信息技术在畜禽养殖中的应用进展

李奇峰; 王文婷; 余礼根; 高荣华; 肖伯祥; 马为红; 丁露雨; 《中国农业信息 》 2018

摘要：【目的】现代集约化、规模化养殖业发展的本质在于以较少的资源投入,按照动物生长发育的需要,在可控环境条件下实现自动化、智能化和数字化的生产和管理,不断发展的信息化技术极大的促进了当前畜禽养殖业发展。【方法】文章主要从畜禽环境监测控制技术、畜禽体征信息获取与行为监测技术、畜禽疫病防控决策与预警技术、畜禽智能繁育与精准饲养管理技术4个应用层面,总结信息技术在畜禽养殖中的研究现状与应用进展。【结果】在环境监测控制方面,分析了环境监测系统的内容,列举了国内比较成熟的环境参数监控和控制系统;在体征信息监测方面,分别从机器视觉技术、声音处理技术、生物传感技术等角度,总结了对健康信息、生命体征信息、情绪信息、行为信息等的体征监测;在疫病防控决策方面,介绍了使用红外热图像处理、声音监测、专家诊断系统等进行动物疫病的监测、诊断、预测;在畜禽繁育与精准饲养方面,总结了畜禽繁育典型的信息化技术类型,分析畜禽精准饲喂模式。【结论】我国畜禽养殖逐步向标准化、规模化与智能化转变,信息化技术能有效提高畜禽生产效率、管理水平、经营决策能力和服务质量,是支撑现代畜牧业可持续发展的关键。因此,加强畜牧业"互联网+"信息化技术研究与应用至关重要。

关键词： 畜禽养殖 环境监测 精准饲喂 疫病防控 行为监测 智能繁育

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融合无人机光谱信息与纹理信息的冬小麦生物量估测

刘畅; 杨贵军; 李振海; 汤伏全; 王建雯; 张春兰; 张丽妍; 《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：【目的】生物量是表征植被生命活动的重要参数,对植被长势监测、产量预测有重要意义。以无人机为平台的高光谱遥感技术,具有机动灵活、成本低、空间覆盖广的优势,能够及时准确地估测植被生物量,已成为遥感估算研究的热点之一。由于光谱特征反演生物量存在饱和问题,因此,本研究尝试结合纹理特征与植被指数构建一种"图-谱"融合指标,探究"图-谱"融合指标的抗饱和能力及生物量估测能力。【方法】首先,利用无人机高光谱影像,提取其光谱信息和纹理信息,分别基于植被指数和纹理特征构建生物量模型。其次,针对光谱特征存在的饱和问题,将植被指数与对生物量敏感的纹理指标相乘或相除两种形式构建"图-谱"融合指标,分析"图-谱"融合指标的饱和性,并基于"图-谱"融合指标构建生物量估算模型。最后,对比不同指标构建的生物量模型的估测效果,来分析"图-谱"融合指标估测生物量的能力。【结果】(1)植被指数多在LAI=5时出现饱和现象,而"图-谱"融合指标VI×sm658,VI/ent658,VI/dis658,VI/con658,VI/dis514,VI/con514,VI/var514,VI×con802,VI×dis802均在LAI>5时才出现饱和现象,相比之下,这些"图-谱"融合指标一定程度上改善了饱和问题;(2)与植被指数相比(除了GNDVI、NDVI之外),抗饱和能力提高的"图-谱"融合指标VI×sm658、VI/ent658、VI/dis658、VI/con658、VI/dis514、VI/con514、VI/var514、VI×con802、VI×dis802,其与生物量的相关性也相对提高,所构建的生物量模型精度较高(R2=0.81,RMSE=826.02 kg·hm-2)。(3)对比单一植被指数、纹理特征,将纹理特征与光谱特征相结合的"图-谱"融合指标估算小麦生物量的能力相对最强,模型精度明显高于单一植被指数(R2=0.69)和单一纹理特征(R2=0.71)构建的生物量模型。【结论】"图-谱"融合指标的抗饱和能力明显提高,其构建的生物量模型精度也有效提高,实现了结合光谱信息和纹理信息的冬小麦生物量遥感估测,为生物量定量反演提供一种新思路。

关键词： 生物量 图-谱融合指标 纹理特征 饱和性 冬小麦

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城市地下空间混合型植物工厂实践与评价

孙维拓; 吴尚军; 宋曙光; 陈晓丽; 郭文忠; 《中国蔬菜 》 2018 北大核心

摘要：利用北京市西城区某地下停车场,通过配备环境调控系统、LED人工光源系统、营养液循环系统、叶菜立体栽培系统、食用菌与芽苗菜栽培系统、计算机智能控制系统等,建立了混合型植物工厂,具有低碳节能的优势,可为城市地下空间植物工厂的设计、施工及商业化发展提供参考。

