M45型多旋翼植保无人机减量施药对稻飞虱防治效果的影响

    张亚莉, 高启超, 邓继忠, 陈鹏超, 黄晓宇, 林芳源, 曾文, 贾瑞昌

    张亚莉, 高启超, 邓继忠, 等. M45型多旋翼植保无人机减量施药对稻飞虱防治效果的影响[J]. 华南农业大学学报, 2021, 42(6): 36-42. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202103002
    引用本文: 张亚莉, 高启超, 邓继忠, 等. M45型多旋翼植保无人机减量施药对稻飞虱防治效果的影响[J]. 华南农业大学学报, 2021, 42(6): 36-42. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202103002
    ZHANG Yali, GAO Qichao, DENG Jizhong, et al. Effects of reduced pesticide application on rice planthopper control by M45 multi-rotor plant protection UAV[J]. Journal of South China Agricultural University, 2021, 42(6): 36-42. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202103002
    Citation: ZHANG Yali, GAO Qichao, DENG Jizhong, et al. Effects of reduced pesticide application on rice planthopper control by M45 multi-rotor plant protection UAV[J]. Journal of South China Agricultural University, 2021, 42(6): 36-42. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202103002

    M45型多旋翼植保无人机减量施药对稻飞虱防治效果的影响

    基金项目: 广东省重点领域研发计划(2019B020221001);广东省科技计划(2018A050506073);广东省现代农业产业共性关键技术研发创新团队项目(2020KJ133);国家重点研发计划(2018YFD0200304)
    详细信息
      作者简介:

      张亚莉(1975—),女,副教授,博士,E-mail: ylzhang@scau.edu.cn

      通讯作者:

      曾 文(1975—),男,讲师,博士,E-mail: zengwen@scau.edu.cn

      贾瑞昌(1975—),男,讲师,博士,E-mail: rcjia@scau.edu.cn

    • 中图分类号: S252

    Effects of reduced pesticide application on rice planthopper control by M45 multi-rotor plant protection UAV

    • 摘要:
      目的 

      研究多旋翼植保无人机减量施药对雾滴沉积效果以及稻飞虱防治效果的影响,促进水稻减量施药技术发展。

      方法 

      采用M45多旋翼植保无人机开展水稻施药田间试验,选取15.0和22.5 L/hm2的施药液量,以及人工施药推荐剂量100%、90%、80%的3种减量农药剂量,研究不同施药液量和减量农药剂量对雾滴沉积效果以及稻飞虱防治效果的影响。

      结果 

      水稻冠层上部的雾滴沉积量明显优于冠层下部,2种施药液量以及3种减量农药剂量对雾滴沉积量的影响不显著;施药1周后稻飞虱数量显著减少。在相同施药液量条件下,减量农药剂量的变化对稻飞虱防治效果影响不明显。80%的农药剂量能满足稻飞虱防治要求。

      结论 

      无人机水稻施药作业中可选择80%的农药剂量进行减量施药。本研究可为水稻减量施药、减少水稻植保作业成本提供有益参考。

      Abstract:
      Objective 

      In order to explore the effect of reduced pesticide application on the control effect of rice planthopper by multi-rotor plant protection UAV and promote the development of reduced pesticide application technique for rice.

      Method 

      Field experiment was carried out using an M45 multi-rotor plant protection UAV for rice pesticides application. We used two spray volumes of 15.0 and 22.5 L/hm2, and three pesticide dosages of 100%, 90%, and 80% of the conventional artificial control dosage. The effect of different spray volume and reduced dosage on the droplet deposition and the control of rice planthopper were analyzed.

      Result 

      The droplet deposition in the upper part of the rice canopy was significantly higher than that in the lower part of the canopy. The differences of two spray volumes and three dosages on the droplet deposition were not significant. At the same time, the number of rice planthopper decreased significantly after one week of treatment. Under the condition of the same spray volume, the effect of reduced dosage on the control effect of rice planthopper was not significant. Rice spray dosage of 80% of manual application met the requirement of rice planthopper control.

      Conclusion 

      The spray dosage of 80% can be considered as feasible dosage in the UAV application for rice. The results provide useful reference for promoting the reductions of pesticide application for rice and the operating cost of rice plant protection.

    • 果实贮藏品质是指果实采收时具备的满足长时间贮藏的某些特性的总和.随着新鲜果品消费需求的增长,与营养品质、外观品质、安全品质等一样,贮藏品质成为选择耐贮品种的重要参考[1].龙眼Dimocarps longan是我国南方佳果,目前生产上主栽品种约17个[2],多以产地鲜销为主,不耐贮运,品种间耐贮性差异也大,例如石硖、储良、蜀冠较耐贮藏,宴中龙眼、普明庵等贮藏能力较差[3].而果实成熟时具备的一些理化特性可能为其贮藏能力强弱奠定了基础,从而构成了果实贮藏品质.研究构成龙眼果实贮藏品质的理化指标评估体系,可以简便、快速和有效地评估果实贮藏能力.对于龙眼果实贮藏能力差异分析,一直以来都是从贮藏期间果实内外特性[4]和生理生化变化[5-7]以及分子机制的角度来研究[8-9],而如何依据果实成熟品质和特性来预测果实的贮藏能力,大多停留在经验层面,缺乏系统、科学的研究与归纳.龙眼果实结构特殊,果皮易于褐变,果肉自溶腐烂,这已成为其贮藏过程中的两大衰老特征[10-11],但果实成熟时的理化特性与果实褐变、自溶、失重等贮藏效果间的关系如何,至今鲜见相关报道.为了更好地了解龙眼果实贮藏特性,并为贮藏品质在选种、栽培、采收和贮运工作方面提供简便、有效的参考依据,本试验以30个龙眼品种为材料,从果实成熟品质和发育特性入手,运用多元统计方法,科学分析果实内外品质与贮藏期间褐变、失重、自溶等贮藏效果的关系,成功筛选出与之密切相关的成熟特性指标.建立综合评估不同品种龙眼果实贮藏能力差异的分析方法,构建贮藏品质预测模型,为今后龙眼果实贮藏品质的深入研究提供诸多新的研究方向和思路.

