基于无人机高光谱遥感的柑橘患病植株分类与特征波段提取

目的 结合传统与现代农业病虫害监测的优缺点，探索通过无人机高光谱遥感技术检测出患病的柑橘植株、通过人工田间调查方式判断其患病种类及患病程度的病虫害监测方法。方法 使用无人机获取原始高光谱图像，经过光谱预处理和特征工程后，采用连续投影算法提取对柑橘患病植株分类贡献值最大的特征波长组合，基于全波段使用BP神经网络和XgBoost算法、基于特征波段使用逻辑回归和支持向量机算法，建立分类模型。结果 基于全波段的BP神经网络和XgBoost算法的ROC曲线下面积(Area under curve，AUC)分别为0.883 0和0.912 0，分类准确率均超过95%；提取出698和762 nm的特征波长组合，基于特征波长使用逻辑回归和支持向量机算法建立的分类模型召回率分别达到了93.00%和96.00%。结论 基于特征波长建模在患病样本分类中表现出很高的准确率，证明了特征波长组合的有效性。本研究结果可为柑橘种植园的病虫害监测提供一定的数据和理论支撑。     

固态发酵醋糟饲料对育肥猪生长性能、养分表观消化率、血清指标及粪便中挥发性脂肪酸含量的影响

本试验旨在研究固态发酵醋糟饲料(SFVD)对育肥猪生长性能、养分表观消化率、血清指标及粪便中挥发性脂肪酸(VFA)含量的影响。选择体况相近[(59.04±0.33)kg]的健康“杜×长×大”三元杂交生长育肥猪60头,随机分为2个组,每组3个重复,每个重复10头猪。对照组饲喂基础饲粮+150 mg/kg土霉素钙,试验组饲喂基础饲粮+5%的SFVD。预试期6 d,正试期35 d。结果表明:与对照组相比,基础饲粮中添加5%的SFVD对育肥猪平均日采食量(ADFI)具有一定的促进趋势(P=0.056);显著降低了育肥猪饲粮中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、有机物(OM)和总能(GE)的表观消化率(P<0.05),对粗脂肪(EE)表观消化率有一定的促进趋势(P=0.052);显著提高了育肥猪血清谷草转氨酶(AST)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性(P<0.05),血清高密度脂蛋白(HDL)和免疫球蛋白A(IgA)含量也呈现出一定的升高趋势(P=0.055和P=0.077);显著提高了育肥猪粪便中丙酸含量(P<0.05),粪便中甲酸和总挥发性脂肪酸(TVFA)含量也呈现出一定的升高趋势(P=0.071和P=0.054)。由此可见,基础饲粮中添加5%的SFVD对育肥猪生长性能、肠道健康及免疫性能的提高具有潜在的促进作用。     

2种保鲜处理对草莓的贮藏效果研究

为解决草莓采后果实腐烂变质问题,将草莓置于甘草提取液、乳酸钙溶液、蒸馏水中浸泡1 min,取出晾干后常温贮藏,比较3组草莓失重率、腐烂率、可溶性糖、维生素C含量、超氧化物歧化酶SOD活性的变化。与对照组相比,贮藏7天后,甘草提取液组草莓失重率降低34.72%、腐烂率降低31.56%、可溶性糖含量提高99.10%、维生素C含量提高154.55%、超氧化物歧化酶SOD活性提高206.24%,乳酸钙处理和甘草提取液保鲜效果没有显著差异(P>0.05)。实验期内,2种处理方法均可提高草莓保鲜效果。     

甘蓝型油菜耐低温生长生理生化响应机制

为提高甘蓝型油菜耐寒育种过程中的筛选效率，研究甘蓝型油菜耐低温机理，以8个不同抗寒性的甘蓝型油菜为材料，对低温条件下各材料的生物量、叶绿素、脯氨酸和相对电导率进行测定，发现在室外平均气温2.75℃时，抗性材料的生物量、叶绿素和脯氨酸的累积量都显著高于敏感材料，相对电导率没有显著差异；当平均气温7.52℃回升至12.39℃，抗性材料和敏感材料生物量的累积量无显著差异；在恒定低温10℃/4℃处理下抗性材料和敏感材料在处理前3周生物量均持续累积，但从第4周开始敏感材料新叶出现白斑，生物量减少，抗性材料老叶出现白斑，生物量维持不变。结果表明，耐低温材料在低温条件下叶绿素含量受到的影响较小，脯氨酸的积累量持续上升，具有较强的快速适应能力，在低温下具有显著的持续生长优势。     

