科研产出
罗非鱼养殖水体水质参数与菌群多样性分析
《华北农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究罗非鱼养殖密度对养殖水体水质参数及菌群多样性的影响,开展30 d养殖密度试验.通过水质监测和组织病理学检测,结合Illumina Miseq进行养殖水体细菌16S rDNA高通量测序,分析养殖密度、水质参数与菌群多样性三者相关性.结果表明,养殖密度对肝脏组织无显著影响,但随养殖密度增加罗非鱼鳃小叶变形扭曲、部分末端膨大甚至脱落.养殖水体中溶解氧含量随养殖密度增加而降低(P<0.05),氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等无机氮类含量呈阶段性变化.水质参数相关系数矩阵及载荷分析结果显示,不同养殖密度组水体硝酸盐氮和亚硝酸盐氮均为中等强度相关;低密度和高密度组溶解氧与氨氮呈负中等强度相关,中密度组中溶解氧与氨氮呈负极强相关.不同养殖密度水体中菌群丰度存在差异,优势菌属为黄杆菌属、新鞘脂菌属、hgcl clade、大单胞菌属等多具备污染物降解能力的细菌.上述结果表明,罗非鱼中等养殖密度下保证足够的供氧量可促进水体中无机氮的降解,结合有效的水处理可保证鱼类生长,将能带来最大化的经济效应.
关键词： 罗非鱼 养殖密度 水质 菌群多样性 16SrDNA高通量测序
全文链接
请求原文
基于光谱信息的玉米变量追肥控制系统优化设计与试验
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于近地光谱信息的玉米变量追肥技术是实现氮肥科学合理施用的有效途径.为提高追肥控制系统的光谱信息获取精度及控制精度,对光谱传感器布置方式及系统控制方法进行了优化设计,并进行了田间追肥试验.对行式及分布式布置方式对比试验表明:光谱传感器分布式布置方式采集NDVI优于对行式布置方式,获取NDVI均值平均提高6.4%,方差平均降低0.038.NDVI采集数据采用滑动窗口均值滤波算法进行滤波,滑动窗口边长为15,均方差为0.007 9.系统响应特性试验表明,系统的平均响应时间为1.5s,平均稳态误差绝对值为0.775 r/min,平均超调量为10.6%,系统在排肥轮工作转速范围内具有较高的控制精度.田间施肥量控制效果评价试验表明,排肥理论转速与监测转速的平均相对误差为3.35%,可以实现精准施肥的目标.
全文链接
请求原文
小型方捆机草捆动态称量系统信号分析与处理
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现小型方捆机草捆动态称量系统的准确测量,降低地面颠簸和机械传动引起的振动对草捆质量测量精度的影响,分析了打捆机作业速度、拖拉机PTO启停对草捆动态称量系统压力和角度噪声信号的作用机理。当系统采样频率为40 Hz时,压力噪声信号频率主要在0.1～16 Hz;角度噪声信号频率主要在3～4 Hz和16～17 Hz;打捆机作业速度与噪声信号强度呈正相关。在信号分析基础上,研究了信号处理方法。为提高滤波精度,首先采用基于3σ准则的双阈值动态滤波方法对信号进行预处理,消除奇异值影响,再利用分段线性插值补充空缺点,最后设计一种巴特沃斯带阻滤波器对噪声信号进行消除。田间试验结果表明,采用该方法对信号进行处理后,草捆质量预测相对误差为-4.15%～4.17%,优于均值滤波得到的结果,且该滤波方法适应性更好,更符合实际生产需要。
全文链接
请求原文
嘉陵江不同江段蛇的形态差异比较
《水产学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探讨嘉陵江不同江段蛇群体的形态表型特征及其差异性,实验对采自嘉陵江上游、中游和下游共120尾样本进行了传统形态测量和地标点几何形态学测量分析.形态分析结果发现,嘉陵江不同江段蛇群体间形态表型存在显著差异.差异主要集中于头部、鳍和尾柄;其中上游群体的蛇最为纤长(叉长、胸腹距、躯干距最大),眼间距、背鳍基长、头高和口角须长也最长;中游群体的胸鳍、腹鳍、尾鳍最长,尾柄也最为粗壮(尾柄宽,尾柄高最大),头长、体宽、胸鳍前距最大;下游群体的肛臀距和头宽最大.主成分分析结果发现,无法有效将不同江段蛇群体区分.研究表明,不同江段蛇群体形态表型差异均属于种内差异,这些表型差异可能是蛇对嘉陵江不同江段环境(如流速、水温、饵料类型)多样性的适应性表现.
