科研产出
基于时序Sentinel-2影像的现代农业园区作物分类研究
《红外与激光工程 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：快速、准确地掌握作物空间分布,估算不同作物种植面积及范围,这对制定宏观农业政策并指导农民进行农业生产具有重要意义。以我国内蒙古自治区扎赉特旗现代农业示范园区为研究区域,基于2019年5月至10月共9景多时相Sentinel-2卫星遥感影像,通过计算并分析不同作物归一化差值植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、增强型植被指数(EVI)等多种典型植被指数和近红外波段Ref(NIR)的时序变化特征,采用随机森林(Random Forest, RF)、决策树(Decision Tree, DT)、支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和最大似然法(Maximum Likelihood, ML)4种分类方法对研究区多种作物进行分类识别,成功提取园区内主要作物(水稻、玉米、甜叶菊、旱稻和大豆等)空间分布情况。将RF结果与DT、SVM和ML分类结果对比,结果显示,RF总体分类精度最高,达到95.8%,Kappa系数为0.944;DT、SVM和ML分类精度分别为92.2%、91.6%和86.5%。上述研究结果表明,多时相Sentinel-2遥感影像经过光谱指数时序变化特征提取后,利用随机森林算法进行作物分类可得到精度较高的结果,这为精细指导规模化园区农业生产提供了有效的技术支持。
关键词： 随机森林算法 近红外波段 时间序列 Sentinel-2 作物分类
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黑土肥力与大豆产量及品质的通径分析
《大豆科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为解析黑土肥力变化对大豆产量及品质的影响,从而有针对性地调节大豆产量与品质,以黑土坡耕地为研究基础,以单施化肥（不施用有机物料）为对照,分别配施有机肥、秸秆、生物炭3种有机物料对土壤进行培肥研究。采用相关分析、多元逐步回归和通径分析法,分析了不同培肥措施下坡耕黑土肥力变化及其对大豆品质与产量的影响。结果表明,有机培肥处理下土壤有机碳含量平均增加8.23%～15.01%,大豆产量平均提升10.89%～19.00%,籽粒蛋白质含量提升1.24%～2.05%。有机碳对大豆产量的直接与间接综合作用较强;土壤肥力通过直接和间接作用共同影响着大豆品质,可联合解释大豆品质及产量性状变异性的78.0%～99.2%,但各肥力因子的作用机理和影响强度不同。土壤全氮在大豆籽粒蛋白质含量中体现为直接正效应（0.366）,而在大豆籽粒脂肪、灰分含量中则呈直接负效应（-0.892,-0.270）;速效钾在大豆籽粒蛋白质、脂肪含量中体现为较强的直接正效应（1.605,1.406）,在大豆籽粒灰分含量中则呈直接负效应（-1.465）。三种培肥措施不同程度提升了土壤肥力、大豆产量及品质,以配施有机肥效果最佳;土壤全氮、速效钾在蛋白质、脂肪、灰分3种大豆产量及大豆品质指标的变化中均起到了较强的主导作用,土壤速效磷、有机碳、全钾含量的直接及间接作用也是大豆产量及品质变异的主要作用因子。
关键词： 土壤肥力 大豆产量 大豆品质 多元逐步回归 通径分析
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不同缓释肥对茭白光合作用、产量及品质的影响
《中国蔬菜 》 2021 北大核心
摘要：为筛选出适宜茭白种植的缓释肥种类,以浙茭2号为试材,以普通复合肥为对照,探究5种氮磷钾不同配比的缓释肥对茭白光合作用、产量及品质的影响。结果表明,施用氮磷钾比例为25∶12∶15的新洋丰缓释肥处理茭白株高可达174.83cm,总叶绿素含量为5.56mg·g-1,净光合速率10.47μmol·m-2·s-1,产量可达1?829.62kg·（667m2）-1,可溶性蛋白含量可达2.77mg·g-1,VC含量110.90mg·kg-1,可溶性糖含量3.62%,茭白植物学性状、叶片光合参数、产量、品质整体表现优于其他处理,可推荐在茭白种植中推广使用。
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基于机器视觉的白菜种子精选方法研究
