基于NARX神经网络的粮食产量预测模型

李环; 孙素芬; 罗长寿; 《江苏农业科学 》 2020 北大核心

摘要：中国是世界上重要的粮食生产大国,保证粮食产量和粮食安全关系到我国国民经济的健康发展.而做好粮食产量的预估工作,对于指导经济的健康发展十分重要.在借鉴相关研究成果和中国统计年鉴的基础上,选择7组与粮食产量相关的统计指标,并根据数据与粮食产量作出典型相关性分析,证明7组统计量与粮食产量之间的相关性,迸而构建一种基于时间序列非线性自回归神经网络的粮食产量预测模型.经过检验发现,该模型的准确率和性能都取得较好的效果,在测试数据集上的平均误差为1.5%.

关键词： 典型相关分析 粮食产量预测 非线性自回归 时间序列

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新冠肺炎疫情下春季白菜类蔬菜良种繁育的对策和启示

张德双; 张凤兰; 余阳俊; 赵岫云; 于拴仓; 汪维红; 苏同兵; 李佩荣; 卢桂香; 《中国蔬菜 》 2020 北大核心

摘要：由于新冠肺炎疫情的发生,2020年春季白菜类蔬菜良种繁育工作的炼苗、去杂、定植环节受到一定影响。为确保获得高质量商品种子,疫情结束后应第一时间拔除杂株、增加田间检查次数以及增加田间取样和纯度鉴定等工作。良种繁育是一项繁杂的工作,且技术性很强。参与良种繁育工作的人员主要包括委托制种单位的专家、承担制种企业的负责人和技术员,以及制种户。2020年初,新冠肺炎疫情发生时间正值河北、

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基于紫外-可见光谱与深度学习CNN算法的水质COD预测模型研究

贾文珅; 张恒之; 马洁; 梁刚; 王纪华; 刘鑫; 《光谱学与光谱分析 》 2020 EI 北大核心 CSCD

摘要：水是生命之源,作为人类生活的必需品,水质的优劣直接关系到人们的健康生活.目前,关于水质COD在线检测方法的研究主要集中在光谱数据预处理和光谱特征提取,而针对光谱数据建模方法的研究较少.卷积神经网络(CNN)作为目前深度学习领域应用最广泛的网络模型,具有强大的特征提取和特征映射能力,本文将CNN与紫外-可见光谱分析法相结合,建立了基于CNN的水质COD紫外-可见光谱预测模型.模型使用Savitzky-Golay平滑滤波方法去除光谱噪声,光谱输入卷积层提取光谱数据特征、池化层降维、全连接层映射全局特征,通过ReLU和Adam优化方法,从而得到模型的预测值.通过实验发现,CNN模型具有较强的水质COD预测能力,具有较高的预测精度和回归拟合优度,通过与BP,PCA-BP,PLSR和RF等模型比较后发现,CNN模型的预测样本的RMSEP和MAE最小,R2最大,模型拟合效果最优.在与训练样本的模型效果评价对比后发现,模型具有较强的泛化能力.针对吸收光谱的波峰偏移对预测结果所造成的预测结果不准确的问题,作者还提出了一种基于CNN的分类回归模型卷积神经网络增强模型(CNNs),去噪后的光谱数据通过CNN分类模型按照吸收波峰的不同特征分为三类,分别输入对应CNN回归模型进行预测.实验结果表明,分段式CNNs模型比整体式CNN模型的拟合效果更好,预测精度更高,R2达到0.9991,测试样本的MAE和RMSEP分别为2.3143和3.8745,比CNN分别下降了25.9% 和21.33%,效果显著.通过对预测模型的性能测试,计算得出检出限为0.28 mg·L-1,测量范围为2.8~500 mg·L-1.本文创新的将卷积神经网络与光谱分析方法相结合,为光谱分析方法在水质COD吸收光谱建模的应用开拓了新思路.