      供试龙眼品种30个,即:蜀冠、后壁埔、泸早、古山2号、水眼、公妈本、石硖、立秋本、硬赤壳、后巷本、华路广眼、东壁、大乌圆、乌龙岭、白花木、沙梨肉、晚柴螺、顶园、罗伞木、普明庵、红核、泸丰、储良、鸡卵眼、水南1号、水涨、巨龙、九月乌、立冬本、松风本.于2011年7-9月,采自广东省农业科学院果树研究所龙眼种质资源圃,成熟度85% ~ 95%(依据各品种果实成熟时呈现的内外固有特征和可溶性固形物(TSS)含量来判断,不同品种会有所差异).生长和结果期间,管理水平一致,近期引进品种已经连续结果3 ~ 4年以上,果实品种特征基本稳定.样品采收后立即运回实验室,并进行分析测定和贮藏试验.

      于果实采收当天,选择成熟度均匀一致,无病、虫、伤、褐的龙眼果实,以500 mg·kg-1的施保克溶液浸泡2 min,晾干,包装.常温(25 ± 1)℃贮藏的果实采用塑料小托盘装果,每盒20个果实,以专用0.01 mm厚的聚乙烯保鲜膜进行包装,共18盒;低温(4.0 ± 0.5)℃贮藏的果实则采用0.03 mm厚的聚乙烯袋包装,每袋30个果实,共18袋.

      常温贮藏的果实每隔1 d,低温贮藏的果实10、20、27、34 d时分别观察和取样,每次用3盒或3袋.

      褐变指数:参照韩冬梅等[12]的方法,内果皮褐变指数= ∑(褐变级数×该级果数)/总果数.自溶指数:参照刘熙东[13]的方法,果肉自溶指数= ∑(自溶级数×该级果数)/总果数,由于常温果肉腐烂迅速,处理间差异较小,因此未观察自溶指数.质量损失率:常温下贮藏,每天称质量1次,质量损失率(简称质损率)=(贮前质量-贮后质量)/贮前质量× 100%.呼吸强度:参照季作梁等[14]的方法,用岛津GC-17A型气相色谱仪测定.

      熟性:把各品种的熟性数量化,以广东省主栽品种石硖的采收日期为基准(早中熟),设为0,比之提前采收的品种以提前天数的负值表示,反之以延迟天数的正值表示.果实发育期:从雌花75%凋谢开始,直至果实成熟采收为止的发育时间(d).

      表观性状表现为质量性状,包括果形、果色,外果皮龟状纹、放射纹、果粉,果肉不流汁、离核、化渣、质地、透明度、风味.通过肉眼观察和品尝得到感官定性描述,参考陈业渊等[15]方法,并根据品质评价方向对部分指标的赋值方向稍做修改,把各质量性状指标数量化:果形-1圆形,2近圆形,3椭圆形,4扁圆形,5其他;果色-1其他(灰白、青绿色等),2深褐,3红褐,4绿褐,5黄褐,6黄绿;放射线-1不明显,2较明显,3明显;果粉-1无,2稍有,3有;皮龟状纹-1不明显,2稍明显,3明显;质地-1爽脆,2软、韧,3其他;透明度-1不透明,2半透明,3透明;流汁-1流汁,2稍流汁,3不流汁;离核-1不离核,2稍离核,3离核;化渣-1不化渣,2稍化渣,3化渣;肉色-1淡白,2白蜡,3黄蜡;风味-1味淡,2清甜,3浓甜.

      经济性状表现为数量性状,包括单果质量、纵横径、果实厚度、果皮厚度、果肉厚度、可食率、皮厚率、肉厚率、果形指数、外果皮色度(L*值、a*值、b*值).随机取果20个,分别用电子天平称取单果质量,用游标卡尺测量果实的纵横径、果实厚度、果皮厚度、果肉厚度,可食率=(整果质量-果皮质量-果核质量)/整果质量× 100%,皮厚率=果皮厚度/(横径/2)× 100%,肉厚率=果肉厚度/(横径/2)× 100%,果形指数=纵径/横径.色度值采用Minolta CR-300全自动色差计直接测定.

      果肉品质包括硬度、pH,可滴定酸(TA)、TSS、维生素C(VC)、可溶性蛋白、葡萄糖、果糖、蔗糖和白坚木皮醇含量;衍生指标包括单糖(果糖+葡萄糖)、总糖(果糖+葡萄糖+蔗糖)、单双糖比、单糖总糖比.使用美国INSTRON-5542型硬度测试机测定果肉硬度.TSS含量用ATAGO-32α数显折光仪直接测定,TA含量测定参照宁正祥[16]的方法,可溶性蛋白质含量测定参照Bradford[17]的方法.VC含量测定参照Kampfenkel等[18]的Fe3+还原法,略有改动,提取液分别为“果皮0.5 g +质量分数为6%的三氯乙酸溶液(TCA)5 mL”或“果汁1 mL +质量分数为6%的TCA 5 mL”,以分析纯VC(Sigma公司)作为标样制作标准曲线,计算样品的VC含量.

