一辈子只做一件事-北京市农林科学院玉米研究所创新发展典型案例研究

杨春; 黄正; 王国涛; 《中国农村科技 》 2024

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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

王勇; 孙若男; 刘坡; 孙一凡; 刘素稳; 常学东; 王燕; 《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。

关键词： 膳食纤维 超微粉碎 理化性质 功能特性 山楂果渣

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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

岳继博; 李婷; 宋洁; 田庆久; 刘杨; 冯海宽; 《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.

关键词： 卷积神经网络 水稻秸秆覆盖度 深度学习 迁移学习

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京郊设施土壤盐分累积及组成变化特征

吴荣; 刘善江; 孙昊; 薛文涛; 杜颖; 陈倩; 白杨; 《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.

关键词： 设施土壤 次生盐渍化 盐分离子 离子组成

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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

史传奇; 李艳; 胡钰; 孟令波; 金梁; 于少鹏; 《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.

关键词： 三维荧光光谱 溶解性有机质 荧光组分 重金属

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褪黑素对猪胎盘滋养层细胞增殖及功能的影响

王佳琪; 刘彦; 郑琛; 冯涛; 《生物学杂志 》 2024 CSCD

摘要：旨在研究褪黑素对猪胎盘滋养层细胞(porcine placental trophoblast cells, pTr)增殖和功能的影响。不同浓度褪黑素(0、10 nmol/L、100 nmol/L、1μmol/L、10μmol/L、100μmol/L)处理pTr细胞48 h后，通过测定细胞数、VEGF、EGF、E2、P4分泌水平及相关基因mRNA表达水平，分析褪黑素对pTr细胞增殖及功能的影响。结果显示，处理48 h时，10μmol/L的褪黑素显著促进pTr增殖(P<0.05),并显著提高VEGF、EGF、E2和P4分泌水平(P<0.05)。与空白对照组相比，10μmol/L褪黑素显著上调MT1、CDK4、SLC2A1、VEGF及EGFR的表达(P<0.05),并极显著上调VEGFR2、EGF、ESR1和PGR的表达(P<0.01)。综上所述，10μmol/L的褪黑素能显著促进pTr增殖，其可能通过与MT1结合直接，或通过上调CDK4、SLC2A1基因表达间接促进pTr细胞的增殖；此外，褪黑素还可能通过上调pTr中生长因子及其受体、类固醇激素受体等基因表达，以及促进生长因子、生殖激素合成和分泌改善猪胎盘功能。

关键词： 褪黑素 猪胎盘滋养层细胞 细胞增殖 基因表达

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基于可视化分析的土壤团聚体有机碳研究进展与热点

李天姿; 张彦军; 邹俊亮; 于媛; 李晶; 《环境科学与管理 》 2024

摘要：为更清晰直观了解国内目前对土壤团聚体有机碳的研究进展和发展趋势,以核心期刊(CNKI)中的630篇关于土壤团聚体有机碳的研究论文为数据源,基于可视化工具(VOS viewer和Citespace)对研究论文的发文数量、被引频次、论文作者、机构和关键词等进行可视化研究.研究结果显示:随时间推移(2000-2023),中国土壤团聚体有机碳论文发表数量不断增加,尤其是2007年后增幅较快.发文机构以中国科学院发文量最多且国内影响力最大,西北农林科技大学次之.领域的研究热点集中在探究保护性耕作(耕作方式和秸秆还田)以及施肥方式等因素对土壤团聚体有机碳空间分布和含量的影响上.研究前沿主要侧重于探究生物炭、改良剂对土壤团聚体组成及有机碳含量的影响,未来可能成为研究热点.

关键词： 团聚体有机碳 可视化分析 知识图谱 文献计量 研究热点

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基于数字孪生的苹果采摘机器人监控系统研究

薛径舟; 冯青春; 李涛; 谢丰; 郭正玮; 赵春江; 《河北农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为解决苹果采摘机器人作业过程中信息可视化程度低,设备数据采集困难的问题,提出了 1 种基于数字孪生的苹果采摘机器人实时监控系统.该系统基于苹果采摘机器人的整体结构与运动学分析结果,对机器人建立 1 个数字化孪生模型.利用多维度可视化监测模块和机器人孪生模型创建孪生数字场景,并结合数字孪生技术实现孪生模型与实体机器人之间的动态映射和虚实交互.融合机器人ROS软件架构和TCP通信协议,建立孪生模型与苹果采摘机器人之间的信息桥梁.开发了支持Unity和Web终端程序的机器人孪生监控系统,并对系统进行功能测试,测试证明模型和实体虚实同步过程中系统平均帧时为 14.5 ms,机器人虚实关节的位移差值小于 0.05 m,为数字孪生技术在农业机器人上的应用提供了有效的参考.

关键词： 数字孪生 苹果采摘机器人 虚实交互 监控系统

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母猪发情智能诊断技术及装备研究进展

孙浩铭; 陈嘉辉; 朱君; 贾楠; 李斌; 《中国猪业 》 2024

摘要：母猪发情智能诊断是提高繁殖效益、精确控制繁殖计划和提高养殖管理效率的重要技术手段。为系统了解当前母猪发情智能诊断技术现状、应用情况和存在问题,首先,介绍了母猪发情传统诊断方法,总结了国内外母猪发情智能诊断技术及装备的研究进展;其次,系统分析了母猪发情智能诊断技术的分类及优缺点,包括基于图像/视频识别、声音识别、传感器感知等技术;最后,针对母猪发情智能诊断技术的发展趋势提出了展望,以期为母猪智慧养殖及畜牧业的健康可持续发展提供技术参考。

关键词： 母猪发情 智能诊断技术 图像/视频识别 声音识别 传感器感知技术

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叶施生物刺激剂与减量灌溉对芹菜生长、产量及灌溉水利用效率的影响

陈俊杰; 李艳梅; 杨俊刚; 姜丽娜; 孙向阳; 廖上强; 《节水灌溉 》 2024 北大核心

摘要：生物刺激剂在增强农作物非生物逆境耐性方面的潜在价值备受各方关注.采用完全随机区组设计,考察了生物刺激剂(清水对照组CK;黄腐酸FA;甜菜碱GB)叶施与减量灌溉(常规灌溉CI;73%常规灌溉RI)措施相耦合对设施芹菜生产的影响,旨在探索生物刺激剂的节水增产增效潜力.分析了芹菜光合作用、生物量、产量、灌溉水利用效率、营养和安全品质以及矿质营养元素氮磷钾吸收量等指标.结果表明,常规及减量灌溉条件下,叶施FA和GB显著降低了芹菜的叶片温度,大幅提升了芹菜的叶片蒸腾效率;叶喷2种生物刺激剂还明显提升了芹菜地上部氮磷钾元素吸收量和单棵重、产量、净收入、灌溉水利用效率,叶施FA处理芹菜的生长及产量明显优于GB.品质调控方面,GB优于FA.与CI相比,RI处理未引起芹菜减产,大幅提升了芹菜灌溉水利用效率.RIFA和RIGB组合处理的芹菜产量、水分利用效率和净收入均明显大于CICK,表明2种生物刺激剂在农业增产增效及节水领域均具有应用价值.

关键词： 生物刺激剂 黄腐酸(FA) 甘氨酸甜菜碱(GB) 水肥胁迫 减量灌溉 叶面喷施 水肥耦合

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