科研产出
反刍家畜典型行为监测与生理状况识别方法研究综述
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：反刍家畜是人类获得肉、奶等食品的重要来源，随着人们对其产品产量与品质要求的提升，传统耗时耗力且高人工成本的人工监管模式已经难以满足规模化反刍家畜养殖的需要。反刍家畜行为中蕴含着许多身体状况信息，对反刍家畜行为的自动化监测有助于较早地识别其异常行为、评估其健康水平、预警其异常生理状态，辅助养殖人员及时调整养殖策略，实现低成本、高效率和高收益的生产过程。首先对反刍家畜基本运动(躺卧、行走、站立)、反刍、进食饮水、跛行等典型行为的监测方法进行总体阐述，然后详细分析了识别反刍家畜发情、分娩、疾病、疼痛状况的不同特征指标以及基于该特征指标的生理状况识别方法，最后探讨了反刍家畜行为监测方法目前存在的一些问题与难点，并指出未来的研究重点为：优化传感器功耗、融合多传感器数据、降低数据传输延时、减少大规模数据标注、轻量化深度学习模型以及深度解析和应用数据。
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拖拉机作业工况参数检测系统研究
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：拖拉机田间作业工况参数实时、同步、适宜频率的采集对于可靠性分析与优化具有重要意义.本文设计了基于NI-C DAQ控制器的拖拉机作业工况参数检测系统,对所需传感器进行了选型、设计及安装,并结合LabVIEW平台开发了检测软件和远程监控平台.该系统由传感器、数据采集控制器和数据采集监测平台组成,可实现对发动机、车轮/桥、悬挂系统和机具等多种机构的参数测取.此外,该系统可通过便携式触摸屏远程控制和实时监测.为了验证检测系统的准确性和稳定性,开展了信号误差测试和典型参数田间试验.信号误差测试结果表明,各类信号的采集误差、丢包率以及初始误差均能满足参数检测系统的要求.在田间测试中,拖拉机车轮速度和实际速度测量值的最大相对误差为3.1%;悬挂系统水平牵引力的计算值与测量值的最大相对误差为4.5%;根据测取的车轮加速度,辨识田间作业地面类型的准确率为96%;根据悬挂位置拟合耕作深度的决定系数R2为0.991 56.最后,开展了检测系统田间作业24 h连续运行试验,该系统能始终保持运行稳定与数据准确.开发的拖拉机作业工况信息检测系统相比于同类系统,采集的参数更多,操作更为方便,可为可靠性分析与优化提供有效的数据测取依据.
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微塑料降解菌群的筛选与性能研究
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究微塑料降解菌群的降解性能及其对农作物种子发芽的影响,利用五点采样法于2020年9月采集北京市农林科学院长期覆膜样地土壤,通过富集培养法筛选获得一组微塑料降解菌群,命名为ZH-5,通过高通量测序技术和Biolog-Eco微平板法分析了ZH-5的组成多样性及生长特性,通过失重法、扫描电子显微镜及傅里叶变换红外光谱评估了ZH-5对微塑料的降解潜力,通过种子萌发试验探究了ZH-5对作物种子的毒性效应。结果表明:从土壤样品中筛选出的降解菌群主要由9门组成,包括94属,优势门中变形菌门（Proteobacteria）占比60.34%、放线菌门（Actinobacteriota）占比16.86%;主要菌属中新生螺旋菌（Noviherbaspirillum sp.）占29.81%、嗜氨菌（Ammoniphilus sp.）占16.28%、假单胞菌（Pseudomonas sp.）占11.76%。培养60 d后,ZH-5对聚乙烯的降解率达2.86%,对作物种子具有显著促生作用,与P0处理（未接菌液）相比,P1处理（接种稀释100倍菌液）对黄瓜、萝卜、甜瓜和香瓜根长的促生率分别为31.38%、108.13%、57.59%和223.03%。研究表明,ZH-5具有降解聚乙烯微塑料的潜力,在减轻微塑料对环境污染等方面具有一定的研究意义。