全文链接
请求原文
基于无人机数码影像的马铃薯生物量估算
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：株高和植被覆盖度（Vegetation Coverage, VC）是估算生物量的重要参数,而生物量的准确估算对农业生产具有重要作用。该研究获取马铃薯现蕾期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期和成熟期的无人机和地面数码影像,并实测株高、地上生物量和地面控制点（Ground Control Point, GCP）的三维空间坐标。首先基于数字表面模型（Digital Surface Model, DSM）提取马铃薯株高,其次利用地面和无人机数码影像提取马铃薯VC实测值和估测值,然后将提取的株高、VC和二者乘积与选取的11种植被指数和生物量作相关性分析,挑选出相关性较好的前6种植被指数和3种农学参数,最后通过线性回归（Linear Regression,LR）、偏最小二乘回归（Partial Least Square Regression,PLSR）、随机森林（Random Forest,RF）算法和支持向量机（Support Vector Machine, SVM）估算生物量。结果表明,提取株高和实测株高拟合的决定系数为0.86,标准均方根误差为13.42%;提取VC值和实测VC值拟合的决定系数为0.84,标准均方根误差为15.76%;利用LR建模和验证精度由低到高依次为提取的株高、VC和二者乘积,每种变量的估算效果均从现蕾期到块茎增长期逐渐变好,从淀粉积累期到成熟期逐渐变差;每个生育期利用3种方法以不同变量估算生物量效果依次由低到高为植被指数、植被指数结合提取株高、植被指数结合提取VC、植被指数结合提取的株高和VC,其中PLSR模型效果优于RF和SVM模型。该研究为马铃薯长势快速监测提供参考。
关键词： 模型 无人机 生物量 马铃薯 株高 植被覆盖度 植被指数
全文链接
请求原文
基于级联卷积神经网络的番茄花期识别检测方法
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：对作物花期状态的准确识别是温室作物授粉的前提.为提高花期识别的准确率,该研究以温室番茄为例,提出一种基于级联卷积神经网络的番茄花期识别检测方法.首先采用改进的基于特征金字塔花束提取神经网络(FlowerExtraction Feature Pyramid Networks,FE-FPN)实现番茄花束的局部区域提取,并采用Prim最小生成树对提取的花束区域图像进行识别优先级排序,然后按序将其输入到改进的Yolov3网络,实现番茄花朵不同花期的精准辨识检测.在包含4类花期、共1600幅样本的番茄花束图像数据集上进行试验验证,本文方法对番茄不同花期的检测性能较好,平均检测精度达到了82.79%,平均单张检测时间为12.54 ms,各花期检测精度为花蕾期85.71%、全开期95.46%、谢花期62.66%、初果期88.34%;相比Mask R-CNN和空间金字塔池化网络(Spatial Pyramid Pooling Networks,SPP-Net),平均检测精度提高了3.67和2.39个百分点,而且识别错误率比基础Yolov3网络降低了1.25个百分点.最后,将本文所提方法部署到大型玻璃温室环境下番茄授粉机器人上进行实际验证,识别准确率为76.67%,除去漏提取花束准确率达85.18%.研究结果可为设施番茄授粉机器人的精准作业提供重要依据.
