科研产出
特色农产品设施环境下品质智能管控技术研究现状与展望
《智慧农业(中英文) 》 2024
摘要：[目的/意义]针对中国中西部特色农产品在设施环境生产过程对品质影响要素监测手段缺乏、智能化管控能力薄弱、品质控制要素耦合关系不明、系统化应用程度低的问题，对现有的设施智能监测、智能管控、平台构建技术进行探索，通过物联网、云平台，以及新一代人工智能技术的应用，为特色农产品全生育期的智能化品质管控体系构建和应用提供依据。[进展]以特色羊肚菌和番茄的外观、口感、产量三类品质为管控目标，在品质调控数据采集方面介绍了视频监控、环境监测、生理表型数据采集设备，以及轨道式、轮式巡检机器人，提供稳定可靠的图像、视频、监测数据采集手段；在生长过程调控方面，分别从环境监测调控和肥水灌溉投入品调控阐释了当前的做法，提出了能够针对品质进行多要素耦合全生育期的管控方法；介绍了品质智能管控系统，以及多个生产环节的应用，采用云边端一体化架构为获取的多模态数据以及多要素耦合模型面向多种生产场景提供精准适配的应用和服务。[结论/展望]对比特色羊肚菌和番茄的智能化管控现状，番茄整体技术体系更为成熟，羊肚菌产业可以结合自身的生产过程根据技术的需要进行技术迁移，对严苛光照、稳定的高湿低温等个性化要求进行模型定制，面向中西部大部分特色农产品品控宜采用通用型的多要素耦合模型根据场景特性进行参数、模型局部迁移和微调的方式适配。未来的发展趋势呈现设备设施轻简化、智能技术场景化、服务模式多样化、品质管控在线化、数智生产规模化、数据要素价值化，有效利用智能装备和数据要素的优势是将来激发新质生产力的必然趋势。
关键词： 特色农产品 多要素耦合 智能管控模型 多模态知识图谱 农业大模型 新质生产力
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交链孢酚适配体荧光试纸条检测方法的建立及应用
《生物技术进展 》 2024
摘要：交链孢酚（alternariol,AOH），作为交链孢霉菌产生的一种有毒代谢产物，通过侵染小麦、番茄、樱桃和柑橘等农产品，不仅造成经济损失，还对人类健康构成威胁。基于竞争原理，构建了一种针对AOH的灵敏且特异性强的核酸适配体荧光试纸条检测体系。对适配体浓度、p H和缓冲液等条件进行优化后，进一步评价其准确性和特异性等性能，并应用于小麦样品中AOH的含量测定。在最优条件下，其检测限可达1μg·L-1，检测范围为1～1 000μg·L-1，线性相关系数R2=0.979 2，仅需20 min即可完成检测。在实际样品分析中的回收率为96.6%～114.3%，相对标准偏差为2.6%～9.0%。利用核酸适配体作为识别元件，开发了一种简便、快速、准确的适合现场快速定量检测AOH的新方法，为其他真菌毒素快速检测技术的研发提供了参考。
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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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利用无人机多光谱成像监测油茶碳储量
《农业与技术 》 2024
摘要：随着油茶种植面积在我国逐渐增加，以及碳循环的意义逐渐被重视，油茶的碳储量监测技术亟待被探索。目前油茶碳储量尚无系统评估方法，对其他植物的碳储量监测的传统方法效率较低。在新型信息化技术中，二维遥感监测受数据维度限制，精度较低，而三维遥感监测因雷达设备的成本较高而难以推广。本研究基于无人机（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）多光谱技术和多维数据挖掘技术对油茶地上碳储量进行了量化。在典型的油茶种植区域获取油茶生物量、含碳率的实测数据和高分辨率UAV多光谱影像；以多视角UAV光谱图像构建的油茶种植区域数字地表模型提取油茶株高；通过机器学习算法利用光谱、株高、实测生物量和含碳率数据构建油茶碳储量的量化模型。通过对模型进行精度评价，发现UAV多光谱图像能够有效监测油茶株高，进而有助于提升油茶生物量和碳储量的监测精度。此外，使用株高数据前后所建立的碳储量监测模型的R2分别是0.54、0.64,监测结果的RMSE分别是254.31、112.04。表明利用UAV多光谱技术能够高效、准确地监测油茶地上碳储量，且通过数据挖掘获得的株高参数在提高量化精度的同时有效控制了监测成本，有利于碳储量遥感监测技术的应用推广，推动“双碳”目标进程。
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农业科研院所大型科研仪器设备开放共享管理实践与探索-以北京市农林科学院为例
《农业科技管理 》 2024
摘要：大型科研仪器设备是开展科研创新活动的重要基础保障，做好大型科研仪器设备的开放共享，对于提升农业科研院所科技资源利用效率和高质量推进农业科技创新发展具有重要支撑作用。文章以北京市农林科学院为例，分析了大型科研仪器设备开放共享现状、存在的问题与面临的挑战，并结合工作实际从建设专业人才队伍、提升共享意识和健全管理制度等方面提出了具有针对性的建议，以期进一步提升科研仪器设备整体资源利用效率和科研产出效能。
关键词： 农业科研院所 大型仪器设备 开放共享 管理 北京市农林科学院
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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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