      各糖组分含量的测定参照王静等[19]的方法,略有改动:果肉以少量超纯水反复提取2次,集中提取液定容至10 mL;果皮以体积分数为80%的乙醇提取,旋转蒸发后再以超纯水溶解.经C18小柱纯化,得到待测样品,最后使用德国Agilent 1200 HPLC高效液相色谱仪测定,该仪器配有RID示差检测器,色谱柱为Transgenomic Coregel 87 C,流动相为水,流速0.6 mL·min-1,柱温80 ℃,进样量10 μL.通过保留时间和峰面积的比较测定糖的种类和含量,用分析纯的葡萄糖、果糖和蔗糖(Sigma公司)作标样制定标准曲线.

      白坚木皮醇含量测定参照王惠聪等[20]的方法,使用体积分数为90%的乙醇重复提取2次,合并上清液,经减压蒸干后加入纯水,过C18小柱后上机测定,使用Angilent 1200 HPLC测定,测定条件同糖组分.

      果皮理化特性指标包括Vc、可溶性蛋白、葡萄糖、果糖、蔗糖、白坚木皮醇、类黄酮和总酚含量,以及果皮含水量和果皮电导率;衍生指标包括单糖(果糖+葡萄糖)、总糖(果糖+葡萄糖+蔗糖)、单双糖比、单糖总糖比.其中,果皮含水量使用水分测定仪MA150直接测定,果皮电导率参照朱广廉等[21]的方法,类黄酮和总酚含量参照张永丽[22]的方法,其他指标测定方法同果肉.

      运用SPSS19.0统计软件对所有测定指标进行相关分析[23].以30个龙眼品种为样本,以相关指标(41个测定指标,4个衍生指标)为变量,主要运用了双变量相关分析(Pearson方法)、因子分析、多元线性逐步回归和分层聚类进行统计分析,筛选得到能够预测果实贮藏能力的有效品质指标及其预测模型,其中因子分析运用具有Kaise标准化的正交旋转法.

      不同品种龙眼果实在不同时期的贮藏效果差异,给品种间的贮藏能力比较带来了难度,因此以不同时期的贮藏效果指标为变量,运用因子分析对30个品种(样本)的贮藏效果进行综合评价,计算出的综合因子得分用Y表示(表 1).

      表  1  各贮藏效果指标因子分析结果及综合评分回归方程
      Table  1.  Results of factor analyses of various storage indices and regression functions of a comprehensive evaluation scores
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      常温褐变综合评价以常温贮藏2、4、6、8 d时的4个褐变指数为变量(分别以常褐2、常褐4、常褐6、常褐8表示),因子分析后得到1个公因子F1,解释变量包含4个褐变指数,KMO(Kaiser-Meyer Olkin)检验值为0.682,初始特征值为2.950,累积方差贡献率为73.756%.依据回归方程Y常褐 = 0.737 56F1,计算出各品种的综合评分Y常褐,其中,系数为公因子贡献率,F1为各品种的公因子得分,由软件系统自动给出.

      常温质损综合评价以常温贮藏1 ~ 7 d时的7个质损率为变量(以质损1 ~质损7表示),低温褐变综合评价以低温贮藏10、20、27、34 d时的4个褐变指数(低褐10、低褐20、低褐27、低褐34)为变量,低温自溶综合评价以低温贮藏20、27、34 d时的3个自溶指数(低溶20、低溶27、低溶34)为变量,分别进行因子分析后,计算出各品种贮藏效果的综合评分,分别表示为Y质损Y低褐Y低溶,具体见表 1.

      各贮藏效果的综合评分与其对应的各时期贮藏效果指标的相关性分析(表 2)表明,除了质量损失综合评分与质损1关系不显著外,各贮藏效果综合评分与其各时期贮藏效果指标均为极显著相关,而且常温质损与褐变综合评分均与第4天的对应指标相关性最高,低温褐变综合评分与低褐20、低溶综合评分与低溶27的相关性最高,说明这些贮藏时期对品种差异来说意义最大.另外,值得注意的是,质损综合评分与常褐综合评分显著负相关,说明质损率低的品种,常温褐变水平可能较高;低褐综合评分与低溶综合评分极显著正相关,而低温贮藏综合评分(Y低褐Y低溶)与常温贮藏综合评分(Y常褐Y质损)之间均没有显著相关性.可见,各综合评分均能够充分体现不同品种贮藏能力的差异,可以作为进一步分析不同品种果实贮藏能力及筛选其评估品质要素的依据.

      表  2  不同贮藏效果综合评分与各时期贮藏效果指标的相关系数1)
      Table  2.  Correlation coefficients between the comprehensive evaluation scores and the indices of storage performance
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      将综合评分Y常褐与所有成熟品质及发育特性指标进行相关分析,结果显示,与之显著相关的指标有:L*值(相关系数r = - 0.391*)、a*值(r = 0.429*)、呼吸强度(r = - 0.377 *)、熟性(r = 0.581**)、果实发育期(r = 0.538**),其中,熟性和果实发育期极显著相关(r = 0.927 **).

