融合文本与知识图谱的蛋鸡疫病智能诊断模型

王书君; 童勤; 刘羽; 李奇峰; 王朝元; 高荣华; 余礼根; 李海燕; 《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD

摘要：针对利用单一文本描述进行蛋鸡疫病诊断存在关联信息分析不够全面、未能提供完整蛋鸡疫病知识，进而导致在复杂蛋鸡疫病诊断中存在准确率不高等问题，该研究提出一种采用基于转换器的双向编码预训练模型（bidirectional encoder representation from transformers,BERT）融合蛋鸡典型疫病知识图谱和文本的方法，结合双向长短期记忆（bidirectional long short-term memory,BiLSTM）神经网络构建了BERT-LHDKG(BERT-laying hens disease knowledge graph)诊断模型，实现对滑液囊支原体、新城疫、传染性鼻炎等38种蛋鸡典型疫病的智能诊断。模型通过引入表示知识图谱的三元组向量，使模型更全面地结合疫病文本和知识图谱数据对蛋鸡发病情况进行综合分析；通过增加BERT模型的Embedding结构，将文本特征向量与三元组向量在BERT模型内部相加形成融合向量，有助于模型提取更有用的特征进行疫病分析和诊断。性能对比试验结果显示，BERT-LHDKG诊断模型的宏准确率为94.27%，宏召回率为94.12%，宏F1为94.01%，与TextCNN、结合CNN(convolutional neural networks)的BERT模型、结合BiLSTM的ERNIE模型等深度学习模型相比，宏准确率分别提升了10.02、2.64、2.18个百分点，宏召回率分别提升了10.28、2.29、2.29个百分点，宏F1分别提升了10.66、2.51、2.19个百分点。对于蛋鸡养殖过程中容易发生的病毒性疫病、细菌性疫病、中毒性疫病和代谢性疫病，BERT-LHDKG诊断模型的宏F1分别为96.43%、95.57%、96.72%、98.24%，性能均优于其他对比模型。研究结果表明融入知识图谱可以使模型将疫病文本中的实体、关系链接到知识图谱中对应的实体，丰富文本的语义信息，提升模型全面理解文本内容的能力，进而提高模型进行疫病诊断的准确性和鲁棒性，为畜禽疫病智能诊断提供了新的思路；此外，基于BERT-LHDKG诊断模型开发的蛋鸡疫病诊断Web系统以人机对话的形式提高了养殖户远程诊断蛋鸡疫病的灵活性。

关键词： 蛋鸡疫病 知识图谱 文本 BERT模型 智能诊断

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我国设施园艺病虫害发生特点与绿色防控策略

吴圣勇; 张梦迪; 徐进; 王恩东; 崔丽; 雷仲仁; 史晓斌; 谢学文; 王少丽; 王甦; 魏书军; 马中正; 何莉梅; 高玉林; 《中国生物防治学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：我国设施园艺发展迅速，对促进农业现代化、乡村振兴和都市农业发展具有重要作用。本文结合我国设施园艺产业的发展现状，总结设施环境下病虫害发生特点，并从农业防治、物理防治、生物防治、生态调控、生物技术和科学用药等方面概述了病虫害防治技术，最后对设施园艺病虫害防治提出建议，以期为我国设施园艺的健康可持续发展提供参考。

关键词： 园艺产业 保护地栽培 病虫害 绿色防控

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发酵中草药饲料添加剂在畜禽生产中的研究应用进展

刘泽青; 耿怡雯; 朱龙龙; 马超; 陈国顺; 王晶; 《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：随着饲料中抗生素类饲料添加剂的全面禁用，中草药饲料添加剂逐渐成为畜禽生产中替代抗生素的潜在产品。而中草药经过微生物发酵后，不仅能增加活性物质含量和中草药药效，还能产生新的活性成分，降低中草药毒副作用。将发酵中草药饲料添加剂添加到畜禽饲料中能够提高畜禽生产性能、改善健康状况、提升畜禽产品品质。本文归纳了发酵中草药的优点，讨论了发酵中草药饲料添加剂对动物生产的影响，并总结了中草药发酵饲料添加剂使用中存在的问题，以期为发酵中草药饲料添加剂在畜禽养殖中的研究和应用提供参考依据。

关键词： 发酵中草药 饲料添加剂 动物生产

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芒属植物的地理分布、资源利用现状、潜在入侵风险及入侵特性

