科研产出
数据要素驱动农业高质量发展的作用机理-基于4个典型案例的探索性分析
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为厘清数据要素驱动农业高质量发展的作用机理，在理论辨析基础上，基于4个典型案例的探索性分析，探究数据要素驱动农业高质量发展实践的技术逻辑和应用逻辑，总结农业数据要素开发利用的实现机制以及面临的核心挑战。研究发现：1）数据要素驱动农业高质量发展的技术逻辑在于构建“数据-模型-算法”三位一体的智能决策体系，破解“生产决策科学性”和“资源配置最优化”两大核心命题；2）应用逻辑在于数据要素与农业全系统、全流程的深度渗透，通过释放乘数效应重构农业产业链协同机制；3）推动农业全产业链数据要素开发利用，需首先解决高质量数据的获取问题，继而从技术适配性、经济性、推广性等方面建立差异化适配机制；4）针对实践中面临的数据开放共享不够、供给质量不高、应用价值挖掘不足等问题，建议加强农业数据治理体系、采集体系、标准体系、技术体系以及应用场景建设，深挖数据要素化价值，推动农业高质量发展。
关键词： 数据要素 农业高质量发展 农业大数据 农业大模型 智慧农业
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一种玉米穗腐病新病原棘孢木霉的分离与鉴定
《作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：玉米穗腐病是造成玉米籽粒减产、品质变差的一种主要病害。该病是由一种或多种病原真菌复合侵染引起的病害,其病原菌种类因环境和地域差异而复杂多样。以拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)和禾谷镰孢(Fusarium graminearum)等为主的20个病原菌属种可侵染玉米,引起穗腐病。近几年着生白色菌丝和青绿色分生孢子的穗腐病果穗频繁出现,并且其发病率呈逐年上升趋势。然而,这种青绿色穗腐病的致病菌尚未被明确鉴定。本研究通过形态学鉴定、rDNA-ITS测序序列分析、全基因组测序相结合的方法对分离到的病原菌进行鉴定。结果表明,引起玉米青绿色穗腐病的致病菌为新病原菌棘孢木霉(Trichoderma asperellum)。利用WGA488染色方法,观察到棘孢木霉的分生菌丝能够侵染玉米籽粒胚乳部位,进一步证实了棘孢木霉对玉米穗腐病的致病性。选取代表性棘孢木霉菌株Tr.10,采用果穗针刺注射法用分生孢子悬浮液接种419份玉米自交系,进行致病性再测定。结果表明, Tr.10分生孢子可成功再侵染玉米不同自交系,引起玉米棘孢木霉穗腐病。不同自交系对棘孢木霉穗腐病抗性存在显著差异。419份玉米自交系中,高抗、抗病、中抗、感病和高感的自交系占比分别为6.8%、30.4%、30.7%、24.9%和7.1%。PHN47、F321、京2416K等25份自交系对棘孢木霉穗腐病表现高抗。本研究结果将为玉米穗腐病的抗性基因挖掘、优良品种选育推广提供重要参考。
关键词： 玉米穗腐病 棘孢木霉 致病性 果穗针刺接种法 抗性鉴定
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葡萄主要病害检测与分级方法研究进展
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：葡萄在生长过程中面临多种病害威胁,主要包括霜霉病、白粉病、灰霉病、炭疽病和黑豆病等,目前这些病害主要通过粗放的化学药剂喷洒防治,导致土壤污染、药液残留等问题频发,造成葡萄种植园生态破坏,经济效益受损,亟需对葡萄主要病害分类分级治理.本文围绕葡萄主要病害识别、检测与分级方法,结合国内外研究现状,分别阐述葡萄主要病害潜育期检测技术和发病期检测与分级技术,包括分子生物学检测、光谱检测、成像检测技术、无人机、卫星遥感和多源数据融合等检测方法,以及基于机器学习和深度学习的病害识别分类、目标检测与分级技术.在此基础上,总结了当前面临的葡萄主要病害检测方法推广应用场景存在局限、检测与分级模型普适性不足、多模态多病害实地协同检测困难、病害动态变化全过程研究不完善、相似症状的不同病害识别精度有限等问题,并分析了主要成因.针对以上问题,归纳了近年来提出的主要病害检测算法的技术细节,对比分析了各类算法的性能表现和改进策略.最后,提出了葡萄园智能化检测未来发展方向:自然条件下面向复杂场景检测、检测与分级的普适性模型构建、小样本学习与细粒度识别研究、病症动态追踪与病斑信息预测和融合病害信息的防控装备研发等方向,为精准施药智能化治理葡萄病害奠定基础.