      Y常褐为因变量,以各相关指标为自变量,进行逐步回归分析,得到常温褐变预测模型,预测值以 y表示(表 3):y常褐 = - 1.220 + 0.037x熟性 + 0.166xa*,决定系数R2为0.484,模型P为0,虽然决定系数不太高,但因变量与自变量的线性关系极显著,该模型依然具有较好的参考作用.x熟性xa*Y常褐的偏相关系数分别为0.606和0.470,其绝对值越大,作用越大.将两指标引入公式,得到理论上的y常褐,其与Y常褐的相关系数为0.696**表 3).说明熟性越晚、a*值越高(果色偏红褐色),常温褐变能力越强,而较高的L*值和呼吸强度则有助于降低常温褐变程度.

      表  3  各贮藏效果综合评分与相关指标逐步回归分析结果
      Table  3.  Comprehensive evaluation scores of storage performance and stepwise regression analyses of relevant indices
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      Y质损显著相关的指标有:果形指数(相关系数r = 0.372*)、风味(r = - 0.678**)、单果质量(r = 0.505 **)、纵径(r = 0.555 **)、果厚(r = 0.496**)、TSS(r = - 0.777 **)、果肉蔗糖(r = - 0.400*)、果肉总糖(r = - 0.508**)、果肉VCr = - 0.375*)、TA(r = - 0.372*)、可食率(r = 0.391*),共12个.得到回归模型:y质损 = 5.004 - 0.252xTSS,决定系数R2为0.603,模型P为0.000,xTSSY质损的偏相关系数为- 0.777(表 3).将TSS代入公式计算出y质损,其与Y质损相关系数为0.777**表 3).另外可以选择相关性较高的风味、单果质量、果肉总糖作为参考,风味偏浓、果实偏小或者总糖含量高的,质损率可能偏低,但这类品种的常温褐变水平可能较高.

      Y低褐显著相关的指标有:皮龟状纹(相关系数r = - 0.478**)、风味(r = - 0.389*)、果皮含水量(r = 0.378*)、果皮葡萄糖(r = 0.392*)、果肉总糖(r = - 0.448*)、果肉蔗糖(r = - 0.416*)、果皮单双糖比(r = 0.408*)、TSS(r = - 0.421*).得到回归模型:y低褐 = 2.502 - 0.356x皮龟状纹 - 0.010x果肉总糖R2为0.382,P为0.002,x皮龟状纹x果肉总糖与Y低褐的偏相关系数分别为- 0.477、- 0.446(表 3).计算出y低褐,其与Y低褐相关系数为0.618**表 3).另外,果皮单双糖比、TSS可以作为参考指标,果皮单双糖比较高和TSS含量较低的品种,其低温褐变指数可能偏高.

      Y低溶显著相关的指标有:果皮放射纹(相关系数r = 0.380*)、风味(r = - 0.511**)、果皮含水量(r = 0.389*)、纵径(r = 0.362*)、TSS(r = - 0.488**)、果肉总糖(r = - 0.455 *)、果肉蔗糖(r = - 0.460*).得到预测模型:y自溶 = 1.013 - 0.533x风味R2为0.261,P为0.004,根据公式计算y低溶,其与Y低溶相关系数为0.511**,极显著相关(表 3).根据其他指标与Y低溶的相关系数,选择相关性较高的TSS作为参考指标,TSS含量越高,自溶指数则较低.另外,果肉蔗糖或果肉总糖含量可以作为参考指标,低糖品种,易于自溶.

      Y质损Y常褐为变量,运用SPSS19.0分层聚类的方法,将30个品种聚成4类(表 4).

      表  4  30个龙眼品种贮藏性能的分层聚类结果和有效预测指标数据
      Table  4.  Hierarchical cluster results of storability of 30 varieties longan and data of corresponding effective predictive indices
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      类别1:包括华路广眼、蜀冠、硬赤壳、后壁埔、古山二号、水涨和水眼,共7个品种.褐变评分中等偏低(- 1.62 ~ - 0.19),质损评分偏高(0.44 ~ 1.22),熟性多为早中熟(- 6 ~ 5),a*值中等偏低(1.74 ~ 4.67),TSS含量大多中等偏低( w为15.92% ~ 20.72%).虽然质损率偏高,但褐变程度低,定义为贮藏能力较强的一类.

      类别2:包括后巷本、泸丰、泸早、白花木、立秋本、立冬本、乌龙岭、红核、松风本、储良、沙梨肉和晚柴螺,共12个品种.褐变评分大多中等偏高(- 0.17 ~ 1.03),质损评分低(- 1.39 ~ - 0.46),a*值大多中等偏高(2.49 ~ 7.74),熟性多偏中晚熟(0 ~ 33),TSS含量大多偏高(w为19.73% ~ 24.76%).虽然质损评分较低,但大多褐变水平较高,因此定义为贮藏能力较差的一类.

      类别3:包括公妈本和石硖2个品种.质损评分中等(0.02和- 0.25),褐变评分低(- 1.25和- 0.97),TSS含量中等偏高(w为19.30%和22.93%),早中熟,能够保持较好的内外品质,定义为贮藏能力强的一类.

      类别4:包括水南1号、顶圆、巨龙、东壁、九月乌、大乌圆、鸡卵眼、普明庵和罗伞木,共9个品种.除罗伞木和普明庵偏高外,褐变评分中等(0.06 ~ 0.66);质损评分中等(- 0.16 ~ 0.88),a*值大多偏高(4.82 ~ 8.06),熟性中等偏晚熟(7 ~ 25),TSS含量中等偏低( w为16.19% ~ 20.68%).质量损失率和褐变评分均处于中等水平,定义为贮藏能力中等一类.其中罗伞木和普明庵比较特殊,虽然在所有品种中褐变最严重,但质损评分中等,因此被分在第4类.