陈超; 张辉; 逯辉; 滕文军; 武菊英; 《生物安全学报(中英文) 》 2024 CSCD

摘要：【目的】对芒属植物的地理分布状况、资源利用现状和入侵特性等进行分析，以防范其潜在的入侵风险，发掘芒属植物资源的应用潜力。【方法】通过对文献资料的整理和分析，对芒属植物在全球范围内的地理分布状况和资源利用现状进行汇总和绘图;并采用2种风险评估体系(WG-WRA和WRA)对我国应用较多的植物种类进行风险评估。【结果】本研究汇总了18种芒属植物的地理分布信息，其中，4种为广布种，14种为狭域种。芒属植物在亚洲有广泛的分布，但大多处于野生或半被利用状态，被充分开发利用的种类相对贫乏;在欧美地区，芒属植物最早主要作为外来植物被引入，目前观赏型芒和奇岗等有较为广泛的种植和应用。随着芒属植物(尤其是观赏芒类)的大面积种植(或推广)，其潜在的入侵风险也日渐显现。风险评估结果表明，芒属植物尚未在我国造成明显的入侵危害，低入侵风险比例为64.3%。但是其中的一些种类存在较高的入侵风险，例如五节芒和荻，其WG-WRA分值分别高达34和31分，为高风险。芒属植物具有很强的无性繁殖能力和广泛的环境适应性等，可能是其造成入侵危害的重要属性，需要引起重视。【结论】芒属植物已经在一些国家和地区造成了入侵危害，需要警惕其未来时期的入侵风险。对于具有很强扩繁能力的种类(或品种)，需要做好引种前的风险评估工作，做到充分合理利用其优良性状而防范其入侵风险。

关键词： 芒属植物 风险评估 观赏草 能源草 入侵风险

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鲤Cyprinus carpio生物扰动对养殖池塘底质甲烷生成的影响及其微生物学机制

刘洪达; 陈燕; 田照辉; 徐绍刚; 吴兆星; 陈文超; 王卓楠; 齐遵利; 潘哲; 《海洋与湖沼 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为研究鲤Cyprinus carpio生物扰动作用对池塘底质甲烷生成的影响机制，通过室内模拟实验，测定了底质产甲烷潜力、产甲烷菌生物群落组成及产甲烷菌群间的互作效应。结果显示，与对照组相比，鲤扰动组底质产甲烷潜力显著降低，鲤的生物扰动作用促使底质总细菌和总古菌丰度显著升高，而产甲烷功能基因mcrA的丰度显著降低。养殖池塘底质产甲烷功能菌优势菌群主要为Methanobacterium、Methanothrix、Methanoregula和Methanocella，鲤的生物扰动作用改变了产甲烷功能菌的群落结构组成和产甲烷途径，使得产甲烷菌属间共生网络平均度和连接数显著降低，模块化更高，共生网络关系变得更为简单且以负相关种间竞争关系共存。Pearson相关性分析表明，底质氧化还原电位是影响mcrA基因丰度和产甲烷菌群结构的关键环境因子。鲤的生物扰动作用可能通过提升底质氧化还原电位，降低产甲烷功能菌群丰度和种间互作而降低底质甲烷产生潜力。

关键词： 底质 鲤 生物扰动 产甲烷菌 菌群互作 产甲烷途径

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外源肌醇对小型西瓜耐寒性的影响

崔腾飞; 李婷; 曲明山; 王洪旭; 王玉梅; 陈桃生; 王宝驹; 《中国农学通报 》 2024 CSCD

摘要：为探究外源肌醇对提高小型西瓜耐寒性的效果,分别在小型西瓜育苗阶段和生长阶段进行肌醇处理,测定苗期叶面积、叶片SPAD值等生长指标,果实成熟后的品质指标.结果显示,外施肌醇对小型西瓜地上部、根系、叶片及果实生长均具有一定的促进作用,其中显著提高幼苗叶面积、叶片SPAD值、根长、根尖数、分叉数和交叉数,较清水对照分别提高48.99%、5.70%、25.62%、54.74%、30.62%和48.63%;果实单瓜重、心糖、总糖和抗坏血酸含量较对照分别提高了 12.86%、13.15%、11.01%和18.67%.综上,外施肌醇能一定程度提高小型西瓜的耐寒性,减少损害,促进其生长,提高其品质.