关键词： 紫外-可见光谱 卷积神经网络 化学需氧量 预测模型

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控释与稳定尿素配施对土壤氮素迁移及冬小麦-夏玉米产量的影响

肖强; 李鸿雁; 衣文平; 邹国元; 魏丹; 孙世友; 李丽霞; 《中国生态农业学报 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：控释与稳定尿素配施,可通过双重调控作用增强对氮素的高效管理.本文以聚氨酯包膜控释尿素和新型复合型抑制剂涂覆尿素为试材,研究了二者配施条件下,调控冬小麦-夏玉米季施肥后氮素的动态迁移转化的效果,为开发高效专用肥和农业面源污染治理提供新的思路和技术手段.试验设置不施氮肥(CK)、农民习惯施用尿素[CV,冬小麦和夏玉米习惯施氮量分别为285 kg(N)·hm-2和225 kg(N)·hm-2]、优化施用尿素(OPT,冬小麦和夏玉米优化施氮量分别为199.50 kg(N)·hm-2和157.50 kg(N)·hm-2)、优化施氮量下控释尿素+普通尿素(CRF1,冬小麦和夏玉米控释氮分别占40%和30%)和2个优化施氮量下控释尿素+抑制剂涂覆尿素(CRF2,冬小麦季和夏玉米季控释氮分别占30%和20%; CRF3,冬小麦季和夏玉米季控释氮分别占50%和30%).试验测定了氨挥发和土壤硝态氮及作物产量.结果表明:在同等施氮量条件下,与OPT相比,CRF1、CRF2和CRF3在夏玉米、冬小麦季分别显著降低累积氨挥发量24.90%~57.00%和10.20%~27.80%,CRF2、CRF3比CRF1分别显著降低33.30%~42.80%和12.20%~19.60%.施肥后土壤表层硝态氮含量升高和降低速率由快至慢依次为CV、OPT、CRF1、CRF2和CRF3.夏玉米收获期土壤剖面残留硝态氮淋失风险由大到小依次是CV、OPT、CRF1、CRF2和CRF3,而冬小麦则为CV、OPT、CRF2、CRF1和CRF3.与CV和OPT处理相比,一次性优化施氮CRF1、CRF2和CRF3处理冬小麦、夏玉米产量没有显著差异.CRF2和CRF3净收入与其他施氮处理相比略有增加,与CRF1相比在夏玉米季增加639元·hm-2和859元·hm-2,在冬小麦季降低1 196元·hm-2和增加61元·hm-2.控释氮和稳定氮为5︰5(冬小麦)和3︰7(夏玉米)表现效果最佳.