      Y低褐Y低溶为变量,将30个品种聚成4类(表 4).

      类别1:包括蜀冠、后壁埔、泸早、古山2号、公妈本、石硖、后巷本、华路广眼、乌龙岭、白花木、沙梨肉、顶圆、储良、鸡卵眼、立冬本和松风本,共16个品种.自溶评分(- 0.77 ~ 0.02)和褐变评分(- 1.33 ~ 0.21)中等偏低,果皮龟状纹大多明显或较明显,果肉总糖大多中等偏高(141.88 ~ 209.84 mg·g-1),风味清甜到浓甜,定义为贮藏性强的一类.

      类别2:包括水眼、立秋本、硬赤壳、大乌圆、晚柴螺、罗伞木、普明庵、红核、泸丰、水南1号、巨龙和九月乌,共12个品种.自溶评分(- 0.18 ~ 0.95)和褐变评分(- 0.27 ~ 0.88)中等偏高,果肉总糖大多中等偏低(97.54 ~ 184.39 mg·g-1),果皮龟状纹明显程度不一,风味大多淡甜到清甜.其中,红核、泸丰虽然果肉总糖较高(218.46、219.31 mg·g-1),风味浓甜,但果皮龟状纹不太明显,褐变指数较高,因此被分在贮藏能力中等一类.

      类别3:只有东壁1个品种,褐变评分最高(1.82),自溶评分次高(1.23),因此定义为贮藏能力差的一类,其特征是较早熟,TSS含量中等,总糖含量低,果皮龟状纹不明显,清甜.

      类别4:只有水涨1个品种,自溶评分最高(2.24),褐变评分次高(1.22),也定义为贮藏能力差的一类,其特征是较迟熟,TSS和总糖含量均较低,果皮龟状纹不明显,淡甜.

      作为一种重要的多元变量统计分析方法,因子分析在简化指标和综合评价中发挥了重要作用,并在实际生产和科学研究中得到广泛应用.例如在枣[24]、柑橘[25]、枸杞[26]、苹果汁[27]等品质评估方面都起到了有效降维、筛选解释指标和综合评价的作用.

      本研究中,在不同贮温、不同贮藏时期,果实的贮藏表现均不同,如何综合评估品种之间的贮藏能力差异,存在一定难度,因为无论以其中某个或某几个差异显著的阶段作为比较依据,都显得不够全面.运用多元统计法,对各时期的贮藏效果指标进行因子分析,以各公因子的方差贡献率为权重,依据综合评分回归方程计算出各贮藏效果的综合因子,即:Y质损Y常褐Y低褐Y低溶,从而综合体现了各品种在不同时期的贮藏效果差异,具有较好的代表性,而且它们与对应指标之间的相关性越强,评价结果越可靠.

      通过建立多元线性回归方程,可以对未知样本的功能特性进行预测,达到评估未知样本的目的.运用该方法,本研究一共得到了4个贮藏效果评价的预测模型,筛选出形成不同贮藏能力的品质指标,对于本研究的30个品种而言,通过模型计算的预测值与实际评估值之间关系极显著,具有较好的一致性.另外,有效品质指标仅占所有相关指标中的很少一部分,其他指标虽然与各自的贮藏效果综合评分具有显著或极显著的相关性,但与后者的线性显著性较低,仍然不能够作为有效指标被纳入预测模型,但可以为实际评估起到辅助参考作用.

      因为本文只是从果实采收时的成熟品质与不同贮藏效果之间的关系开展研究,以满足生产中简便评估的需要,而影响果实耐贮性的因素还包括很多其他方面,如果实结构、矿质营养水平、关键蛋白酶的含量、衰老代谢相关底物与产物的积累水平等,在后续研究中可以将这些因素逐一收纳进来,以期得到变量解释程度更高、预测更准确的数学模型.

      由于常温和低温贮藏效果指标之间没有显著相关性,因此对30个品种在2种温度下的贮藏能力评价分开进行,部分品种在2种温度下表现出贮藏性能的差异.需要说明的是,在30个品种中,不少品种原产地属于其他省份,引种至广州后,由于地域和气候差异,可能导致不同于原产地的贮藏特性,但不影响发生变化后的成熟品质与贮藏性关系分析的结果,因为果实的贮藏能力取决于采收时所具备的内外性质特征,同一个品种、同一个果园、同一棵树上不同部位,以及同一棵树在不同年份所采收的果实,因为成熟品质的差异,都会带来贮藏效果的差异.本研究着重解决的问题是筛选出能够衡量果实贮藏能力的成熟品质,该品质可能因气候、地理、成熟度等因素而发生变化,但其与贮藏性的关系基本不变,从而为贮藏性能评价提供较为可靠的参考依据.

      本研究在龙眼果实成熟品质理化指标分析的基础上,分别建立了适合评价龙眼果实在常温和低温条件下贮藏性能的预测模型,并筛选出相应的有效评价指标,鉴定其作用大小.龙眼常温贮藏品质理化指标包括熟性、外果皮a*值和可溶性固形物(TSS)含量,低温贮藏品质理化指标包括果皮龟状纹、果肉总糖和风味.今后在对不同品种、不同果园、不同树势等来源的果实进行贮藏性能评估时,可以通过测定或分析以上的有效指标,进行简便评估,对品种的生产推广或者果实的远销贮运具有参考作用.