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高产小麦构成要素的解析与掌握

单福华; 田立平; 马巧云; 王汉霞; 高新欢; 任立平; 张风廷; 《现代农业科技 》 2018

摘要：全面分析了产量构成要素——穗数、穗粒数、千粒重的影响因素,辩证地分析了小麦产量要素的变化特点和形成规律以及群体与个体协调平衡规律,明确了麦田管理中需要掌握的生育时期和技术要点,对小麦生产实践有指导意义。

关键词： 小麦 产量要素 穗数 穗粒数 千粒重

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连作对设施番茄土壤微生物及酶活性的影响

李兰君; 刘玳含; 刘建斌; 武凤霞; 朱英波; 《江苏农业科学 》 2018 北大核心

摘要：以北京市房山区设施番茄连作0、1、3、5、6、7、8、9、10、20年的土壤作为研究对象,通过平板计数法、测序分析法、KMnO_4滴定法和比色法对土壤微生物种类及数量、土壤理化性质、土壤酶活性的变化趋势进行了分析。结果发现,土壤理化数据表明,随着连作年限的增加,土壤pH值逐渐减低,电导率、土壤全氮含量、有机质含量、有效磷含量、速效钾含量先逐步上升,后逐年下降。土壤细菌数量随连作年限增加而上升,连作6年达到最高值(2. 5×10~8CFU/g)后开始下降,真菌数量则在连作7年达到最高值(2. 4×10~5CFU/g)后下降。但细菌与真菌的比值一直呈下降趋势。过氧化氢酶活性和脲酶活性均呈现出先上升再下降的趋势,过氧化氢酶活性在连作6年达到最大值(0. 87 mL/g),脲酶活性在连作5年达到最大值(2. 52 mg/g)。结果表明,连作对设施番茄土壤微生物、土壤理化性质和土壤酶活性都有较深影响,特别是连作6～7年,土壤各方面的性质都出现极值。

关键词： 设施番茄 连作 土壤微生物 土壤酶活性

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D型打结器夹绳盘-打结嘴空间角度参数分析

张安琪; 冯洋洋; 董浩; 张绍英; 韩鲁佳; 《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD

摘要：D型打结器夹绳盘回转轴孔中心线与打结嘴回转轴孔中心线的空间角度参数是机架结构设计的基本设计参数,本文通过建立空间坐标系,对夹绳盘与打结嘴回转轴孔中心线之间的空间角度关系进行了表达。借助微分几何理论,建立了夹绳盘与打结嘴运动关系的数值解析条件,分析了k0轴与k1轴在i1o1k1平面的夹角α2、圆心o1与圆心o2在i1轴方向距离d5对送绳-搭绳动作的影响,得出当α2=8°、d5=54 mm时可实现可靠的送绳-搭绳动作;分析了j2轴与j1轴在j1o1k1平面的夹角α1、k0轴与k1轴在j1o1k1平面的夹角α3对绕扣-钳咬动作的影响,通过代入不同的α1、α3参数组合进行解析,得出当α1=10°、α3=25°时打结器可以实现可靠的绕扣-钳咬动作。基于解析的角度参数对打结器机架进行了试制,对装有试制机架的打结器与德国进口打结器(RS3770)同时开展空载打结试验,试验次数200次,试验结果显示捆绳在两个打结器上成结动作基本一致,两种打结器的成结率均为100%。可知本文解析的D型打结器夹绳盘和打结嘴的空间角度参数匹配合理。

关键词： 打捆机 打结器 空间角度参数 参数分析

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小体鲟卵透明带家族ZP3亚型和ZPAX基因cDNAs克隆及其组织表达分析

东天; 朱华; 王巍; 董颖; 田照辉; 胡红霞; 《大连海洋大学学报 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：为研究透明带ZP家族在小体鲟Acipenser ruthenus性腺发育、卵子发生等过程中所发挥的作用,采用PCR技术克隆获得小体鲟卵透明带家族ZP3 3种亚型(ArZP3-1、ArZP3-4、ArZP3-5)及ZPAX基因(ArZPAX)cDNA部分序列。结果表明:ArZP3-1部分cDNA序列长度为1029 bp,对应编码342个氨基酸;ArZP3-4部分cDNA序列长度为1191 bp,对应编码397个氨基酸;ArZP3-5部分cDNA序列长度为717 bp,对应编码238个氨基酸;ArZPAX部分cDNA序列长度为733 bp,对应编码243个氨基酸;ArZP3蛋白3种亚型及ArZPAX蛋白氨基酸序列中均含有一个保守的ZP结构域;基于ZP氨基酸序列的系统发育树显示,小体鲟ArZP3蛋白3种亚型与高等鱼类ZP3亲缘关系较近,而ArZPAX蛋白则与哺乳类、鸟类、高等鱼类和爬行类ZPAX亲缘关系均较远;通过半定量RT-PCR进行组织表达特异性分析表明,ArZP3-1基因在小体鲟卵巢、精巢、肝、脑、肾、心、肌肉、鳃中表达,ArZP3-4基因仅在小体鲟卵巢和精巢中表达,而ArZPAX基因在小体鲟卵巢、精巢、肝、肠、肾、脾、心、鳃、脑中均有表达,3个基因在性腺中的表达量均最高,且均具有雌、雄差异性表达特点。