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17份樱桃种质资源花粉扫描电镜观察
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】观察不同樱桃种质资源花粉粒在扫描电子显微镜下的形态特征，分析不同种质资源间花粉的相似性与差异性，为鉴定不同樱桃种质资源提供科学依据。【方法】利用日本日立公司SU-8010扫描电子显微镜对17份樱桃种质资源的花粉粒形态进行观察。【结果】除秦林、卡塔琳和美早外，其他14份樱桃种质资源的花粉整齐度均在70%以上。同时，17份樱桃种质资源花粉粒的极轴长为41.53～48.57μm；赤道轴长为21.30～25.29μm；极赤比为1.67～2.17，花粉粒外观多为长球形或超长球形，赤道面观多为椭圆形，外壁纹饰为条纹状。樱桃花粉具有3条萌发沟且呈环状分布，属于N3P4C5型。不同甜樱桃种质资源间的条纹宽度、间距、倾斜度、清晰度及外壁纹孔密度均存在明显差异。【结论】在供试樱桃种质资源中，82.35%的种质资源花粉整齐度超过70%,70.59%的种质资源花粉粒呈超长球形，具有明显的性状差异。17份樱桃种质资源的花粉粒整齐度与极轴长呈正相关，且花粉外壁纹饰为条纹状。观察花粉粒形态特征可作为樱桃种质资源鉴别的重要依据。但目前利用花粉粒形态对樱桃种质资源间系统鉴定的报道较少，还需进一步研究。
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嗜冷假单胞菌BYAU-6的分离及低温秸秆降解能力解析
《微生物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]针对寒地黑土区水稻秸秆还田时秸秆腐解速度慢的问题,筛选低温木质素降解细菌以破除木质素的阻碍,提升寒区秸秆还田后秸秆的降解效率.[方法]在冬季采集土壤样品,以木质素磺酸钠为唯一碳源,采用平板划线法分离纯培养菌株,并通过单因素试验及响应面试验对木质素降解条件进行优化.[结果]获得了一株能在 15℃条件下降解木质素的细菌,命名为嗜冷假单胞菌(Pseudomonas psychrophila)BYAU-6.该菌在 5-15℃范围内均具有较强的木质素降解能力.筛选培养条件为:木质素磺酸钠添加量 0.5 g/L、蛋白胨与酵母粉质量比 5:1、初始pH 7.0、装液量 80%.优化后的木质素降解条件为:木质素磺酸钠添加量 0.3 g/L、蛋白胨与酵母粉质量比3.2:2.8、初始pH 5.3、装液量 80%.在此条件下,木质素降解率由 12.33%上升到 15.78%,比优化前提高了 21.9%.盆栽试验研究结果显示,添加菌剂对秸秆还田效率有显著影响.不接菌的对照组秸秆降解率为 27.0%,而接种菌株P.psychrophila BYAU-6 处理后秸秆降解率提升至 37.5%,秸秆降解率提升了 38.89%(P<0.05).[结论]本研究为寒区秸秆降解提供了新的微生物资源,并为后续低温木质素降解菌株的研究提供了数据参考.
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天然气锅炉和地源热泵协同加热连栋玻璃温室的可行性分析
《浙江农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究地源热泵耦合天然气锅炉协同对玻璃温室加温的可行性,于2022年10月4日—2023年5月15日在山东德州面积25.44 hm2的玻璃温室展开试验,以采用天然气锅炉单一加热方式的玻璃温室作为对照,处理温室采用地源热泵(主)+天然气锅炉(辅)的耦合加热方式,从温室热环境、节能减排、经济性等方面展开分析,探究耦合加热方式在冬季加热的应用效果.结果表明:耦合加热模式下,加热期间处理温室的热环境(温度、空气焓值)与对照温室基本一致,处理温室的能源成本为73.12元·m-2,较对照温室低22.72元·m-2,基于该试验条件下的能源价格和气候条件测算,投资收回周期为6年.该试验条件下,地源热泵的性能系数为2.64,节能率为25.82%.温室的每周天然气用量与每周温室内外全天温差之和存在线性正相关关系,同等温差下对照温室的每周天然气总用量高于处理温室,随温差增大,天然气用量差异增大.加热期间,处理温室的天然气用量为12.92 m3·m-2,仅为对照温室的52.56%,加热期间可减少2 397 t的CO2排放.综上,在中国北方,采用地源热泵与天然气锅炉耦合的加热方案,既可满足温室加热需求,又能显著降低能耗成本,具有推广意义.