全文链接
请求原文
复合菌系降解玉米秸秆过程中群落演替与秸秆降解的关系
《微生物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了获得木质素降解复合菌系LDC降解玉米秸秆的适宜条件,明确秸秆降解过程中可能发挥重要作用的功能微生物类群。【方法】以培养温度、pH、培养基装液量和接菌量等单因素试验结果为依据,采用响应面法优化复合菌系降解玉米秸秆的培养条件,利用Miseq高通量测序技术,分析不同降解时期复合菌系的群落结构变化规律。【结果】复合菌系对秸秆最佳降解条件为:培养温度32°C、初始pH为8.2、装液量为40%,接菌量为10%。此条件下木质素最大降解率为44.5%,相比未优化处理提高13.3%。在门水平上,变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）是复合菌系LDC的优势菌门。在玉米秸秆降解过程中,降解初期的优势菌属为Proteiniphilum（11.9%）、 Sphaerochaeta（8.4%）、 Ruminofilibacter（8.4%）、 Pannonibacter（6.7%）、Pseudomonas（6.1%）和Rhizobium（5.7%）;在降解高峰期时,Anaerocolumna（24.0%）、Caenispirillum（9.2%）和Thauera（7.0%）的丰度显著上升,分别是其在降解初期的16.5倍、 3.0倍和5.9倍,而Ruminofilibacter（10.9%）的丰度仍然很高且排在第二位。在降解末期的优势菌属为Ruminofilibacter（25.4%）、Pseudomonas （9.7%）、Sphaerochaeta （8.8%）、Caenispirillum （8.4%）、Pannonibacter （4.3%）、Thauera （4.0%）以及Desulfomicrobium （3.4%）。【结论】明确了玉米秸秆降解复合菌系的最佳培养条件以及在不同降解时期微生物群落结构变化规律,在玉米秸秆降解过程中发挥重要作用的微生物类群为Pseudomonas、Pannonibacter、Thauera、Ruminofilibacter和Anaerocolumna。
关键词： 玉米秸秆 复合菌系 木质素降解 条件优化 微生物多样性
全文链接
请求原文
小麦雄性不育系BS366和FA-101的配合力及杂种优势分析
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究BS型二系杂交小麦及F型三系杂交小麦亲本配合力和遗传率,以BS型不育系BS366和F型不育系FA-101以及16个恢复系为亲本,采用不完全双列杂交(NCⅡ)模式分析了14个杂交组合的7个主要农艺性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)及与杂种优势的关系.结果表明,影响BS366和FA-101组合产量的主要因素的顺序不一致;BS366/济麦12、BS366/凤麦24、BS366/07品151-80和FA-101/川麦21等4个组合的单株粒重超对照优势大于12%,且株高低于对照,绵阳35和凤麦24可作为优良父本使用;杂种优势超对照值与其父本GCA值、组合SCA值具有较高的相关性,且与GCA的相关性要大于与SCA的相关性,但父本GCA值与组合SCA值几乎无相关性;BS366和FA-101两个不育系各性状的一般配合力不同,而且具有相同父本的两组不育系组合的杂种优势趋势、规律以及特殊配合力效应值大多存在差异,因此利用BS和FA两种不育系选育杂交种的策略有所不同.
关键词： 小麦雄性不育系 杂种优势 一般配合力 特殊配合力 相关性
全文链接
请求原文
小麦联合收获机测产误差动态自校准方法设计与试验
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步提高小麦联合收获机谷物测产系统的准确性与稳定性,本文在第1代基于光电漫反射原理的小麦联合收获机测产装置基础上,结合定量螺旋输送原理,设计了一套联合收获机测产误差动态自校准系统,提出了一种在联合收获机动态条件下,测产误差自动进行反馈校准的方法。该系统由谷物体积传感器、卸粮转速传感器、粮仓粮位传感器、数据采集与处理模块、显示终端和误差反馈校准软件组成。2020年6月在北京市小汤山国家精准农业研究示范基地分别进行了卸粮转速传感器性能试验、室内螺旋输送台架试验和室外田间动态自校准性能验证试验。卸粮转速传感器性能试验结果表明卸粮转速传感器相对误差小于2%。台架试验结果表明,在不同的卸粮转速下,系统监测值与实际输出值误差不大于2.5%,定量螺旋输送谷物瞬时流量与转速呈线性关系,R2达到0.993 7。田间试验表明,采用测产误差动态自校准方法的测量误差在-2.95%～3.13%,比未使用该方法的测产装置测量结果降低了0.45个百分点,同时系统的误差波动减小。测产误差动态自校准方法为小麦田间产量信息的准确获取提供了一种新的测量手段。
全文链接
请求原文
