科研产出
无人机影像的玉米植株中心检测模型和方法
《计算机工程与应用 》 2025 CSCD
摘要：为了解决无人机航拍图片玉米植株中心检测所面临的诸多挑战，包括植株遮挡、形态多样、光照变化以及视觉混淆等问题，提升检测精度和模型的鲁棒性，开发了一种基于YOLO-TSCAS(YOLO with triplet-attention,saliencyadaptive,and centroid awareness for scenes)模型的玉米植株中心检测算法。该算法通过三重注意力模块、显著性裁剪混合数据增强方法、自适应池化技术和选择性多单元激活函数等技术手段，有效提高了检测精度和鲁棒性。采用三重注意力模块解决目标遮挡和视觉混淆问题，使模型能够更好地关注植株中心区域。采用显著性裁剪混合数据增强方法，在训练过程中引入不同的环境和光照变化，增强了模型对复杂场景的适应能力。结合自适应池化技术提高空间分辨率，有助于捕捉更精细的特征信息，提高检测的准确性。采用选择性多单元激活函数进一步增强了网络的学习能力，使模型能够更好地适应各种场景下的植株中心检测任务。实验结果表明，与现有的YOLOX算法相比，YOLO-TSCAS算法在平均准确率和平均F1值上分别提高了22.73个百分点和0.255，并且平均对数漏检率也显著降低了0.35。与其他流行的检测模型相比，在两类植株中心目标检测精度上也取得了最佳效果。
关键词： 中心检测 三重注意力模块 显著性裁剪混合 自适应池化技术 选择性多单元
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栽培基质和供液方式对番茄产量、品质及根区离子积累的影响
2025
摘要：【目的】明确不同栽培基质和供液方式下番茄根区离子积累情况，以期为番茄栽培基质和灌溉模式的选择和营养液配方的调整提供参考。【方法】以‘瑞粉882’番茄为试材，设置3个栽培基质(椰糠、草炭和珍珠岩)和2个供液方式(开放式和封闭式)处理，即：开放式椰糠(OC)、开放式草炭(OT)、开放式珍珠岩(OP)、封闭式椰糠(CC)、封闭式草炭(CT)和封闭式珍珠岩(CP)6个处理，结合番茄生长、品质、产量、根区溶液离子积累、水分利用效率以及肥料偏生产力进行综合分析。【结果】相同供液方式下，草炭基质更有利于番茄生长和提高产量，相同基质下，开放式有利于番茄生长和产量提高，但品质低于封闭式。随着生育期的延长，开放式和封闭式均有离子积累的现象，导致根区溶液电导率(EC)值升高，且封闭式供液离子积累程度更加严重，生长末期，CC、CT和CP处理分别达到6.21、6.78和5.73 mS/cm。封闭式珍珠岩营养液槽中EC值达到顶峰的时间明显晚于椰糠和草炭，选用珍珠岩作为栽培基质可以减少营养液的更换频率。生长末期番茄根区溶液离子积累程度达到顶峰，表现为CT>CC>CP>OT>OC>OP，离子的贡献率由大到小为K+、Ca2+、SO42−、Mg2+、H2PO4−。番茄综合效益表明，封闭式在水分利用效率和肥料偏生产力上优于开放式。平均隶属函数表明，封闭式草炭栽培下番茄在节肥减排的基础上，获得最大的效益。【结论】开放式供液方式可以提高番茄产量，但需水量巨大，选用开放式供液方式时可选用草炭作为栽培基质。封闭式更有利于实现节水节肥和环境友好型发展，选用封闭式供液方式时需注意根区离子积累的影响，在后期营养液的配方中，封闭式椰糠需降低SO42−的离子含量，封闭式草炭需降低K+、Ca2+含量，封闭式珍珠岩需降低H2PO4−含量。
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基于多技术融合的智能蔬菜温室新型电力系统设计实践
《蔬菜 》 2025
摘要：传统蔬菜温室存在能耗高、能源利用效率低、环境压力大等问题，制约了设施农业的可持续发展。新型电力系统凭借其高效、清洁、智能化的优势，为蔬菜温室能源转型提供了重要契机。本研究以北京市农林科学院某蔬菜温室为对象，针对传统供电系统存在的不足，设计并构建了1套集成可再生能源供电、分布式电源接入、电池储能、智能电网控制等技术的新型电力系统，显著提高了温室能源利用效率与智能化管理水平，有效降低了运营成本。运行数据显示，系统可实现连栋温室节能率25%，降低设备维护成本25%，为设施农业的低碳化、智能化转型提供了可推广的技术范式。
关键词： 新型电力系统 可再生能源供电 智能化管理 低碳化转型 设施农业
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基于Docker与Kubernetes技术的渠灌区高效用水管控平台的设计与应用
《农业大数据学报 》 2025
摘要：灌溉方式落后,用水管理不规范,节水意识薄弱等问题造成我国农田灌溉水利用系数较发达国家差距明显,急需采用信息化技术赋能发展精细化渠灌区灌溉信息化、智能化管控.本研究采用基于 Docker 与 Kubernetes 的微服务框架,解决了不同开发语言和不同运行环境的物联网系统、灌溉决策用水调度算法、Web服务等关键服务模块的集成应用问题,围绕渠灌区农田"水情监测-智能决策-高效调控"等关键环节,构建渠灌区高效用水管控平台.文中介绍了平台的业务逻辑、平台架构、功能实现方法等技术环节.在黑龙江和平灌区的应用效果表明,平台降低了水情监测和灌溉用水的人力投入 60%,提高了农田灌溉水有效利用系数 19%,打造了渠灌区信息化灌溉管控的可应用、可复制、可推广样板工程.