    • 图  1   M45多旋翼植保无人机

      Figure  1.   M45 multi rotor plant protection UAV

      图  2   试验田位置

      Figure  2.   Location of test field

      图  3   试验采样点的布置方式以及航线设计

      Figure  3.   Layout of test sampling points and route design

      表  1   试验田施药测试处理区

      Table  1   Treatments for pesticide application test in experimental field

      处理区
      Processing area
      施药液量/(L·hm−2)
      Spray volume
      农药剂量/%
      Pesticide dosage
      1 15.0 100
      2 90
      3 80
      4 22.5 100
      5 90
      6 80
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      表  2   施药液量为15.0 L/hm2时各采样点的雾滴沉积效果

      Table  2   Droplet deposition effect at each sampling point with 15.0 L/hm2 of spraying solution

      采样点
      Sampling point
      雾滴沉积量1)/(μL·cm−2) Droplet deposition 雾滴分布均匀性/% Uniformity of droplet distribution
      植株上层
      Upper level
      植株下层
      Lower level
      植株上层
      Upper level
      植株下层
      Lower level
      −5 0.31±0.20a 0.06±0.04ab 30.82 65.66
      −4 0.13±0.10a 0.04±0.03a 57.54 69.18
      −3 0.17±0.15a 0.12±0.13ab 87.82 78.22
      −2 0.49±0.28a 0.07±0.09ab 43.41 36.14
      −1 0.46±0.73a 0.19±0.16ab 87.87 73.05
      0 0.74±0.54a 0.19±0.18ab 74.67 97.02
      1 0.50±0.45a 0.12±0.12ab 75.22 43.33
      2 0.35±0.20a 0.30±0.39b 94.39 46.38
      3 0.70±1.23a 0.10±0.07ab 44.76 46.84
      4 0.15±0.10a 0.14±0.17ab 83.47 13.33
      5 0.26±0.24a 0.03±0.03a 60.06 40.02
       1) 数据为平均值±标准差;同列数据不同小写字母表示差异显著(P<0.05,Duncan’s法)
       1) The data are means ± standard deviations; Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05, Duncan’s method)
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      表  3   施药液量为22.5 L/hm2时各采样点的雾滴沉积效果

      Table  3   Droplet deposition effect at each sampling point with 22.5 L/hm2 of spraying solution

      采样点
      Sampling point
      雾滴沉积量1)/(μL·cm−2) Droplet deposition 雾滴分布均匀性/% Uniformity of droplet distribution
      植株上层
      Upper level
      植株下层
      Lower level
      植株上层
      Upper level
      植株下层
      Lower level
      −5 0.53±0.21a 0.17±0.18ab 54.02 75.62
      −4 0.34±0.45a 0.05±0.03ab 51.69 69.67
      −3 0.43±0.46a 0.06±0.04ab 57.72 86.29
      −2 0.30±0.25a 0.09±0.04a 48.14 76.90
      −1 0.24±0.32a 0.06±0.04a 81.31 83.63
      0 0.34±0.32a 0.08±0.09a 75.92 83.24
      1 0.34±0.52a 0.26±0.25b 58.08 86.42
      2 0.29±0.25a 0.11±0.10ab 80.20 90.95
      3 0.22±0.22a 0.14±0.09ab 94.30 68.42
      4 0.34±0.34a 0.23±0.20ab 86.62 95.23
      5 0.12±0.08a 0.08±0.05a 89.43 78.26
       1) 数据为平均值±标准差;同列数据不同小写字母表示差异显著(P<0.05,Duncan’s法)
       1) The data are means ± standard deviations; Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05, Duncan’s method)
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      表  4   施药液量为15.0 L/hm2时不同农药剂量雾滴沉积量效果试验结果

      Table  4   The effect of different pesticide dosages on droplet deposition with 15.0 L/hm2 of spraying solution

      农药剂量/%
      Pesticide dosage
      雾滴沉积量1)/(μL·cm−2) Droplet deposition 雾滴分布均匀性/% Uniformity of droplet distribution
      植株上层
      Upper level
      植株下层
      Lower level
      植株上层
      Upper level
      植株下层
      Lower level
      100 0.377±0.425a 0.122±0.299a 54.02 75.62
      90 0.396±0.420a 0.131±0.131a 51.69 69.67
      80 0.300±0.345a 0.107±0.112a 57.72 86.29
       1) 数据为平均值±标准差;同列数据不同小写字母表示差异显著(P<0.05,Duncan’s法)
       1) The data are means ± standard deviations; Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05, Duncan’s method)
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      表  5   施药液量为22.5 L/hm2时不同农药剂量雾滴沉积量效果试验结果

      Table  5   The effect of different pesticide dosages on droplet deposition with 22.5 L/hm2 of spraying solution

      农药剂量/%
      Pesticide dosage
      雾滴沉积量1)/(μL·cm−2) Droplet deposition 雾滴分布均匀性/% Uniformity of droplet distribution
      植株上层
      Upper level
      植株下层
      Lower level
      植株上层
      Upper level
      植株下层
      Lower level
      100 0.552±0.547b 0.188±0.181b 54.02 75.62
      90 0.188±0.129a 0.097±0.918a 51.69 69.67
      80 0.384±0.369ab 0.104±0.070a 57.72 86.29
       1) 数据为平均值±标准差;同列数据不同小写字母表示差异显著(P<0.05,Duncan’s法)
       1) The data are means ± standard deviations; Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05, Duncan’s method)
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      表  6   施药液量为15.0 L/hm2时不同农药剂量对稻飞虱的防治效果

