基于改进YOLO v8的轻量化稻瘟病孢子检测方法

罗斌; 李家超; 周亚男; 潘大宇; 黄硕; 《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

罗媛; 王翰霖; 陈晓丽; 郭文忠; 徐垒; 叶林; 《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。

关键词： 植物工厂 生长发育 叶绿素 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

项旭东; 张钟莉莉; 曾揭峰; 郑强; 杨培岭; 《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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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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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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抗鸡早幼粒细胞白血病蛋白单克隆抗体的制备及其在荧光检测中的应用

曹梦瑶; 王晶; 周林宜; 程晶; 李永清; 许健; 江波; 胡格; 《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：[目的]探究鸡早幼粒细胞白血病蛋白核小体(PML NBs)在马立克病病毒(Marek's disease virus,MDV)感染过程中的生物学功能,制备抗鸡早幼粒细胞白血病蛋白(Ch-PML)单克隆抗体,建立可视化检测Ch-PML的方法.[方法]通过原核表达系统制备Ch-PML重组蛋白,并将其作为免疫原免疫BALB/c小鼠,采用细胞融合技术将骨髓瘤细胞和免疫小鼠的脾细胞进行融合,用ELISA方法筛选出分泌特异性抗体的杂交瘤细胞株,通过体内诱生法制备腹水并用Protein A/G纯化抗Ch-PML单克隆抗体,利用Western blotting和ELISA方法检测单克隆抗体的特异性、亲和力和亚类,最后利用该单克隆抗体建立用于鸡PML NBs的间接免疫荧光试验(IFA)检测方法.[结果]Ch-PML蛋白在大肠杆菌中可溶性表达,分子质量大小为19 ku;以此蛋白成功制备了 1株抗Ch-PML单克隆抗体,该抗体具有良好的特异性和高亲和力,经亚类和型检测,其为IgG2b亚类,轻链为Kappa型.利用制备的抗Ch-PML单克隆抗体建立的IFA检测方法发现,内源性PML NBs在宿主细胞核中呈点状分布,过表达的Ch-PML在宿主细胞核中形成团块状聚集体,且MDV感染宿主细胞后核内PML NBs数量比未感染细胞显著减少(P<0.05),说明MDV感染导致核内的PML NBs组装受到抑制.[结论]本研究利用制备的抗Ch-PML单克隆抗体建立了鸡PML NBs的IFA检测方法,并发现MDV抑制宿主细胞PML NBs组装这一现象,为MDV致病机制的解析提供了新的研究思路和工具.

关键词： 早幼粒细胞白血病蛋白(PML) 单克隆抗体 核小体(NBs) 马立克病病毒(MDV)

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北方温室内金盏菊对东亚小花蝽定殖及防控草莓害虫的增效作用

徐庆宣; 王杰; 米莹莹; 刘俊秀; 邸宁; 王甦; 李姝; 《环境昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：田间应用功能植物的保护型生物防治技术,有助于实现天敌昆虫释放后对种群定殖与可持续控害的增效作用,是农业可持续发展的研究热点.为了探究北方冬季温室内功能植物协同捕食性天敌对害虫的控制作用,本研究以蜜源植物金盏菊Calendula offinalis和捕食性天敌东亚小花蝽Orius sauteri为对象,以不含金盏菊为对照,系统研究了金盏菊对东亚小花蝽成虫寿命和定殖的影响,以及对草莓上重要害虫蚜虫和叶螨的防控效果.结果发现,温室种植金盏菊显著增加了东亚小花蝽雌成虫的存活率和寿命,东亚小花蝽雌成虫的寿命达到9.49 d,较对照(6.18 d)延长了 53.6%.金盏菊存在显著增加了释放东亚小花蝽后的第2~4周的种群数量,显著降低了草莓植株上棉蚜和叶螨的密度,表明金盏菊通过支持东亚小花蝽存活与种群定殖,增效草莓害虫防控.本研究不仅支持了蜜源植物增效天敌和控制害虫的生态作用,还为北方冬季温室草莓的害虫生物防治方式多元化应用与推广提供实践指导.