关键词： 地源热泵 天然气 连栋玻璃温室 经济性 加热能源成本 投资收回周期
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农业领域音频信息技术研究进展
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：音频信息技术作为农业信息感知的重要手段，凭借其非侵入性、实时性强和成本低等优势，在智慧农业中展现出重要应用价值。本文系统综述了音频信息技术在农业领域中的研究进展与具体应用。在畜禽养殖领域，探讨了采食、发情、饮水、产蛋等行为音频识别方法，以及情绪评估、应激监测、疾病检测、声纹识别和声源定位等关键技术路径；在种植领域，总结了植物干旱、冻害等胁迫状态下的声发射特征规律，分析了特定声波对植物生理与基因表达的诱导效应。此外，还梳理了农业智能语音交互系统在信息服务、农机控制与语音问答中的研究进展。最后，提出未来农业音频信息技术应重点发展多模态感知协同融合、边缘计算方案优化与标准化音频数据平台，以推动音频信息技术在农业生产场景中的智能化、高效化与规模化应用。
关键词： 智慧农业 畜禽养殖 种植业 音频信息技术 智能语音交互
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错相位驱动PWM变量喷雾系统设计与试验
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变量喷雾系统电磁阀同步启闭造成管路压力波动严重的问题,该研究提出一种基于错相位驱动的压力波动抑制方法,基于C37控制器开发了支持不同相位差驱动的PWM变量控制系统,设计并搭建试验平台,开展PWM变量喷雾系统压力波动特性试验、雾化特性试验及雾滴沉积试验.压力波动试验结果表明,错相位驱动方式有效降低了系统压力波动峰峰值和变异系数,且随着占空比的增加,压力波动降低趋势逐渐缩小.当占空比为 20%和 70%时,错相位 120°的压力波动变异系数(CV)比同相位驱动分别减小 66.61%和 19.48%.占空比对变异系数影响最小的相位差区间是 60°~90°驱动,相位差 120°时,不同占空比下系统压力波动CV值均最小;对比试验结果表明,错相位驱动的系统雾滴粒径统计项均略低于同相位驱动,错相位驱动系统的雾滴相对跨度(RS)低于同相位驱动,占空比 50%时,RS下降最多,为 5.56%;雾滴沉积对比试验结果表明,错相位驱动PWM喷雾系统的雾滴覆盖率变异系数相比同相位驱动方式减小了 31.75%,错相位驱动方式可有效改善PWM变量喷药系统低频控制条件下药液沉积均匀性.研究结果可为PWM变量喷雾技术研发与应用提供依据,为精准变量施药装置的进一步优化提供技术支撑.
关键词： PWM 变量喷雾 压力波动 雾化特性 雾滴粒径 雾滴沉积
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Au/g-C3N4复合材料的制备及其可见光催化降解赭曲霉毒素A的性能
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：该实验制备了Au/g-C3N4复合纳米材料，并通过X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、傅里叶变换红外（Fourier transform infrared spectrometry,FT-IR）、透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）和紫外可见漫反射（Ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy,UV-Vis DRS）等手段对其进行了表征。为研究Au/g-C3N4对赭曲霉毒素A（OchratoxinA,OTA）的光催化降解作用，在可见光照射下，进行了吸附平衡实验，考察了材料的光催化性能，比较了纳米金颗粒（AuNPs）浓度和Au/g-C3N4不同添加量对光催化效果的影响。结果表明：Au/g-C3N4复合纳米材料被成功制备，AuNPs均匀分布于石墨相氮化碳（g-C3N4）表面，采用OTA初始浓度为5μg/mL，催化材料用量为2 mg/mL，在可见光照射180 min后OTA降解率可达95.84%。重复性实验发现Au/g-C3N4复合纳米材料可以重复使用，在使用5次后降解率仍然可以达到85.82%。通过自由基捕获实验确定了·O2-和h+在Au/g-C3N4光催化降解过程中起主导作用。研究结果表明，Au/g-C3N4复合材料可安全高效地去除OTA，可为光催化降解食品中的OTA提供了理论参考和实践基础。
关键词： 赭曲霉毒素A 光催化降解 石墨相氮化碳 降解机理 结构表征 吸附性能 稳定性
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北部冬麦区小麦品种丰产稳产性与试验环境评价
《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：高产稳产和广适性一直是小麦育种的核心目标,而基因型与环境间的复杂互作效应增加了育种选育的难度,因此科学评价品种的高产稳产及适应性,并对试验环境进行科学评价鉴选,利于提高新品种的选育效率和合理利用试验环境资源。本研究利用AMMI模型和GGE双标图对2023年北部冬麦区水地组小麦区域试验中的18个品种在10个试点的丰产性、稳产性和适应性进行分析,并综合评价各试点的区分力和代表性。结果表明,产量受环境、基因型及基因型与环境互作影响显著。利用两种模型结合分析得出高产稳产品种为‘中麦108’和‘航麦2 090’,代表性强、鉴别力好的试点为河北滦南。综合运用AMMI模型和GGE双标图分析小麦区域试验,不仅显著提高了区域试验小麦品种和测试点评估的可信度,更为新品种选育策略的制定和试点布局的优化提供了坚实的理论依据,此外,亦可为其他作物品种选育研究提供新的思路。
关键词： AMMI模型 GGE双标图 小麦 区域试验 高产稳产 环境适应性
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