      Table  6   Different pesticide dosages on the control effect of rice planthopper with 15.0 L/hm2 of spraying solution

      农药剂量/%
      Pesticide dosage
      施药后第1次调查
      The first investigation after application
      施药后第2次调查
      The second investigation after application
      虫口减退率/%
      Decline rate of
      insect population
      校正防效/%
      Corrected control
      effect
      虫口减退率/%
      Decline rate of
      insect population
      校正防效/%
      Corrected control
      effect
      100 16 5 24 35
      90 19 8 28 39
      80 17 6 27 37
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      表  7   施药液量为22.5 L/hm2时不同农药剂量对稻飞虱的防治效果

      Table  7   Different pesticide dosages on the control effect of rice planthopper with 22.5 L/hm2 of spraying solution

      农药剂量/%
      Pesticide dosage
      施药后第1次调查
      The first investigation after application
      施药后第2次调查
      The second investigation after application
      虫口减退率/%
      Decline rate of
      insect population
      校正防效/%
      Corrected control
      effect
      虫口减退率/%
      Decline rate of
      insect population
      校正防效/%
      Corrected control
      effect
      100 38 30 45 53
      90 13 2 30 40
      80 20 37 43 52
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    • [1] 中商产业研究院. 2019年中国粮食种植面积和产量数据分析及2020年预测[EB/OL]. (2019-12-06)[2020-12-31]. https://www.askci.com/news/chanye/20191206/1642301155340_2.shtml.
      [2] 广东省农业农村厅. 2019年广东省粮食产销形势分析[EB/OL]. (2020-02-13)[2020-12-31]. http://dara.gd.gov.cn/cxxsfx/content/post_2894942.html.
      [3] 叶延琼, 章家恩, 李逸勉, 等. 1992-2010年广东省水稻主要病虫害发生动态及防控措施[J]. 湖北农业科学, 2013, 52(15): 3544-3549. doi: 10.3969/j.issn.0439-8114.2013.15.020
      [4] 陈波, 范兵, 陈科海, 等. 基于水稻主要病虫害的发生趋势论种质资源在水稻抗性育种中的应用[J]. 现代农业科技, 2012(3): 234-236. doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2012.03.151
      [5]

      WANG L, LAN Y, ZHANG Y, et al. Applications and prospects of agricultural unmanned aerial vehicle obstacle avoidance technology in China[J]. Sensors, 2019, 19: 642. doi: 10.3390/s19030642

      [6]

      ADITYA S N, PROF S C K. Adoption and utilization ofdrones for advanced precision farming: A review[J]. International Journal on Recent and Innovation Trends in Computing and Communication, 2016, 4(5): 563-565.

      [7] 李飞, 韩冲冲, 李保同. 阿维菌素无人机喷施的沉积特征及防效研究[J]. 江西农业大学学报, 2019, 41(5): 914-923.
      [8] 缪建锟, 齐枫, 杨皓, 等. 植保无人机喷施30%肟菌·戊唑醇悬浮剂防治稻瘟病、稻曲病效果评价[J]. 农药, 2020, 59(9): 680-683.
      [9] 姚伟祥, 兰玉彬, 郭爽, 等. 赣南山地柑桔园有人驾驶直升机喷雾作业雾滴沉积效果[J]. 中国南方果树, 2020, 49(2): 13-18.
      [10] 薛新宇, 秦维彩, 孙竹, 等. N-3型无人直升机施药方式对稻飞虱和稻纵卷叶螟防治效果的影响[J]. 植物保护学报, 2013, 40(3): 273-278.
      [11]

      QIN W C, QIU B J, XUE X Y, et al. Droplet deposition and control effect of insecticides sprayed with an unmanned aerial vehicle against plant hoppers[J]. Crop Protection, 2016, 85: 79-88. doi: 10.1016/j.cropro.2016.03.018.

      [12] 陈盛德, 兰玉彬, 李继宇, 等. 小型无人直升机喷雾参数对杂交水稻冠层雾滴沉积分布的影响[J]. 农业工程学报, 2016, 32(9): 40-46. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.09.006
      [13] 漆海霞, 陈鹏超, 兰玉彬, 等. 不同电动植保无人机稻田雾滴沉积分布试验研究[J]. 农机化研究, 2019, 41(9): 147-151. doi: 10.3969/j.issn.1003-188X.2019.09.027
      [14] 张海艳, 兰玉彬, 文晟, 等. 植保无人机水稻田间农药喷施的作业效果[J]. 华南农业大学学报, 2019, 40(1): 116-124. doi: 10.7671/j.issn.1001-411X.201802028
      [15]

      CHEN P C, LAN Y B, HUANG X Y, et al. Droplet deposition and control of planthoppers of different nozzles in two-stage rice with a quadrotor unmanned aerial vehicle[J]. Agronomy, 2020, 10(2). doi: 10.3390/agronomy10020303.