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镉胁迫对草地贪夜蛾生长发育及松毛虫赤眼蜂寄生的影响
《昆虫学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为探究镉胁迫对植食性昆虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的影响以及是否通过"bottom-up"级联效应影响赤眼蜂Trichogramma的寄生能力.[方法]在室内调查了孵化24 h内的草地贪夜蛾幼虫取食添加了不同浓度(0,0.2和51.2 mg/kg)Cd2+的饲料后,草地贪夜蛾生长发育和繁殖力(单雌产卵量)和子一代卵内镉含量,并调查了松毛虫赤眼蜂T.dendrolimi成蜂对低浓度(0.2 mg/kg)Cd2+胁迫的草地贪夜蛾卵的寄生能力及偏好性.[结果]与对照(正常人工饲料)相比,人工饲料中0.2和51.2 mg/kg Cd2+均导致草地贪夜蛾幼虫历期显著延长、雌蛹重显著降低;高浓度(51.2 mg/kg)Cd2+处理下草地贪夜蛾的化蛹率、成虫羽化率、成虫寿命和单雌产卵量均显著降低;而低浓度(0.2 mg/kg)Cd2+处理下草地贪夜蛾的单雌产卵量略高于对照,且低浓度Cd2+胁迫下草地贪夜蛾卵的镉含量为1.03 mg/kg.松毛虫赤眼蜂成蜂对0.2 mg/kg Cd2+胁迫的草地贪夜蛾卵24 h的寄生率约为52%,显著高于对照,而子一代松毛虫赤眼蜂的成虫羽化率和雌性占比与对照无显著差异;当单独或同时提供0.2 mg/kg Cd2+胁迫卵与对照卵时,松毛虫赤眼蜂成蜂对镉胁迫草地贪夜蛾卵的寄生率均显著高于对对照卵的寄生率;而单独或同时提供这2种寄主卵时松毛虫赤眼蜂子一代成虫羽化率和雌性占比无显著差异.[结论]本研究结果表明镉胁迫能够影响草地贪夜蛾的生长发育及繁殖力,且饲料中的镉能够从草地贪夜蛾幼虫传递到卵内,并影响松毛虫赤眼蜂的寄生能力.
关键词： 草地贪夜蛾 镉胁迫 植食性昆虫 传递 赤眼蜂 寄生
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半导体冷藏箱和丙烷冷藏箱在果蔬配送中的冷藏效果
《食品与生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：作者研究了不同配送方法对果蔬营养和品质的影响，以结球生菜、黄瓜、葡萄、芒果为研究对象，预冷后分别用丙烷冷藏箱和半导体冷藏箱冷藏配送24 h，无冷链常温配送为对照，进行感官评价和营养成分测定。结果表明：丙烷冷藏箱冷藏配送、半导体冷藏箱冷藏配送、常温配送的果蔬感官评价分别为8.3～8.7、8.2～8.6、7.1～8.0，失重率分别为0.23%～2.67%、0.28%～2.21%、0.97%～4.88%；丙烷冷藏箱冷藏配送的果蔬品质最佳，失重率最低，其结球生菜、黄瓜、葡萄、芒果的VC质量分数分别为1.09、1.48、5.65、5.54 mg/hg，可溶性固形物分别为3.4、4.17、16.2、15.44mg/g，可溶性蛋白质分别为0.021、0.027、0.091、0.11 mg/g，营养成分保持率最高。丙烷冷藏箱和半导体冷藏箱冷藏配送的果蔬单位碳排放分别为65.4 g/kg和300 g/kg，丙烷冷藏箱的碳排放低于半导体冷藏箱。
