育始点温度。主要结果为:在水分含量为12.5%的小麦中,米象和玉米象的发育历期在27.5℃、25℃、22.5℃、20℃下分别为30 d和32 d、39 d和40 d、46 d和46 d、91 d和92 d;在水分含量为13.5%的小麦中,米象和玉米象在相应温度下的发育历期分别为27d和29 d、33 d和30 d、37 d和38 d、67 d和70 d。计算得出,在水分含量为12.5%的小麦中米象和玉米象的合理发育始点值分别为15.82℃和15.54℃;在水分含量为13.5%的小麦中米象和玉米象的合理发育始点值分别为14.45℃和14.79℃。结果表明,米象和玉米象的最适宜发育温度为27.5℃,低于和高于最适发育温度时害虫发育历期随温度降低和升高明显延长。在同样温度下,小麦水分含量增加可使害虫发育历期显著缩短。害虫发育始点温度和发育历期受温度和粮食水分影响显著。     

赤霉病小麦分级后特性及与真菌毒素含量的相关性研究

为合理利用赤霉病小麦,探究其特性及与真菌感染程度之间的相关关系,利用风选筛选将赤霉病小麦分级,研究分级后样品的籽粒特性、品质特性及呕吐毒素(Deoxynivalenol,DON)和玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)含量。结果显示:分级对籽粒的重新分布效果显著。分级后随DON、ZEN含量的增加,样品籽粒特性和品质特性、流变学特性总体呈变差趋势。其中,千粒重、容重与真菌毒素含量显著负相关,不完善粒与真菌毒素含量显著正相关;白度、色度L*值与DON、ZEN含量均呈显著负相关关系,灰分、麸星面积与ZEN含量极显著正相关;形成时间、稳定时间、粉质质量指数、相应黏度、回生值等流变学特性指标与DON含量显著负相关。小麦感染赤霉病后,品质变差,且劣变程度与DON、ZEN含量存在一定相关性。     

改性稻草秸秆对重金属铅的吸附性能研究

采用Na OH预处理和高锰酸钾氧化对稻草秸秆进行改性,通过扫描电镜观测和红外光谱表征分析,平衡吸附法对比实验,探讨在不同固液比、p H、吸附时间、温度、初始浓度、Cu2+、Cr3+等条件下,改性前后秸秆对Pb2+的吸附影响。结果表明,改性使得秸秆分子结构和表观发生了明显的变化,其活性和可及度相应增加;吸附平衡量由6.31 mg·g-1提高至9.11 mg·g-1;吸附过程符合Langmuuir模型和准二级动力学模型;Cu2+、Cr3+对Pb2+吸附起拮抗作用。     

紫外分光光度法研究谷氨酰胺转氨酶交联醇溶蛋白的特性

采用不同浓度谷氨酰胺转氨酶(TG)、不同作用温度和时间,设计三因素三水平的正交试验处理小麦醇溶蛋白,研究醇溶蛋白经TG交联后对紫外吸收的特性.结果表明:对处理后醇溶蛋白的紫外吸收影响大小的因素依次为TG浓度温度时间.TG处理之后醇溶蛋白溶液在255nm处有一个吸收低谷,在275 nm处有一个吸收峰.9个处理组的ζUT值存在差异,但组间差异均未达到显著水平(P0.05).此外,利用蛋白质凝胶电泳和HPLC技术进行分析,也显示出不同处理之间存在一定的差异.     

槐豆总黄酮提取工艺及其抗氧化活性研究

采用乙醇回流热提取,依据单因素及正交试验研究了槐豆总黄酮的提取工艺及抗氧化活性.结果表明:当乙醇体积分数为70%,提取温度为80℃,时间为2.0 h,料液比(g/m L)为1∶20时,总黄酮得率为12.61 mg/g.槐豆黄酮对3种自由基均具有较好的清除能力,清除能力的强弱依次为1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基[DPPH·]、羟自由基[·OH]和超氧阴离子自由基[O2-·],且其抗氧化活性与黄酮浓度呈显著的量效关系.     

不同生理活性的中筋小麦储藏品质变化研究

以周麦22和豫麦58两种中筋小麦为研究对象,对其进行微波灭活,分别调节活力为10%、40%和90%,在35℃下恒温储藏,研究其在储藏过程中的发芽率、水分含量、电导率、过氧化氢酶、湿面筋含量和面筋持水率的变化规律,探讨小麦储藏中品质变化与其活性之间的关系.结果表明:储藏过程中中筋小麦的发芽率下降,其中生理活性为40%的小麦下降幅度最大;过氧化氢酶活动度、湿面筋含量和面筋持水率也均呈现降低的趋势,生理活性越高的小麦降低幅度越大;电导率随储藏时间的延长逐渐升高,生理活性越小的小麦电导率升高幅度越大.