科研产出
植物工厂不同营养液浓度对油菜芽苗菜生长、光合性能和营养品质的影响
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同营养液浓度对油菜芽苗菜生长及营养品质的影响，以‘京冠1号’绿油菜为研究对象，在环境条件保持一致的情况下，将标准山崎营养液（CK）按浓度设置为0.5倍(T0.5)、1倍（CK）、1.5倍(T1.5)、2倍（T2）和2.5倍(T2.5)，共5个处理，对油菜芽苗菜进行研究。结果表明：1)随着营养液浓度的增加，油菜芽苗菜的生长、生物量和含水率等均呈上升趋势，在T2.5处理下长势最佳；T2.5处理下Chl a、Chl b及Chl（a+b）含量显著高于CK（P<0.05），较CK分别提高了9.0%、7.4%和8.6%。2)各处理的维生素C含量在T1.5处理下最高，较CK提高了5.9%；粗蛋白含量在T2.5处理下最高，较CK提高了14.9%;T2.5处理促进了油菜芽苗菜对氮、钾、钙和镁的吸收，降低了对锰的吸收。3)硫苷总含量从大到小排序依次为T0.5>T2>CK>T1.5>T2.5，在各处理中均检测到10种硫苷组分，T0.5处理显著提升了脂肪族硫苷及硫苷组分中PRO（2-羟基-3-丁烯基硫苷）、SIN（2-丙烯基硫苷）、NAP（3-丁烯基硫苷）、GBN（4-戊烯基硫苷）和4OH（4-羟基吲哚基-3甲基硫苷）含量（P<0.05）;T2.5处理显著提升了吲哚族硫苷含量（P<0.05）。综上，T2.5处理为油菜芽苗菜生长和品质提升的适宜营养液浓度。
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基于改进YOLO v8的轻量化稻瘟病孢子检测方法
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：稻瘟病由稻瘟病孢子通过空气进行传播,严重影响水稻产量,因此,稻瘟病孢子的检测对于稻瘟病早期诊断与防治具有重要作用.针对现有方法存在检测速度慢的问题,本研究基于YOLO v8模型提出了一种稻瘟病孢子检测方法RBS-YOLO.首先,该算法在主干网络中引入PP-LCNet轻量化网络结构,减少模型每秒浮点运算次数并降低模型内存占用量,其次在颈部网络中引入高效多尺度注意力模块(Efficient multi-scale attention module,EMA),并将原损失函数改进为WIOU损失函数,提高了模型识别稻瘟病孢子的精确率与平均精度均值.改进后的RBS-YOLO模型精确率与平均精度均值分别为97.3%和98.7%,满足稻瘟病孢子的检测需求,模型内存占用量与每秒浮点运算次数分别为3.46 MB、5.2 × 109,同YOLO v8n相比分别降低41.8%与35.8%.RBS-YOLO模型与当前主流的YOLO v5s、YOLO v7、YOLO v8n模型对比,每秒浮点运算次数分别降低67.3%、95.1%、35.8%.研究结果表明RBS-YOLO模型能够满足稻瘟病孢子实时检测的需求,且有利干部署到移动端.
关键词： 稻瘟病孢子 目标检测 YOLO v8 轻量化 注意力机制
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不同LED光质对设施西瓜和南瓜幼苗生长及荧光特性的影响
《中国农业气象 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以西瓜‘京欣4号’和南瓜‘京欣砧4号’为试材，设置LED纯白光为对照(CK)，红蓝光间隔1h交替(R/B1)、红蓝混合光(RB)、红蓝光间隔6h交替(R/B6)、纯蓝光(B)和纯红光(R)6个处理，在全人工光型植物工厂中开展试验，以探究西瓜和南瓜幼苗生长发育的最佳光配方。结果表明：(1)R/B6处理下西瓜幼苗株高、茎粗的绝对生长率和叶面积分别较对照提高77.2%、110.7%和68.5%,R/B1处理西瓜幼苗定植后40d叶片数较对照显著提高78.6%(P<0.05);R/B1处理南瓜幼苗株高的绝对生长率和定植后40d的叶片数分别较对照显著提高211%和18%(P<0.05)，茎粗的绝对生长率较对照提高85%。(2)R处理西瓜和南瓜幼苗粗多糖含量分别较对照提高25.5%和13.4%(P<0.05),B处理西瓜幼苗粗蛋白含量较对照提高9.4%，定植后10～40d,RB处理西瓜和南瓜幼苗叶绿素含量均较高，其中，RB处理定植后40d西瓜和南瓜幼苗的叶绿素含量分别较对照提高1.8%和0.3%。(3)定植后40d,B和R/B6处理西瓜幼苗PIabs分别较对照提高2.8倍和1.1倍；R/B1和R/B6处理南瓜幼苗PIabs分别较对照提高1.1倍和34%。综上，对西瓜和南瓜幼苗进行红蓝光交替照射可有效提高西瓜和南瓜幼苗的生长发育，增强叶绿素荧光性能，而蓝光可增加粗蛋白含量，红光可增加粗多糖含量。因此，当西瓜和南瓜幼苗统一培养时，红蓝交替光可最大程度地提高幼苗质量，可为工厂化生产提供优质幼苗。
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基于CFD-DPM模型的T型网式过滤器冲蚀特性模拟与分析