《农机化研究 》 2021 北大核心
摘要：针对白菜种子,以北京小杂55号为研究对象,使用机器视觉技术获取种子10个颜色特征和6个形状特征,再通过单粒种子萌发试验确定种子活力,并使用曼-惠特尼U检验分析种子活力与图像特征的相关性。将显著相关图像特征与种子发芽实验结果组成数据集,结合偏最小二乘判别分析法建立分类模型,并通过MatLab软件进行了仿真分析。结果表明:白菜种子的R分量均值、R分量标准差、G分量均值、G分量标准差、B分量标准差、H分量均值、H分量标准差、S分量均值、S分量标准差和圆形度P与白菜种子活力显著相关。结合这些特征,使用偏最小二乘判别分析法建立分类模型,进行种子精选,可以将该批白菜种子发芽率由原始50.67%提升至69.43%。由此表明,可通过机器视觉技术对白菜种子进行精选,从而提高种子的活力。
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磷钨酸和干燥处理提高植物样品显微CT成像对比度的方法
《电子显微学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：显微CT技术是一种非破坏性的三维成像技术,在医学、地质学、材料学等方面有着广泛的应用,在植物成像方面也是一种前景很好的技术手段。但植物组织主要由轻元素构成,X射线成像对比度很低,其应用受到很大限制。本文在前人的研究基础上,使用不同浓度的磷钨酸处理不同植物样品,比较不同处理时间、不同植物结构的差异,经CO_2临界点干燥后再扫描等前处理方法对显微CT成像效果的影响,探索出增强植物材料成像对比度的处理流程,使其更适用于显微CT扫描。
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蔬菜潮汐灌溉育苗技术
《中国瓜菜 》 2021 北大核心
摘要：对蔬菜潮汐灌溉育苗技术进行了总结,包括潮汐灌溉设施准备、苗期管理、炼苗、成苗和苗床清理等方面,对蔬菜潮汐灌溉育苗产业具有指导意义.
关键词： 蔬菜;潮汐灌溉;育苗
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茉莉酸甲酯处理对青圆椒采后冷害生理与营养品质的影响
《食品科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：目的:研究茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）处理对青圆椒采后冷害生理与营养品质的影响。方法:采用30 μmol/L MeJA溶液浸泡‘京甜3号’青圆椒10 min（以蒸馏水浸泡为对照）,阴干后于4℃贮藏。对青圆椒的冷害指数、质量损失率、硬度、可溶性固形物质量分数、总叶绿素含量、抗氧化物质（VC、总酚、类黄酮）含量和丙二醛含量进行测定,并对多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）、过氧化物酶（peroxidase,POD）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）、过氧化氢酶（catalase,CAT）的活力进行测定。结果:与对照相比,MeJA处理能明显抑制青圆椒冷害的发生,延缓VC、总酚、类黄酮等抗氧化物质含量的下降,显著提高PPO、POD、APX、CAT等抗氧化酶活力（P<0.05、P<0.01）,提高青圆椒果实的抗氧化能力,延缓青圆椒品质劣变。结论:MeJA处理能够减轻冷藏期间青圆椒的冷害,维持青圆椒冷藏期间的品质,延长青圆椒的贮藏期。
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大豆养分专家系统在我国大豆主产区的应用与评价
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]平衡施肥是实现作物高产高效的主要因素,而推荐施肥方法是实现作物平衡施肥的重要手段。本研究通过田间试验评价养分专家系统（Nutrient Expert,NE）推荐施肥在我国大豆上的应用效果。[方法]于2014-2015年在春大豆产区（东北三省）进行了21个田间试验,2017-2018年在夏大豆产区（安徽、江苏、河南）进行了11个田间试验。所有试验采用当地大豆品种,设置3种施肥处理,包括大豆养分专家系统（NE）推荐施肥、基于土壤测试的推荐施肥（OPTS）和农民常规施肥（FP）处理,分析比较了各施肥处理的肥料用量、大豆产量、养分吸收量及经济效益。