关键词： 复合抑制剂 涂覆工艺 控释尿素 氨挥发 淋溶 冬小麦-夏玉米 产量

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叶幕微域环境对无患子果实产量和品质的影响

张赟齐; 刘晨; 刘阳; 叶常奇; 张萌; 贾黎明; 郝艳宾; 苏淑钗; 《南京林业大学学报(自然科学版) 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：[目的]在叶幕尺度上,通过分析微域环境和果实产量、品质的关系来揭示叶幕微域环境对无患子果实的影响,并为后续无患子叶幕结构优化和营造适宜微环境提供理论依据和技术支持.[方法]以福建建宁地区进入稳定结实期的10年生自然圆头形无患子为研究对象,采用小格子法将整个叶幕分成144个小区,在整个生长期内逐月测定小区的微域环境因子,并在采收期测定各小区果实产量指标,以此来绘制整个生长期微域环境因子和产量的叶幕空间分布三维图;根据距离树干位置远近和自然分层现象将144个小区归并到9个不同的叶幕大区域中,对大区域的微域环境因子和果实产量、品质进行差异显著性分析;分层探讨微域环境因子和果实特征的相关性,并依此构建果实产量、品质与叶幕微域环境因子的回归预测模型,最终得到无患子果实优质丰产的微域环境条件.[结果]①随着叶幕区域由内膛到外围、由下层到上层,整个生长季的平均温度分别增加了0.3和1.5℃、平均光合有效辐射分别增加了330.76和463.53μmol/(m2·s)、平均相对湿度分别下降了1.1%和3.0%,果实产量显著增加,下、中和上层果实产量比例为8∶17∶75,内、中和外围果实产量比例为24∶32∶44.水平方向上微域环境和果实产量的差异明显小于垂直方向的差异,结实部位主要集中在叶幕外围和上层;②叶幕9个大区域的果实数量、鲜果产量、干果产量、果实含水率、单果干质量和油产量均存在显著性差异,但假果皮占果质量比、出籽率、种子出仁率和种仁含油率的差异均不显著;③果实产量、种子出仁率、油产量与温度、光合有效辐射均呈显著正相关而与相对湿度呈显著负相关.光合有效辐射对果实产量、品质的影响最大,与果实产量的相关系数高达0.8,温度对果实特征的影响仅次于光合有效辐射,而相对湿度对果实特征的影响相对较小;④通过构建叶幕微域环境因子和果实特征的单因素二次回归模型可以得到无患子果实优质丰产的微域环境条件为:温度28~30℃,相对湿度小于74%,光合有效辐射830~1 203μmol/(m~2·s);⑤构建的多元回归模型拟合度更高,对果实和油产量的估算更准确,可用于自然圆头形无患子果实和油产量的初步预测.[结论]叶幕微域环境因子影响果实特征的形成,其协同效应对无患子果实产量、品质的影响更大;叶幕中、下层果实产量、品质更强烈地受到微域环境的影响,通过基于叶幕结构和结实特性的园艺措施改善中、下层叶幕微域环境有利于无患子果实产量、品质的整体提高.

关键词： 无患子 微域环境因子 果实性状 回归模型

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基于冬小麦筋型修正系数的籽粒蛋白质含量遥感预测

赵春奇; 李振海; 杨贵军; 段丹丹; 赵钰; 杨武德; 《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：为优化冬小麦籽粒蛋白含量(GPC)的遥感预测模型,基于2012-2013、2014-2015和2017-2018年冬小麦生长季的田间试验,以植株氮代谢过程及GPC形成规律为依据,构建"植被指数(VI)-农学参数-GPC"的半机理模型,并在此基础上通过引入筋型修正系数λ优化"PNC-GPC"模型,修正小麦筋型对模型的影响,进一步提高"VI-PNC-GPC"模型的精度。结果表明,选取的VI与植株氮浓度(PNC)均极显著相关,其中比值光谱植被指数(RSI)与PNC的相关性最高,相关系数达到0.777,建立的PNC估算模型的决定系数(r~2)达到0.604,验证nRMSE为9.93%;构建的PNC-GPC模型为GPC=(5.843×PNC+4.847)×λ,r~2=0.792,验证nRMSE为7.43%;对比不考虑冬小麦筋型的"RSI-PNC-GPC"模型,其r~2提高了0.145,验证的nRMSE降低了0.86%。综合来看,以PNC为中间变量,通过考虑不同筋型的差异构建的筋型修正系数可以更加准确地预测GPC。

关键词： 冬小麦 筋型 植被指数 植株氮浓度 籽粒蛋白质含量

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雷达遥感农业应用综述

张王菲; 陈尔学; 李增元; 杨浩; 赵磊; 《雷达学报 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：雷达遥感具有全天时、全天候监测的能力,对植被具有一定的穿透能力,对植被散射体形状、结构、介电常数敏感;这些特性使得其在农业应用中极具潜力。该文首先介绍了雷达遥感在农业中的应用领域,概略总结了目前在农作物识别与分类、农田土壤水分反演、农作物长势监测等多个领域研究的综述文献;然后分别阐述了雷达散射计和各类SAR特征(包括:SAR后向散射特征、极化特征、干涉特征、层析特征)在农业各领域中应用的现状和取得的研究成果,最后结合农业应用需求和SAR技术发展总结了目前研究中存在的问题和原因,并对未来的发展进行了展望。