《排灌机械工程学报 》 2024 EI 北大核心
摘要：为分析滤网冲蚀情况，采用多孔阶跃模型和滤网缩尺模型，结合CFD-DPM两相流模型通过主因素分析方法对滤网冲蚀速率规律进行数值模拟分析与预测，探求整体不同区域滤网的冲蚀效应情况，并通过基于正交试验的多因素主效应分析得出各因素对最大冲蚀速率的影响显著性大小.结果表明：在一定范围内最大冲蚀速率与颗粒粒径呈负相关而与质量流率、流速呈正相关；滤网表面中滤孔面普遍比迎水面更易受冲蚀破坏，背水面几乎不受冲蚀影响；颗粒粒径、质量流率对冲蚀高发区域范围大小影响较小（面积增幅为15.0%～16.7%）,而流速对其影响较明显（面积增幅为50.0%）;显著性检验中，流速、质量流率、颗粒粒径对最大冲蚀速率的P值分别为0.012 80,0.002 69和3.712×10-9,均呈显著性相关.
关键词： 网式过滤器 DPM模型 冲蚀速率 显著性分析 正交试验
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中国和美国微生物农药登记情况比较分析
《中国生物防治学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：微生物农药具有高效、低风险、选择性强、绿色环保等特点，成为全球战略性新兴产业。本文通过比较中美两国获得登记的微生物农药活性成分显示，我国获得登记的细菌、真菌和病毒类微生物农药活性成分总数为45个，占美国获得登记活性成分数量的35.43%，其中细菌类占30.00%，真菌类占26.67%，病毒类数量一致；我国登记活性成分共涉及39个种和亚种，占美国的55.71%，细菌类占59.26%，真菌类占34.38%，病毒类占109.09%；两国中只在一国获得登记的差异种和亚种中，我国有19个，占美国的38.00%，细菌占42.11%，真菌占8.70%，病毒为112.50%。以期为我国微生物农药领域发展提供重要参考。
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气流超微粉碎对山楂果渣膳食纤维结构及功能特性的影响
《食品科技 》 2024 北大核心
摘要：山楂果渣是山楂榨汁后的副产物，含有丰富的膳食纤维，但目前山楂果渣大多数直接被废弃，利用率不高。文章探究气流粉碎改性对其结构和功能特性的影响。结果表明，经气流超微粉碎处理后，随着10 Hz、20 Hz、30 Hz、40 Hz处理频率的增大，其持水力、持油力、膨胀力呈下降趋势；与对照组(100目)相比，40 Hz处理时效果最明显，分别降低32.2%、19.2%、62.9%(P<0.05)。但其可溶性膳食纤维的含量最高，为对照组(100目)的1.21倍；且其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力最强，为对照组(100目)的1.57倍。电镜扫描和粒径分析表明，随着处理频率增大，其粒径逐渐减小，表面逐渐光滑；热重分析和流变学特性分析表明，随着处理频率增大，其黏性逐渐降低，热稳定逐渐变差。X-射线衍射结果表明，气流超微粉碎处理未改变其晶体构型，仍符合纤维素的I型晶体构型。根据超微粉碎前后的物理性质可以将其应用到不同的食品领域，为研发山楂果渣功能性高附加值精加工产品提供了理论依据。
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基于高光谱和深度学习的水稻秸秆覆盖度遥感估算
《河南农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]设计一种结合高光谱遥感、卷积神经网络和迁移学习技术的田间水稻秸秆覆盖度(RRC)信息提取方法.[方法]1)实验室测量了多种土壤含水量、水稻秸秆含水量和 RRC 的"土壤-水稻秸秆"混合光谱.2)基于视觉几何组网络设计了水稻秸秆覆盖度高光谱网络(RRChyperNet)模型,该模型融合深层和浅层网络特征开展 RRC估算.3)基于实验室实测和田间实测"土壤-水稻秸秆"混合光谱评估了使用 RRChyperNet模型开展田间 RRC估算的可行性.使用决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)评估田间 RRC 信息提取的准确性.[结果]1)RRChyperNet可用于开展田间 RRC信息高精度估算(R2=0.953,RMSE=0.085).2)基于预训练的 RRChyper-Net结合迁移学习方法能够实现对研究区 RRC高精度估算(R2=0.867,RMSE=0.093),其精度明显高于广泛使用的随机森林和支持向量机回归模型(R2=0.686~0.691,RMSE=0.122~0.128).3)研究仅基于水稻秸秆开展了 RRChyperNet模型训练和性能测试,其针对小麦、玉米等秸秆覆盖度信息提取精度仍需要未来更多的试验来验证.[结论]RRChyperNet能够提供高精度的田间水稻秸秆覆盖度信息,为动态掌握农田保护性耕作实施进度和落实农业生态环境保护建设提供技术支持.