关键词： 小体鲟 透明带蛋白 ZPAX 基因克隆 组织表达

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基于遥感信息和WOFOST模型参数同化的冬小麦单产估算方法研究

陈艳玲; 顾晓鹤; 宫阿都; 胡圣武; 《麦类作物学报 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：为探讨遥感信息和作物生长模型在作物估产方面的优势互补特性,选取河北省藁城市冬小麦作为研究对象,采集多个关键生育时期的生理生化、农田环境、气象等数据,并获取准同步的环境减灾小卫星HJ-CCD影像数据,采用植被指数反演冬小麦叶面积指数(LAI),基于扩展傅里叶振幅灵敏度检验法(EFAST)对WOFOST作物模型的26个初始参数进行全局敏感性分析,筛选敏感性参数,调整WOFOST模型的核心参数,利用查找表优化算法构建基于WOFOST模型和遥感LAI数据同化的区域尺度冬小麦单产预测模型,并定量预测区域冬小麦单产水平。结果表明,增强型植被指数(EVI)是遥感反演LAI的最佳植被指数(开花期建模r~2=0.913,RMSE=0.410,灌浆期建模r~2=0.798,RMSE=0.470),预测能力最强(开花期r~2=0.858,RMSE=0.531,灌浆期r2=0.861,RMSE=0.428);筛选出6个待优化参数,即TSUM1、SLATB1、SLATB2、SPAN、EFFTB3和TMPF4;产量预测精度r~2=0.914,RMSE=253.67kg·hm~(-2),找到了待优化参数的最佳取值,最终完成了单产模拟。

关键词： 冬小麦估产 叶面积指数 WOFOST模型 同化

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施用生物炭对西北旱区有机芥蓝生长的影响及节水效应

王利春; 李银坤; 郭文忠; 曲继松; 马丽; 杨子强; 《江苏农业科学 》 2018 北大核心

摘要：以白花芥蓝为试材,设置不施肥、施生物炭10 t/hm~2、施有机肥4 t/hm~2、配施生物炭10 t/hm~2+有机肥4 t/hm~2共4个处理,研究添加生物炭对西北旱区有机芥蓝生长和土壤水分状况的影响,并对土壤改良应用效果进行检验。结果表明,向土壤中添加生物炭可改善土壤的持水性,芥蓝根系层的土壤含水量增加10%以上;单施生物炭对有机芥蓝生长的促进作用并不明显,配施生物炭与有机肥可使芥蓝生长得到明显改善,10月1日芥蓝鲜质量与单施有机肥相比增加15.1%。因此,在西北旱区有机栽培模式下,向土壤添加生物炭具有保水和增加芥蓝产量的双重效果。

关键词： 有机栽培 芥蓝 生物炭 持水性 土壤 西北旱区 节水效应

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森林植被遥感监测影像最佳分辨率选择

周静平; 李存军; 胡海棠; 陶欢; 彭代亮; 谢春春; 葛艳; 《浙江农林大学学报 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：遥感影像分辨率的高低直接影响着森林植被监测的精度、成本和效率,故选择适合森林植被监测的影像最佳分辨率具有重要的应用价值。针对森林植被监测影像最佳分辨率选择方法及结果缺乏的问题,从林业实际应用出发,提出了基于1个步长的变异函数分析空间变异并综合考虑监测精度、成本和效率来确定森林植被监测影像最佳分辨率方法。基于最新的国产高分二号(GF-2)全色影像,利用1个步长的变异函数对湖南常宁洋泉镇林区3种典型分布类型森林植被进行拟合分析,初步确定适合森林植被监测的影像最低分辨率。然后对重采样形成的不同尺度多光谱影像分别进行监督分类,并对结果进行定量定性分析,结合影像成本和数据处理时间,找到适合不同类型森林植被监测的影像最佳分辨率。研究表明:不同分布类型的森林植被,适合遥感监测的影像最佳分辨率不同:(1)小冠幅森林植被3.2 m;(2)大冠幅森林植被16.0 m;(3)混合冠幅森林植被8.0 m。该森林植被遥感监测影像最佳分辨率确定方法和结果可为其他区域森林植被遥感监测影像最佳分辨率确定提供借鉴。

关键词： 森林测计学 森林植被 GF-2影像 遥感监测 变异函数 最佳空间分辨率选择

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