关键词： 雷达遥感 农业 后向散射特征 极化特征 干涉特征 层析特征

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基于丝网印刷碳纳米管电极的电化学传感检测有机磷农药

梁刚; 张全刚; 赵杰; 靳欣欣; 潘立刚; 《分析试验室 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：采用商品化丝网印刷碳纳米管电极(CNTSPE),并利用层层组装技术将乙酰胆碱酯酶(AChE)、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)逐层依次修饰于CNTSPE表面,制备了PDDA/AChE/PDDA/AChE/PDDA修饰的CNTSPE传感器(PDDA/(AChE/PDDA)_2/CNTSPE),并以对氧磷、毒死蜱为研究模型,考察了该电化学传感器的性能并建立了对氧磷、毒死蜱的电化学传感检测方法。结果表明,电极对氧磷、毒死蜱两种农药的线性响应范围分别为50～150 ng/mL,20～150 ng/mL,检测限分别为20 ng/mL,10 ng/mL。该传感器应用于实际样品中目标农药的检测,回收率在87. 5%～90. 6%之间。

关键词： 农药 丝网印刷电极 电化学 传感器

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母鸡蛋清混样检测禽白血病病毒p27抗原的应用研究

晏志勋; 初芹; 曾另超; 张剑; 张尧; 曹婧; 刘华贵; 《畜牧与兽医 》 2020 北大核心

摘要：为探讨同一母鸡蛋清混样法检测禽白血病病毒p27抗原用于禽白血病净化的可行性,本研究对3个蛋清逐一检测得到的43只阳性鸡和49只阴性鸡,再次进行了混样检测,通过对比2种方法的判定结果,发现混样检测法需结合样品与阳性对照OD值的比值(S/P)≥0.10的阳性判定标准才能够检出所有阳性个体,此外降低S/P阈值会有助于将一部分弱阳性或可疑个体检出.进一步采用蛋清混样检测法对北京油鸡4个品系开展了2~3次的净化流程后,发现1个品系的阳性比例没有变化,而另外3个品系阳性比例持续降低,并且有一个品系(L2系)首次实现了零检出.对4个品系808只公鸡进行了2次全血病毒分离,结果显示阳性率均为0,可疑(S/P≥0.10)比例均低于2%,净化效果显著.本结果充分证实了蛋清混样检测结合S/P≥0.10的阳性标准开展禽白血病净化是行之有效的,为其他品种禽白血病的净化提供参考.

关键词： 北京油鸡 禽白血病 p27抗原检测 蛋清混样 净化

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流态冰预冷处理对甜玉米贮藏品质的影响

刘瑶; 左进华; 高丽朴; 史君彦; 吴彬; 闫志成; 王清; 《制冷学报 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：为探究流态冰预冷处理对甜玉米的品质影响,本实验采用流态冰对采后新鲜甜玉米进行预冷处理,测定在0℃贮藏期间甜玉米感官指数、可溶性固形物(TSS)、可溶性蛋白含量、可溶性淀粉含量、可溶性总糖含量、维生素C(Vc)含量等生理指标,并结合电子舌和电子鼻,探究流态冰处理甜玉米对贮藏期间品质的影响。结果表明:与冷库预冷相比,流态冰处理可以维持贮藏期间甜玉米的的外观品质至28 d;缓解甜玉米TSS、可溶性蛋白、可溶性淀粉、可溶性总糖和Vc含量的降解,保持较高的营养品质;减缓甜玉米气味和口感的变化。因此运用流态冰预冷技术处理可以有效的保持甜玉米的贮藏品质,延长贮藏时间。

关键词： 流态冰 预冷 甜玉米 采后生理 贮藏品质

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