科研产出
果园植保无人机精准变量作业控制方法研究
《中国植保导刊 》 2024 北大核心
摘要：植保无人机作业是目前施药防治病虫害最为高效的方式之一，针对当前果园使用植保无人机作业存在施药不精准、不均匀的问题，集成地理坐标获取、图像处理、深度学习、智能施药控制等关键技术，创新基于果树树龄和冠层密度两指标的精准变量控制无人机方法，在按照作业轨迹行驶的过程中，根据上述指标的信息控制无人机的喷药量，从而改善因树龄和冠层密度差异带来的施药不足或过多的问题，实现精准变量施药，减少过量施药造成的环境污染，提高农业资源利用率，从而提升无人机果园施药的经济效益和生态效益。
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添加剂对堆肥过程中挥发性有机物(VOCs)的减排效果
《农业环境科学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确添加剂对堆肥挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)排放的减排效果和影响因素,通过文献筛选出吸附类添加剂(活性炭和沸石)与有机酸类添加剂(柠檬酸和草酸)开展实验研究.在鸡粪-玉米秸秆堆肥实验中,设置5个处理,分别为对照(CK)、添加活性炭、添加沸石、添加柠檬酸和添加草酸处理.研究对象包括115种VOCs、三甲胺和6种含硫有机挥发气体(二甲硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、甲硫醇、乙硫醇、乙硫醚).结果表明:在28 d的好氧发酵中,所有处理均达到50℃并维持7 d,满足无害化标准.检出110种VOCs、三甲胺和3种含硫有机挥发气体(二甲硫醚、二甲基二硫醚,二甲基三硫醚).VOCs的排放集中在前9 d,在第3天时VOCs达到峰值.5个处理在堆肥第3天检测到的VOCs浓度范围为169.22~548.26 mg·m-3.4种添加剂对各类VOCs均有减排效果.在第3天,活性炭、沸石、柠檬酸和草酸对烷烃类的减排效率分别为79%、26%、77%和46%,对卤烃类的减排效率分别为96%、38%、93%和97%,对芳香烃类的减排效率分别为28%、11%、24%和53%.从堆肥第6天开始只有沸石对各类VOCs有减排效果,最高减排效率为30%.针对含硫有机挥发气体减排,减排效果依次是草酸>柠檬酸>沸石>活性炭.4种添加剂对含硫有机挥发气体均有减排效果,但是对三甲胺没有减排效果.综合堆肥前9 d VOCs的减排情况,4种添加剂中沸石对各类VOCs减排效果最好.堆肥过程中添加沸石有利于VOCs和其他气体的协同减排,并且对土壤和农作物不存在风险,所以沸石在堆肥工程中有广阔的应用前景.
关键词： 堆肥 挥发性有机物(VOCs) 含硫有机挥发性气体 添加剂 沸石
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内蒙古现代畜牧业发展研究
《现代农业 》 2024
摘要：畜牧业是关系国计民生的重要产业,也是农业农村经济的支柱产业,更是保证食物安全和居民生活的战略性产业.内蒙古作为我国重要的天然牧场和畜牧业基地,近年来全力推进国家重要农畜产品生产基地建设,目前已成为国家重要的"粮仓""肉库""奶罐""绒都".粮食产量稳居全国第6位,全国1/2的羊绒及其制品、1/4的羊肉、1/6的牛奶、1/10的牛肉均来自内蒙古.本研究结合国内外现代畜牧业发展实践,通过剖析内蒙古畜牧业发展现状与典型案例,厘清内蒙古现代畜牧业发展面临的关键问题,提出内蒙古现代畜牧业发展的重点路径.
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土壤有机质可见-近红外反射光谱特性研究
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为优化土壤有机质含量预测模型运算速度,以50份土壤有机质为例,利用Pearson相关系数分析法对土壤有机质的特征波段进行提炼筛选.结果表明,土壤样品的反射光谱与土壤有机质含量在555~662 nm波段范围内呈较强负相关,显著特征波段为601 nm;经过不同预处理后的土壤反射光谱与土壤有机质含量呈较强的相关性,显著特征波段增加,主要体现在601、1221、1410、1665、1880、2110、2200 nm波段附近.对不同土壤含水率的反射光谱与土壤有机质含量之间的Pearson相关曲线进行分析发现,显著特征波段主要体现在601、1450、1930、2200 nm波段附近,随着土壤含水率的增加,土壤有机质的特征波段601 nm的相关性逐渐减弱,土壤水分的特征波段1450、1930、2200 nm的相关性逐渐加强;土壤含水率超过10%,土壤反射光谱与土壤有机质含量呈正相关.研究获取的土壤有机质特征波段和土壤水分影响波段,为土壤有机质快速检测模型的建立提供理论支撑.
关键词： 土壤有机质 可见-近红外反射光谱 Pearson相关系数 土壤水分
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我国老旧蔬菜设施现状、问题及改造提升对策建议
《中国蔬菜 》 2024 北大核心
摘要：目前我国正在加快建设现代设施农业,推进老旧蔬菜设施改造升级,促进设施蔬菜产业的高质量发展.但是对老旧设施的现状和存在问题缺乏系统梳理,对如何破解改造工作面临的困难和提升改造对策缺乏系统研究.通过调研我国主要设施蔬菜产区,总结老旧设施现状及存在的主要问题,分析推进改造提升的主要制约因素,并提出明确工作重点、优化设施结构、完善工作机制、增强条件保障等方面的对策建议.