      [16] 中国农药工业协会. 植保无人飞机防治水稻病虫害施药指南: T/CCPIA020—2019[S]. 北京: 中国农药工业协会, 2019.
      [17] 彭国雄, 张淑玲, 夏玉先. 金龟子绿僵菌CQMa421农药及应用情况[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(6): 850-857.
      [18] 农业部全国农业技术推广服务中心. 稻飞虱测报调查规范: GB/T15794.4—2009[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.
      [19] 农业农村部农药检定所. 农药田间药效试验准则: GB/T17980.4—2000[S]. 北京: 中国标准出版社, 2000.
    • 期刊类型引用(25)

      1. 白尚旺,王梦瑶,胡静,陈志泊. 多区域注意力的细粒度图像分类网络. 计算机工程. 2024(01): 271-278 . 百度学术
      2. 李名博,任东悦,郭俊旺,卫勇. 基于改进YOLOX-S的玉米病害识别. 江苏农业科学. 2024(03): 237-246 . 百度学术
      3. 李显娜,吴强,张一丹,周康. 自监督学习下小样本番茄叶片病害检测. 中国农机化学报. 2024(07): 172-179 . 百度学术
      4. 韩鹏飞,宋其江,贾梦实. 基于改进轻量化EfficientNet-V2模型的小麦种子分类. 中国农机化学报. 2024(09): 111-117 . 百度学术
      5. 黄志龙. 基于改进YOLOv5s的番茄叶片病虫害识别方法. 电大理工. 2024(03): 1-7+17 . 百度学术
      6. 高泉,刘笠溶,张洁,高颜军,叶荣. 基于ActNN-YOLO v5s-RepFPN的番茄病害识别及系统设计. 江苏农业科学. 2024(20): 220-227 . 百度学术
      7. 刘拥民,刘翰林,石婷婷,欧阳金怡,黄浩,谢铁强. 一种优化的Swin Transformer番茄叶片病害识别方法. 中国农业大学学报. 2023(04): 80-90 . 百度学术
      8. 陈从平,钮嘉炜,丁坤,姜金涛. 基于深度学习的马铃薯病害智能识别. 计算机仿真. 2023(02): 214-217+222 . 百度学术
      9. 王磊,袁英,高玲. 基于改进多元宇宙算法的番茄病害图像识别. 中国农机化学报. 2023(05): 176-181+222 . 百度学术
      10. 王明英,王嘉,裴志远,李宇豪,李荣荣. 基于深度学习的番茄叶部病害识别方法研究. 农业灾害研究. 2023(08): 25-27 . 百度学术
      11. 李云红,张蕾涛,谢蓉蓉,朱景坤,刘杏瑞. 基于AT-DenseNet网络的番茄叶片病害识别方法. 江苏农业科学. 2023(21): 209-217 . 百度学术
      12. 牛学德,高丙朋,南新元,石跃飞. 基于改进DenseNet卷积神经网络的番茄叶片病害检测. 江苏农业学报. 2022(01): 129-134 . 百度学术
      13. 陆仲达,张春达,张佳奇,王子菲,许军华. 双分支网络的苹果叶部病害识别. 计算机科学与探索. 2022(04): 917-926 . 百度学术
      14. 刘晓锋,高丽梅. 基于改进空间残差收缩网络模型的农作物病虫害识别. 山东农业大学学报(自然科学版). 2022(02): 259-264 . 百度学术
      15. 徐志京,孙久武,霍煜豪. 多特征区域的细粒度船舶图像目标识别方法. 计算机工程与应用. 2022(10): 224-230 . 百度学术
      16. 胡玲艳,周婷,刘艳,许巍,盖荣丽,李晓梅,裴悦琨,汪祖民. 基于轻量级网络自适应特征提取的番茄病害识别. 江苏农业学报. 2022(03): 696-705 . 百度学术
      17. 贾兆红,张袁源,王海涛,梁栋. 基于Res2Net和双线性注意力的番茄病害时期识别方法. 农业机械学报. 2022(07): 259-266 . 百度学术
      18. 赵子皓,杨再强. 番茄不同病害类型的图像特征精准识别仿真. 计算机仿真. 2022(10): 245-249 . 百度学术
      19. 田佳鹭,邓立国. 结合嵌入模块的细粒度图像分类方法. 现代计算机. 2021(11): 106-110 . 百度学术
      20. 张宁,吴华瑞,韩笑,缪祎晟. 基于多尺度和注意力机制的番茄病害识别方法. 浙江农业学报. 2021(07): 1329-1338 . 百度学术
      21. 马宇,单玉刚,袁杰. 基于三通道注意力网络的番茄叶部病害识别. 科学技术与工程. 2021(25): 10789-10795 . 百度学术
      22. 齐永锋,张宁宁. 基于多任务学习的番茄叶片图像病害程度分类. 光电子·激光. 2021(08): 833-840 . 百度学术
      23. Wen Xin,Jia Yin-jiang,Su Zhong-bin. Identification of Typical Rice Diseases Based on Interleaved Attention Neural Network. Journal of Northeast Agricultural University(English Edition). 2021(04): 87-96 . 必应学术
      24. 吴开兴,苗雪菲,马文妙. 基于卷积神经网络的番茄叶部病害识别研究. 电脑知识与技术. 2020(25): 25-27 . 百度学术
      25. 王春山,周冀,吴华瑞,滕桂法,赵春江,李久熙. 改进Multi-scale ResNet的蔬菜叶部病害识别. 农业工程学报. 2020(20): 209-217 . 百度学术

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    • 收稿日期:  2021-01-26
    • 网络出版日期:  2023-05-17
    • 刊出日期:  2021-11-09

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