关键词： 渠灌区灌溉 微服务 灌溉决策 信息化管控 Kubernetes
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有机物料对蒲公英吸收土壤重金属铜锰的调控效应
《中国锰业 》 2025
摘要：为探讨不同有机物料对重金属污染土壤植物修复效果的调控作用，以矿源黄腐酸钾、沼渣、芝麻饼及其混合物为添加材料，通过盆栽实验分析其对蒲公英吸收与转运铜、锰的影响。结果表明，添加5%沼渣处理显著提升了土壤铜含量与胡敏酸水平，蒲公英地上部铜、锰含量分别达到其他处理的2.3倍和最高值，铜、锰的转运系数均大于1,表明其有效促进了重金属由根部向地上部的迁移。相关性分析显示，土壤锰含量与pH呈极显著负相关，而蒲公英地上部铜含量与锰含量呈显著正相关。研究表明，沼渣作为有机物料可有效增强蒲公英对铜、锰的富集与转运能力，其效果受土壤理化性质及重金属形态调控。
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糙皮侧耳覆土栽培对土壤中抗生素抗性基因的影响
2025
摘要：目的探究利用食用真菌覆土栽培模式降低土壤中抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）丰度的可行性。方法以糙皮侧耳（
关键词： 抗性污染 农业土壤 食用真菌 微生物群落结构 生物修复
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京郊农民承包地退出意愿影响因素分析
《农业展望 》 2025
摘要：承包地退出政策是解决中国城市化进程中日益凸显的"人地"矛盾问题的可选途径,尤其对于北京这样的特大型城市来说,合理解决土地高效利用问题的需求更为迫切.为了深入了解北京农户对承包地退出的真实态度和意愿,本研究特别选取北京市平谷区作为调研区域,进行广泛的问卷调查和深入访谈,并根据所收集数据,采用结构方程模型深入探讨京郊农民承包地退出意愿的影响因素.模型运行结果表明:农户的承包地退出意愿受主观规范和感知行为控制的正向显著影响,而行为态度对农户的承包地退出意愿不具有显著影响.结合实证分析结果,本研究提出以下政策建议:第一,开展承包地退出意愿实际摸排,明确农户真实需求;第二,针对已产生实质性退出承包地的农户,推出相应社保政策;第三,针对农业经营较活跃地区,继续加大农业扶持力度;第四,做到"两只手"并行,充分发挥市场与政府的双重作用.
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小麦pPLA基因家族鉴定与生物信息学分析
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：pPLA类磷脂酶是催化磷脂底物水解的基础酶，在植物生长发育及非生物胁迫应答中发挥着重要作用。本研究利用生物信息学方法在小麦中挖掘并鉴定到93个小麦TapPLAs，亚细胞定位预测多为叶绿体与细胞质定位。系统进化分析与拟南芥、水稻的分类结果一致，基本分为三个亚组，其中TapPLA75与水稻直立型密穗基因编码蛋白DEP3/pPLA-Ⅲδ为同一分支，且蛋白序列相似性极高。启动子顺式作用元件分析发现，小麦pPLA基因家族具有多种激素响应元件及非生物胁迫响应元件。利用小RNA数据库预测发现参与植物非生物胁迫的tae-miR5384-3p与tae-miR9780可调控多个小麦pPLA家族基因。小麦表达谱数据分析发现，TapPLA13与小麦单倍体诱导基因的组织表达模式类似，均为穗发育早期特异表达基因。非生物胁迫下TapPLAs基因表达模式分析发现TapPLA75在多种非生物胁迫下均上调表达。激素诱导表达分析显示TapPLA28在SA、JA及ABA处理下均上调表达。本研究将为进一步分析小麦TapPLAs生物学功能及其调控机制提供理论基础。
关键词： 小麦 pPLA基因家族 生物信息学分析 非生物胁迫
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