关键词： 果蔬 丙烷冷藏箱 半导体冷藏箱 冷藏配送 营养品质 碳排放
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重茬条件下距原栽植行不同距离对G935自根砧'宫藤富士'幼树树体生长和果实产量的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]调查研究重茬栽植条件下距原栽植行不同距离种植对G935矮化自根砧'宫藤富士'苹果幼树树体生长等的影响,评价G935 矮化自根砧嫁接'宫藤富士'的抗重茬能力,为我国老龄低效苹果园重茬更新和栽培模式升级提供理论依据.[方法]2018 年春,刨除 12 年生苹果大树('宫藤富士'/SH6/实生砧),不进行土壤杀菌,不添加有机肥、化肥和生物菌肥,直接在距原栽植行不同距离(0、0.5、1、1.5和2 m)栽植G935矮化自根砧'宫藤富士'苗(2年根1年干),采用细纺锤树形整形修剪,栽植后连续 4 年调查 5 个处理下G935 矮化自根砧'宫藤富士'幼树树体生长、叶片功能、早花早果性和果实产量品质的差异.[结果]重茬栽植条件下,距原栽植行不同距离G935矮化自根砧'宫藤富士'树体生长、叶片功能、早花早果性和果实产量品质没有显著差异.重茬栽植4 年内,随着树龄的增长,5个处理'宫藤富士'树高、干粗和主枝数量逐年增加,重茬栽植第 4 年,各处理树体平均主枝数量均达到 30 个以上.栽植第 2 年开始,各处理树体长枝比例逐年降低,短枝比例逐年升高.重茬栽植第4年,各处理'宫藤富士'树体新梢生长、叶片叶绿素含量、净光合速率、百叶重(鲜重和干重)均无显著性差异;各处理'宫藤富士'果实的平均单株产量和果实品质(平均单果重、果形指数、可滴定酸含量、可溶性固形物含量和果实固酸比)均相近,无显著性差异.[结论]重茬栽植条件下,栽植前 4 年,5 个距离原栽植行不同距离种植G935 矮化自根砧'宫藤富士'的幼树树体生长、叶片功能、早花早果性和果实产量、品质等指标均没有显著性差异,各处理树体枝类组成合理,树势中庸且不衰弱,成花早,果实品质优良,G935 适宜重茬再植使用,且抗重茬效果不受与原栽植行距离的影响.
关键词： 重茬栽植 G935砧木 矮化自根砧 ’宫藤富士’苹果 树体生长 果实产量
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夜间增温对铅危害下小麦物质积累分配与根系生长的影响
《干旱地区农业研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为揭示气候变暖与土壤铅污染对农作物及其地下根系生长的影响,利用夜间增温系统研究了4种土壤铅水平下冬小麦关键生育期的干物质积累及其地上地下分配、收获指数、根系活性的变化.结果表明,夜间增温提升小麦全生育期的土壤温度0.6~1.4℃,增温效果明显.未污染处理的小麦蜡熟期总生物量与籽粒产量在夜间增温下显著提高,但收获指数却显著降低.铅污染加重造成小麦籽粒产量与总生物量下降,但夜间增温使铅污染处理小麦的产量显著增加14.7%~19.1%、总生物量显著增加13.0%~26.5%,其收获指数增加,表明夜间增温提高了小麦抗铅污染危害的能力.增温对提高小麦根干物质积累表现为正效应而铅污染胁迫则表现为负效应,增温具有增加小麦根系干重及根冠比的趋势,但受铅污染程度、作物生长时期制约.小麦根系活性随土壤铅污染加重而下降,而夜间增温具有提高低铅土壤小麦各时期根系活性的趋势,夜间增温在抽穗期显著提高了4个铅处理的小麦根系活性(12.2%~40.2%),增温下根系活性的增强有助于作物抵御铅污染危害.研究结果表明增温对小麦地下系统的正效应影响有助于提高其抵御铅污染胁迫的能力.