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京郊设施土壤盐分累积及组成变化特征
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：针对北京市郊区设施土壤存在次生盐渍化的问题,以房山、延庆、密云、大兴、昌平地区规模化设施园区为研究对象,采用田间随机取样的方法,对 5 个地区主要栽培类型的设施园区土壤盐分累积和组成变化进行研究,以期为设施栽培的科学管理和高效施肥提供参考.结果表明,79%的点位土壤全盐量≥2.0 g/kg,69.3%的点位电导率≥50 mS/m,次生盐渍化趋势明显;监测园区的盐分离子均有一定程度的富集,不同地区盐分离子累积存在一定差异;除HCO3-外,K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、NO3-的累积在一定程度上均造成了土壤的次生盐渍化,其中阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以SO42-、NO3-为主;京郊设施土壤盐分组成主要以硝酸盐和硫酸盐的形式存在.针对北京郊区存在盐分累积现象,建议开展有机肥料的筛选和品质质量检测,同时加强水肥管理,避免加重土壤次生盐渍化程度.设施生产中不仅要注重经济效益,更应该关注土壤的健康状况,以实现设施生产可持续的发展目标.
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林地土壤溶解性有机质荧光光谱特征及与重金属相关性
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：溶解性有机质(DOM)是土壤有机质中最活跃的成分,影响重金属迁移、转化过程,研究两者间相关性对环境监测和污染评价具有重要价值.采集位于小兴安岭的黑龙江省茅兰沟国家级自然保护区内典型针阔叶混交林表层(0~30 cm)土壤,采用三维荧光光谱-平行因子分析法,揭示林地土壤DOM荧光光谱特征,并进一步分析DOM荧光组分与重金属含量间相关性.结果表明:林地土壤DOM荧光指数在1.468~1.635之间,平均值为1.531,其来源兼具自生源和外生源特征;生物指数在0.563~0.646之间,平均值为0.603,新近自生源贡献率低;腐殖化指数在4.607~8.993之间,平均值为6.491,腐殖化程度不高.林地土壤DOM荧光光谱中共识别出3类5种荧光组分,包括类腐殖质(紫外类富里酸C1和可见类富里酸C2)、类腐殖酸(胡敏酸C3)和类蛋白质(类酪氨酸C4和类色氨酸C5).类腐殖质占总组分和比例(60.12%)最大,显著高于类腐殖酸和类蛋白质,类腐殖酸占总组分和比例(11.25%)最小.C1、C2和C3间均具有明显正相关性,C5与其余4种荧光组分均成显著负相关.5种荧光组分与荧光指数间均具有显著的相关性,仅C5与荧光指数成正相关.林地土壤重金属含量空间分布具有较大差异,As与Cr,Cu、Ni与Zn,Hg与Pb均具有显著正相关性,Hg与Cu、Ni及Zn,Cr与Pb均具有显著负相关性.3类荧光组分与As、Cr和Pb的相关性均不显著,而均与Zn具有显著的相关性.同时,类腐殖质与Cu和Hg成显著相关,类腐殖酸与Cu、Hg和Ni显著相关,而类蛋白质与Ni显著相关.研究结果可为茅兰沟国家级自然保护区林地土壤环境监测提供基础数据,为小兴安岭典型针阔叶混交林土壤重金属污染评价提供参考依据.
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