关键词： 金盏菊 生物防治 捕食性天敌 二斑叶螨 棉蚜

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基于职能分工的地熊蜂飞行能力的差异分析

赵荣华; 曲焱焱; 王甦; 苏晓玲; 王玉玉; 王欢; 《昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：[目的]熊蜂是一种社会性昆虫,不同级型以及同一级型不同生理阶段具有不同的职能分工.其中,飞行能力是影响不同生理阶段熊蜂传粉和交配等职能的一个重要因素.本研究旨在探究职能分工和体重对地熊蜂Bombus terrestris飞行能力的影响,为地熊蜂的高效生产和利用提供理论依据.[方法]利用飞行磨对地熊蜂蜂王、工蜂和雄蜂3种级型以及不同生理阶段的蜂王(处女王、滞育王和产卵王)在24 h内的飞行距离、飞行速度和飞行时间等飞行能力进行测定,分析飞行能力与职能、体重、飞行后体重下降量之间的相关性.[结果]在24 h吊飞试验中,地熊蜂雄蜂的累计飞行距离、累计飞行时间、最大飞行距离和最长飞行时间均显著高于工蜂和蜂王的,雄蜂和蜂王的平均飞行速度和最大飞行速度也显著高于工蜂的,即相同条件下工蜂飞行能力最差.不同生理阶段的蜂王的飞行能力存在显著差异,处女王的累计飞行距离、累计飞行时间、最大飞行距离、最长飞行时间、平均飞行速度和最大飞行速度均显著高于滞育王和产卵王的,后二者在飞行距离和飞行速度方面无显著差异.三型蜂中,蜂王和工蜂的累计飞行距离和累计飞行时间均与体重呈显著正相关,但平均飞行速度与体重无显著相关性;雄蜂飞行能力与体重无显著相关性,但累计飞行距离和累计飞行时间与飞行后体重下降量呈显著正相关;在蜂王的不同生理阶段,处女王的累计飞行距离和累计飞行时间与体重呈显著正相关,滞育王和产卵王累计飞行距离和累计飞行时间与飞行后体重下降量呈正相关.[结论]地熊蜂飞行能力的差异与阶段性的职能改变密切相关,且不同级型和生理阶段的地熊蜂的飞行能力分别与体重和飞行后体重下降量有一定的相关性.研究结果为地熊蜂在生产中的优选优育和应用提供了一定的理论基础.

关键词： 地熊蜂 飞行能力 体重 级型结构 职能分工

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桃园蚜虫对吡虫啉和双丙环虫酯的敏感度监测

刘新新; 吴萌萌; 薛丽; 王甦; 郭晓军; 肖达; 徐庆宣; 《果树学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：【目的】评估桃蚜Myzus persicae和桃粉蚜Hyalopterus amygdali种群对两种常用杀虫剂吡虫啉和双丙环虫酯的敏感性。【方法】2022年和2023年在我国不同桃产区桃园采集桃蚜和桃粉蚜种群，利用玻璃管药膜法测定了两种蚜虫的毒力水平。【结果】2022年监测结果表明，浙江省嘉兴市的桃蚜种群对吡虫啉最敏感，LC₅₀为0.222 mg·L^-1，相比之下，河北省秦皇岛市、陕西省西安市和甘肃省兰州市的桃蚜种群表现出较低敏感性。2023年，浙江省杭州市的桃蚜种群对吡虫啉最敏感，LC₅₀为1.574 mg·L^-1。对比两年的监测数据发现，山东省青岛市桃蚜对吡虫啉的敏感度变化不大，陕西省咸阳市桃蚜种群显示出对吡虫啉的敏感度降低的趋势。对于双丙环虫酯，2022年河北省秦皇岛市的桃蚜种群对双丙环虫酯最敏感，LC₅₀为0.011 mg·L^-1。2023年，浙江省杭州市的桃蚜种群对双丙环虫酯最敏感，LC₅₀为0.159 mg·L^-1。对比分析发现，甘肃省兰州市的桃蚜种群对双丙环虫酯的敏感度呈增加趋势。桃粉蚜的监测结果表明：云南省昆明市的桃粉蚜种群对吡虫啉和双丙环虫酯均表现出最高的敏感度，然而，河北省秦皇岛市和安徽省宿州市的桃粉蚜种群对吡虫啉的敏感度显著降低。【结论】不同地区和年份的桃蚜和桃粉蚜种群对吡虫啉表现出显著的敏感度差异。两种蚜虫对双丙环虫酯的敏感度差异不显著，均处于敏感水平。

关键词： 桃园 桃蚜 桃粉蚜 吡虫啉 双丙环虫酯 敏感度

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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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