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12种竹子的叶表型变异及其与环境因子的关系
《西北林学院学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同竹种的叶表型变异特点及其受环境因子的影响,筛选出与抗寒性相关的叶表型性状,选取并测定分布在河南博爱和山东青岛的12种竹子的叶表型性状(长、宽、厚、长/宽、鲜质量、饱和鲜质量和干质量),进行变异分析、主成分分析、性状与环境因子的相关性分析并解析性状间的异速生长关系.结果表明,由博爱引至青岛后(温度降低但降雨量增加),蓉城竹和筠竹的叶表型性状在两地间均无显著性差异(P>0.05);黄秆乌哺鸡竹等8个刚竹属竹种至少有1个叶表型性状显著减小(P<0.05);福建茶秆竹、狭叶青苦竹有多个叶表型性状显著增大(P<0.05).所有竹种叶质量的变异系数>20%,且青岛竹种叶质量的变异系数大于博爱,主成分分析也表明叶质量基本可以反映叶表型性状的全部信息.所有竹种的叶厚与温度因子显著正相关,与降雨量呈显著负相关(P<0.05),表现出了与环境相适应的变异特点.异速生长分析表明,12种竹子引至青岛后,叶厚与叶质量的生长速率增加,且叶质量的生长速率大于叶厚.研究结果表明,相比刚竹属竹种,福建茶秆竹与狭叶青苦竹对温度降低但降雨增加的青岛适应性更强,且叶质量是叶表型变异的主要因子,可作为竹类植物耐寒性的重要评价指标.
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基于区块链的三文鱼冷链多链协同监管模型研究
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：在冷链行业集群式发展的背景下,为解决在三文鱼冷链多链协同过程中由于监管数据持续性与碎片化所带来的跨链签名数据传输且真实性验证效率缓慢的问题,设计了基于区块链的三文鱼冷链多链协同监管模型,该模型包括基于聚合签名算法的数据验证与冷链模式监管的方法,该方法在提升跨链监管数据真实性验证效率的同时保证了三文鱼冷链监管的细粒度与完整性.最后,基于以太坊平台实现了三文鱼冷链多链协同监管模型的原型系统.经系统性能测试,在监管性能方面,多链架构监管性能相较于单链架构平均提高17.98%,且随着区块链交易增多,多链架构监管性能优势将更加明显;在真实性验证效率方面,根据验证时间曲线的趋势线斜率分析,传统验证算法的斜率为57.448,而聚合签名算法的斜率为0.553.这表明随着签名数量的增加,聚合签名算法在验证效率方面具有明显的优势;在通信消耗方面,传统签名算法所需要的签名通信量在理论极限值下最多可达到4 875 B,而聚合签名算法所需的签名通信量即使在未压缩的情况下也一直保持在96 B.测试结果表明,在三文鱼冷链场景中,聚合签名与验证的方法在数据批量传输批量验证的条件下具有良好的效率优势,为可信冷链监管、集群式冷链发展提供借鉴与参考.
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基于生成对抗网络和视觉-语义对齐的零样本害虫识别方法
《智慧农业(中英文) 》 2024 CSCD
摘要：[目的/意义]害虫的精准识别对农作物虫害有效防治具有重大意义.然而,当前的害虫图像识别模型都是针对闭集数据构建的模型,难以对训练集中没有出现过的害虫种类(不可见害虫)进行推理,导致在实际应用过程中遇见不可见类别昆虫时误判现象尤为严重.[方法]针对这一问题,提出了一种适用零样本学习(Zero-Shot Learning,ZSL)和广义零样本学习(Generalized Zero-Shot Learning,GZSL)范式的害虫图像识别方法VSA-WGAN,可以实现对可见(训练集中包含的类别)与不可见害虫种类的辨识.该方法基于生成对抗网络(Genera-tive Adversarial Network,GAN)生成伪视觉特征,将零样本害虫识别问题转化为传统监督学习任务,且通过引入对比学习来优化生成器的生成质量,添加视觉-语义对齐模块进一步约束生成器,使其能生成更具判别性的特征.[结果与讨论]在自建的一个适用于零样本学习研究的害虫数据集和几个公开数据集对提出方法进行了评估.其中,在多个公开数据上取得了目前最优结果,相比之前方法最大提升达到2.8%;在自建20类害虫数据集上取得了零样本设置下77.4%的识别精度和广义零样本设置下78.3%的调和精度,相比之前方法分别提升了2.1%和1.2%.[结论]所提方法能有效地将害虫的视觉特征泛化到不可见类,实现害虫的零样本识别,有助于提升害虫识别模型的泛化能力,为农作物新虫害的发现与防治提供帮助.
关键词： 害虫识别 语义知识 图像特征 生成对抗网络 对比学习 广义零样本学习
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北京和张家口田间番茄潜叶蛾种群对3种双酰胺类杀虫剂的抗性监测
《中国蔬菜 》 2024 北大核心
摘要：为明确北京、张家口地区田间番茄潜叶蛾种群对双酰胺类杀虫剂的抗性水平，采用叶片药膜法监测10个田间番茄潜叶蛾种群对3种双酰胺类杀虫剂（5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂、20%氟苯虫酰胺水分散粒剂、10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂）的抗性水平。结果表明：田间番茄潜叶蛾种群对氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺普遍表现低水平抗性，部分种群进化为中等水平抗性；对溴氰虫酰胺总体处于敏感或敏感性降低阶段，少数种群表现出低水平抗性。在张家口怀来种群中发现了氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、溴氰虫酰胺同步产生显著抗性的现象。结合文献报道和调查结果，北京、张家口地区的田间番茄潜叶蛾种群已经对氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺表现出中等水平的抗药性，建议限制使用次数；对溴氰虫酰胺的敏感性较高，但考虑其与氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺的杀虫机制相同、潜在抗性机制可能相似，推荐与非双酰胺药剂轮换使用防治番茄潜叶蛾。
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