低温驯化对南方小花蝽冷藏的影响

为探讨低温驯化对南方小花蝽雌成虫冷藏的影响，在室内15℃下饲养7 d作为低温驯化处理，研究了驯化后与未驯化的南方小花蝽雌成虫分别在4、6和10℃下冷藏其寿命、存活率和致死中时间（LT₅₀）的异同。结果表明，无论是否进行低温驯化，南方小花蝽雌成虫的寿命都显著大于对照（25℃下饲养）。在10℃冷藏条件下，是否经过低温驯化对南方小花蝽雌成虫寿命没有明显影响，但在4℃和6℃条件下，低温驯化能明显延长雌成虫的寿命，分别延长了80.7%和83.7%。南方小花蝽雌成虫存活率均随冷藏时间的延长而下降，在同一低温冷藏温度下经低温驯化处理的南方小花蝽存活率比未驯化的高。经低温驯化的南方小花蝽雌成虫在4、6和10℃冷藏时，其LT₅₀分别比未经驯化的延长了30.0%、57.8%和40.4%。以上结果表明南方小花蝽的寿命具有可塑性，低温驯化有利于南方小花蝽的冷藏，6℃可作为南方小花蝽长期储藏的温度。     

基于GGE双标图对苜蓿品种丰产性和稳定性综合评价

为了解不同苜蓿（Medicago sativaL.）品种在宁夏南部山区的丰产性、稳产性，以及试点的代表性和区分力，本研究利用方差分析、GGE双标图模型对区域3个不同试点的6个苜蓿品种的产量进行分析。结果表明：苜蓿产量最高的试验区是原州区彭堡镇彭堡三队，最低的是隆德县关庄乡前庄村，前者比后者高43.7%；产量最高的品种是‘甘农7号’，最低的是‘阿尔冈金’，前者比后者高44.9%；联合方差分析显示，基因型与环境互作（G×E）、环境（E）、基因型（G）对品种产量影响显著（P<0.05），其中G×E是引起苜蓿产量差异的最主要原因，它引起的变异是E的1.19倍，是G的1.58倍。利用GGE双标图模型分析可知，高产稳产的品种是‘三得利’、‘苜蓿王’；3个不同区域可划分为2个生态区，原州区头营镇徐河村和原州区彭堡镇彭堡三队为1个，隆德县关庄乡前庄村为1个；综合代表性和区分力，较理想的试点为头营镇徐河村。     

生物炭对不同酸化水平稻田土壤性质和重金属Cu、Cd有效性影响

针对南方稻田土壤酸化严重,导致养分流失有毒重金属活化,严重影响稻米质量安全的重大现实问题。以水稻秸秆和谷壳等农业废弃物为原料制备生物炭(分别记为RSC和RHC),研究不同原料生物炭对酸化土壤改良及其对重金属有效性的影响。设置3个生物炭用量(0,20,50 g/kg,分别记为CK、C1、C2),4种土壤酸化水平(pH 4.01,4.25,4.33,4.58,分别记为L1、L2、L3、L4),生物炭与重金属污染土壤共同培养60天后测定土壤pH、全氮、有机质、有效磷、速效钾和有效态Cu、Cd含量。结果表明:RSC对酸化土壤pH的改良效果明显优于RHC,且施炭量越高提高幅度越大,RSC的C2处理使4种酸度水平的土壤pH分别提高了0.68,0.97,1.29,1.71个单位。2种生物炭均能提高土壤的全氮、有效磷、速效钾和有机质含量,其中各施炭处理有机质显著提高,尤以速效钾的增幅最为显著,RSC对4种养分的提高均优于RHC。RHC对土壤有效态Cu含量无显著影响;RSC的C2较C1处理更能降低土壤中有效态Cu含量,使4种酸度水平的土壤分别降低了13.62%,6.57%,4.36%,7.88%。RHC处理的L3、L4土壤中有效态Cd含量显著降低,最大分别降低了13.79%,19.23%。RSC使4种酸度土壤有效态Cd含量最大分别降低了20.00%,25.81%,20.69%,19.23%。相关分析表明,土壤pH与有效态重金属含量呈显著负相关关系。水稻秸秆炭用于改良酸化土壤、降低重金属Cu和Cd有效性的效果更佳,且降低污染土壤中Cd的有效性较Cu好;生物炭对酸化程度越低的土壤pH和有效磷含量的提高以及有效态Cd含量的降低效果较好,而有效态Cu含量的降低效果则在酸化程度越高的土壤中表现更佳;土壤pH是生物炭调控重金属Cu、Cd有效性的主要影响因素。     