关键词： 小型西瓜 肌醇 低温胁迫 生长 品质

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切花菊新品种'京科粉'

喻锌; 陈东亮; 张利英; 姜宝龙; 程钰涵; 李彦慧; 黄丛林; 《南京林业大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD

关键词： 菊花 切花菊 新品种 ‘京科粉’

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基于数字孪生的苹果采摘机器人监控系统研究

薛径舟; 冯青春; 李涛; 谢丰; 郭正玮; 赵春江; 《河北农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为解决苹果采摘机器人作业过程中信息可视化程度低,设备数据采集困难的问题,提出了 1 种基于数字孪生的苹果采摘机器人实时监控系统.该系统基于苹果采摘机器人的整体结构与运动学分析结果,对机器人建立 1 个数字化孪生模型.利用多维度可视化监测模块和机器人孪生模型创建孪生数字场景,并结合数字孪生技术实现孪生模型与实体机器人之间的动态映射和虚实交互.融合机器人ROS软件架构和TCP通信协议,建立孪生模型与苹果采摘机器人之间的信息桥梁.开发了支持Unity和Web终端程序的机器人孪生监控系统,并对系统进行功能测试,测试证明模型和实体虚实同步过程中系统平均帧时为 14.5 ms,机器人虚实关节的位移差值小于 0.05 m,为数字孪生技术在农业机器人上的应用提供了有效的参考.

关键词： 数字孪生 苹果采摘机器人 虚实交互 监控系统

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基于可编辑区块链的农产品供应链追溯高效存储查询模型

陈枫; 赵春江; 杨信廷; 罗娜; 徐大明; 孙传恒; 《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD

摘要：基于区块链的农产品追溯系统可有效解决农产品追溯的信任问题。然而，区块链的不可篡改性和全冗余存储导致了区块链节点存储数据量的持续增加，提高了区块链设备的门槛，限制了农产品区块链追溯系统的大规模落地应用。针对农产品区块链追溯系统的高存储量问题，该研究提出了一种基于可编辑区块链的农产品供应链追溯高效存储查询模型。首先，针对农产品追溯数据的周期特性，总结了农产品供应链追溯信息生命周期。其次，通过卸载超出生命周期的追溯数据降低数据存储量，研究农产品可编辑区块链存储模型。最后，通过计数布隆过滤器降低了农产品可编辑区块链数据卸载后假阳率高的问题，提高了农产品可编辑区块链追溯系统的查询效率。试验结果表明，在系统运行60个月时，模型的存储量为传统农产品区块链追溯系统的48.70%。当区块数据量为1 000条，数据卸载量为30%时，模型的假阳率较传统模型下降了21个百分点，数据查询效率提高了19.02%。该研究为农产品区块链追溯系统的规模化落地应用提供了解决方案。

关键词： 区块链 农产品 追溯 存储 高效查询

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基于无源超高频RFID的农产品包装智能定位方法

肖夫克; 时国龙; 董大明; 程亮; 尹柏强; 《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD

摘要：射频识别(radio frequency identification,RFID)技术为工业物联网(industrial internet of things)带来了巨大的进步,作为实现智能仓储的关键技术之一,广泛应用于库存管理和智能定位等场景,然而现有的绝对/相对定位方法易受仓储环境、包装材料、货架材质等因素影响.为了进一步提升室内定位精度,该研究提出了一种基于接收信号强度指示器(receive signal strength indicator,RSSI)和测量相位融合的无源 RFID 定位方法(RFID positioning based on received signal strength indicator and phase measurement,RP-RaP).首先,使用 MATLAB 软件进行仿真模拟,在已知测量相位统计学分布的前提下,采用最大似然估计法对标签进行水平定位,同时基于双天线阅读器所测得的RSSI差值对标签进行垂直定位,实现了无源超高频RFID标签的水平和垂直定位仿真.其次,以农产品包装场景为例,在仓库中搭建射频定位测试系统,通过滑轨搭载射频阅读器及天线,对货架物品上的贴附标签进行水平和垂直定位分析,最后将无源标签分别贴附于金属盒、油桶、纸箱、面粉袋和大米袋,并以未贴附标签的测量结果作为对比.试验结果表明,与传统的室内定位算法LANDMARC相比,RP-RaP定位精度明显提升,平均水平和垂直定位精度分别达到94.6%和94.3%,基于接收信号强度指示器和测量相位融合的定位方法有效提升了农产品包装定位精度.研究结果可为大型农产品仓储智能化管理与应用提供参考.

关键词： 农产品 包装 超高频 射频识别 相位 RSSI 智能定位

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