[结果]在春大豆产区,NE和OPTS处理较FP处理明显提高了辽宁省的氮肥用量和吉林省的磷肥用量,提高了黑龙江和吉林省的钾肥用量,而NE和OPTS处理间氮磷钾肥用量相似;在夏大豆产区,所有试验NE和OPTS处理推荐的氮磷钾肥用量均显著高于FP处理。在春大豆产区,黑龙江、吉林和辽宁省OPTS处理的大豆产量较FP处理分别增加了135、518和478 kg/hm2,经济效益分别增加了699、1684和856元/hm2;NE处理的产量较OPTS处理分别增产了167、542和1225 kg/hm2,经济效益分别增加1096、2591和4610元/hm2;OPTS处理的氮吸收量较FP提高了9.1%～32.3%,钾吸收量提高了0～41.4%,且显著提高辽宁省的磷肥偏生产力;在黑龙江,NE处理氮、钾吸收量分别显著高于OPTS处理13.6%和23.5%。在夏大豆产区,安徽和江苏省OPTS与FP处理的产量相似,而河南、安徽和江苏省NE处理的大豆产量较FP处理分别增加了1021、694和622 kg/hm2,经济效益分别增加了3991、3955和2069元/hm2;河南省NE和OPTS处理的大豆产量和经济效益相似,而安徽和江苏省NE处理的大豆产量较OPTS处理分别增产868和545kg/hm2,经济效益分别增加2876和2823元/hm2。同时,除安徽省钾吸收量外,OPTS处理与FP处理氮磷钾吸收量均无显著差异;而NE处理氮磷钾素吸收量较FP处理分别提高了15.8%～41.3%、19.0%～35.5%和23.9%～27.3%,并且NE处理提高了江苏省氮磷肥的偏生产力。[结论]与农民常规施肥相比,测土施肥和养分专家系统推荐施肥处理在东北的春大豆产区氮磷肥用量没有显著变化,在夏大豆产区的氮磷钾肥用量显著增加;测土施肥与农民常规施肥处理的大豆产量和经济效益相似,而养分专家系统推荐施肥处理的产量和经济效益较农民常规施肥显著增加。因此,养分专家系统推荐施肥更有利于养分的平衡优化、大豆产量和经济效益的提高,同时不需土壤分析测试,是一种简捷高效的推荐施肥方法。
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控释氮肥及减氮对设施番茄产量及土壤呼吸的影响
《北方园艺 》 2021 北大核心
摘要：以"佳美8号"番茄为试材,设置5个处理分别为CK（不施氮肥）、U处理（普通尿素配施水溶肥）、CRU处理（控释氮肥配施水溶肥）、-20%CRU处理（控释氮肥减氮20%配施水溶肥）、-40%CRU处理（控释氮肥减氮40%配施水溶肥）,采用LI-8100A碳通量测量系统对设施番茄土壤呼吸进行测定,研究了控释氮肥及减氮对设施菜田土壤呼吸的影响,以期为控释氮肥减量施用增加番茄产量降低土壤呼吸速率提供参考依据。结果表明:番茄生长季各处理土壤呼吸速率峰值均出现在定植后的10～15 d和追肥后的5 d,控释氮肥及减氮处理均降低了土壤呼吸速率峰值,且随着生育期的延长土壤呼吸速率峰值呈逐渐降低趋势。土壤碳累积排放量呈现为U>CRU>-20%CRU>-40%CRU>CK,与U处理相比,CRU、-20%CRU和-40%CRU处理土壤碳累积排放量分别降低了21.88%、27.54%和31.51%。CRU和-20%CRU处理较U处理产量分别提高了10.57%和8.14%。相关分析结果表明土壤湿度、铵态氮（NH+4-N）、硝态氮（NO-3-N）、pH与土壤呼吸速率存在极显著相关性,微生物量碳和氮、纤维二糖水解酶、β-1,4-木糖苷酶、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄和α-葡糖苷酶与土壤呼吸存在极显著或显著相关性。
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基于碳量子点的荧光分析法在食品安全检测中的应用
《食品科技 》 2021 北大核心
摘要：碳量子点（Carbon quantum dots,CQDs）是一种光学性质优秀的纳米材料。近年来基于CQDs的荧光检测逐渐发展成为一种快速、简便、准确、成本低廉的检测技术。文章结合国内外相关研究,总结了基于CQDs的荧光分析法在食品安全检测中的研究与应用现状,以检测对象为分类,阐述了基于CQDs荧光探针在食品安全领域的应用优缺点,并对其发展前景进行分析与展望,旨在促进食品安全检测技术的发展,进一步为食品安全提供保障。
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