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鲜食糯玉米杂交当代F0叶酸含量的遗传研究
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：叶酸生物强化是改善人体叶酸缺乏症的一种潜在有效方式，研究糯玉米杂交当代F0籽粒叶酸性状的遗传效应对玉米叶酸营养强化具有重要意义。在玉米籽粒中，5-甲基四氢叶酸（5-M-thf）和5-甲酰四氢叶酸（5-F-thf）是天然叶酸存在的主要形式，为研究其杂交当代遗传效应，本研究以5个糯玉米自交系为亲本，按照完全双列杂交的方式组配了20个杂交组合，并测定亲本和杂交组合F0籽粒中5-M-thf和5-F-thf含量。结果表明在所有杂交组合中，5-M-thf含量均高于5-F-thf含量，其中，ZN3/J6组合中5-M-thf的含量最高，为432.85 ug/100 g（冻干）；BN2/ZN3组合中5-F-thf的含量最高，为115.64 ug/100 g（冻干）。计算杂交当代叶酸性状的杂种优势，发现在所有组合中5-F-thf均表现正向杂种优势，而不同杂交组合的5-M-thf的杂种优势表现存在差异。进一步分析叶酸性状的遗传力和母体效应，发现5-F-thf的遗传力（0.81）高于5-M-thf,5-M-thf的母体效应（0.16）高于5-F-thf。综上，糯玉米籽粒中叶酸含量存在当代杂种优势和母体效应，且不同形态的叶酸在杂交当代的遗传表现不同，在不同玉米材料杂交时选择BN2、ZN3等高叶酸自交系作为母本更有利于获得高叶酸含量的杂交籽粒。
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我国部分审定小麦品种的品质性状及基因型分析
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解我国小麦品种的品质相关基因分布及品质性状表现，本研究针对近年来我国审定的530份小麦品种，进行容重、粗蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率和稳定时间等性状的分析，同时利用13个品质相关的KASP标记检测基因型，明析不同的品质种植区域内的审定品种优异品质基因等位变异的分布及聚合情况。检测的优异品质基因等位变异在不同区域间的分布不均衡，其中1BL/1RS（-）、1Ax 1/1Ax 2*、Pinb-D1b和Pinb-B2b优异等位变异在品质区域间分布频率呈显著性差异，而1Bx17+1By18、TaPsy-D1a和TaPod-A1b等优异等位变异的分布在区域间无差异；同时进行多个优异等位变异聚合情况分析发现：5个面筋质量相关基因中筛选出同时含有1B/1R（-）、1Ax 1/1Ax 2*,1Dx5+1Dy10、glu-B3g+4个优异等位变异的材料12份；3个籽粒硬度相关基因中未检测到同时含有Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-B2b的材料，检测到含有Pina-D1b/Pinb-B2b组合的材料16份，含有Pinb-D1b/Pinb-B2b组合的材料88份。5个籽粒颜色相关基因中同时聚合5个优异等位变异的材料10份。检测的13个品质相关基因KASP标记中，未发现聚合11个以上优异等位变异基因的材料，聚合10个优异等位变异基因的材料有4份，聚合9个优异等位变异的材料有16份。品质分析结果显示：不同区域间品质指标值也存在区域性的差异，且稳定时间与蛋白质含量和湿面筋含量指标不协调。面筋品质相关基因优异等位变异1BL/1RS（-）、1Ax1/1Ax2*和1Dx5+1Dy10在强筋，中强筋和中筋品种间的分布频率呈极显著差异，且与品质表现呈极显著正相关。
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面向追溯主体的果蔬全供应链区块链多链模型研究
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：面向全供应链环节建立的农产品区块链溯源系统，追溯链中存储面向多个追溯主体的追溯数据，由于各主体追溯数据的差异化，跨供应链环节的数据难以实现共享和访问控制，敏感数据无法差异化保护和验证，风险数据不能针对性监管。因此，面向不同追溯主体的追溯数据并不适合由同一条区块链账本存储。通过分析果蔬全供应链各追溯主体的需求，建立了面向追溯主体的区块链多链追溯架构，利用溯源链实现消费者的溯源需求，通过共享链实现上下游企业间的数据流转，基于隐私链实现企业隐私数据的安全保护与授权共享，利用监管链实现监管部门对所有环节风险数据的管控。本文基于Hyperledger Fabric设计面向追溯主体的果蔬供应链区块链模型并实现了主体链果蔬溯源系统，测试结果表明，溯源链中追溯数据平均查询时间为38.86 ms,获取共享链中已验证的共享数据平均耗时806.80 ms,获取隐私链中已验证的隐私数据平均耗时910.35 ms,获取监管链中已验证的监管数据平均耗时675.90 ms。面向追溯主体建链的追溯系统在满足消费者需求的基础上，实现了供应链各环节追溯数据的数据共享与控制访问，解决了异构数据的存储保护和验证问题，满足了风险追溯数据针对性的监管需求，为果蔬区块链溯源模型设计提供了参考和借鉴。
关键词： 果蔬追溯 追溯主体 多链 数据共享 数据监管 Hyperledger Fabric
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