含岩屑紫色土水分扩散规律

紫色土中存在的岩屑显著影响土壤水分扩散。以往研究主要集中在> 2 mm岩屑上而忽视了<2 mm岩屑的作用。因此,探讨>2 mm岩屑对紫色土水分扩散的影响基础上,明确<2 mm岩屑的作用对完善含岩屑紫色土水分扩散规律的研究具有重要的意义,从而为土壤水动力学模型的构建提供理论依据。以四川盆地紫色页岩发育的暗棕紫泥土和泥岩发育的红棕紫泥土为研究对象,设置3种岩屑粒径(0.25~2,2~5,5~10 mm)和4种岩屑含量(0,30%,50%,70%),利用水平土柱吸渗法测定含岩屑土壤湿润锋变化特征、水分扩散率D(θ)和土壤含水率θ,并拟合D(θ)、Boltzmann参数λ与θ之间的关系。结果表明:对于暗棕紫泥土,岩屑粒径为2~5 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加呈先增加后降低再增加的趋势;岩屑粒径为0.25~2,5~10 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加逐渐增加。对于红棕紫泥土,岩屑粒径为2~5,5~10 mm,随岩屑含量增加,70%岩屑含量的土壤D(θ)明显大于其余3个岩屑含量的土壤,而30%岩屑含量和50%岩屑含量土壤之间的D(θ)无显著差异,且土壤湿润锋前进速率均呈先增加后降低再增加的趋势;岩屑粒径为0.25~2 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加逐渐增加。因此,随岩屑含量提高,土壤水分扩散速率整体呈现增加趋势;且泥岩发育的土壤水分扩散速率高于页岩发育的土壤。     

农田水样中微囊藻毒素-LR拉曼检测方法的研究

本研究建立了基于表面增强拉曼散射技术(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的农田水样中微囊藻毒素-LR(Microcystin-LR,MC-LR)的检测方法。采用柠檬酸钠还原法制备金种(Au nanoparticles,Au NPs),通过媒介增长法制备了刺状金纳米颗粒(Spiny gold nanoparticles,SGNPs),使用紫外-可见吸收光谱(Ultraviolet visible,UV-vis)、透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)和探针分子(对巯基苯甲酸,4-mercaptobenzoic acid,4-MBA)对SGNPs进行了表征及鉴定。研究以三角状金纳米颗粒作为基底,选择MC-LR在1 007 cm~(-1)和1 309 cm~(-1)处的特征峰作为定量峰,激光器激发波长为785 nm,积分时间20 s,建立检测方法。本研究建立的检测方法在1.0～100 000μg·L~(-1)的浓度范围内具有良好的线性关系,检测限(LOD)和回收率分别为1.0μg·L~(-1)和80%～102%,使用本方法对镇江市内运粮河及古运河的灌溉水样进行检测,MC-LR的检出率为40%,含量最高达1.81μg·L~(-1),检测结果与LC-MS/MS比对,相关系数为0.84。本研究建立的方法快速准确,前处理简单,能满足农田水样中MC-LR的现场快速检测的要求。