基于YOLO v5m的红花花冠目标检测与空间定位方法

针对红花采摘机器人田间作业时花冠检测及定位精度不高的问题,提出了一种基于深度学习的目标检测定位算法(Mobile safflower detection and position network, MSDP-Net)。针对目标检测,本文提出了一种改进的YOLO v5m网络模型C-YOLO v5m,在YOLO v5m主干网络和颈部网络插入卷积块注意力模块,使模型准确率、召回率、平均精度均值相较于改进前分别提高4.98、4.3、5.5个百分点。针对空间定位,本文提出了一种相机移动式空间定位方法,将双目相机安装在平移台上,使其能在水平方向上进行移动,从而使定位精度一直处于最佳范围,同时避免了因花冠被遮挡而造成的漏检。经田间试验验证,移动相机式定位成功率为93.79%,较固定相机式定位成功率提升9.32个百分点,且在X、Y、Z方向上移动相机式定位方法的平均偏差小于3 mm。将MSDP-Net算法与目前主流目标检测算法的性能进行对比,结果表明,MSDP-Net的综合检测性能均优于其他5种算法,其更适用于红花花冠的检测。将MSDP-Net算法和相机移动式定位方法应用于自主研发的红花采摘机器人上进行...     

基于高光谱图谱融合技术的英德红茶等级快速无损判别

茶叶等级评价是检测茶叶品质的一项重要技术指标。通过提取红茶高光谱成像技术下的图像特征和光谱特征,构建一种基于图谱融合方法、适用于英德红茶等级评价的快速无损判别模型。首先制备3种不同等级的红茶样本,采用t分布-随机近邻嵌入和主成分分析对光谱数据进行降维可视化分析,然后从影响内在品质角度用连续投影法提取每种化学值的特征波长,通过多模型共识策略和竞争性自适应重加权算法-连续投影法筛选得出表征其内在品质的最佳特征波长组合,并建立基于遗传算法优化支持向量机的等级判别模型;其模型的训练集准确率为88%,预测集准确率为78.33%。为了融合外形纹理差异,先提取最佳特征波长组合对应的高光谱图像;采用图像掩膜消除背景的干扰和采用图像主成分分析消除多波长图像间的冗余信息,然后采用灰度共生矩阵和局部二值化算法提取主成分前三维主成分图像与特征光谱融合,并建立基于特征融合的遗传算法优化支持向量机等级判别模型,且基于第三主成分图像特征融合模型判别效果最佳,训练集准确率提升至98%,预测集准确率提升至96.67%。     

40%砜吡草唑悬浮剂的除草活性及对花生的安全性评价

为明确砜吡草唑在花生田应用的可行性, 采用整株生物测定法测定40%砜吡草唑悬浮剂对马唐Digitaria sanguinalis、狼尾草Pennisetum alopecuroides、稗Echinochloa crus-galli、藜Chenopodium album、反枝苋Amaranthus retroflexus及马齿苋Portulaca oleracea的除草活性, 评价药剂对花生的安全性, 并利用田间小区药效试验进行验证。结果表明:40%砜吡草唑悬浮剂对6种供试杂草均表现出极高活性, GR 50为0.76~2.90 g/hm 2, 在13.32 g/hm 2剂量下, 对供试杂草防效均达100%。40%砜吡草唑悬浮剂对3种禾本科杂草、3种阔叶杂草的毒力分别是960 g/L精异丙甲草胺乳油的5.60~9.30倍和22.16~25.24倍。在盆钵底部渗灌、喷淋浇水2种灌溉条件下, 40%砜吡草唑悬浮剂对花生的GR 10分别为212.03、87.68 g/hm 2, 剂量越高, 对花生生长的抑制愈明显, 对花生安全性欠佳。在盆钵底部渗灌条件下, 砜吡草唑在花生和供试杂草间的选择性指数为29.45~142.30, 具有较高选择性。田间试验表明, 40%砜吡草唑悬浮剂施用剂量120~240 g/hm 2时, 对杂草的总体防效在92.6%以上, 花生增产率21.09%~22.71%, 杂草防效及花生产量均显著高于960 g/L精异丙甲草胺乳油720 g/hm 2处理, 所有药剂处理未见药害症状。综上, 40%砜吡草唑悬浮剂可作为花生田低量、高效化学除草的备选药剂, 但需关注砜吡草唑过量施用及降雨积水等因素导致的花生安全性问题。     

麦/玉两熟区农作模式分析及轮耕模式探讨

从20世纪90年代初期起,以少/免耕为主体的耕作模式在麦/玉两熟区得到大面积推广应用。经过近15年的耕作栽培,少/免耕充分显示了它省时省工、高效环保的作用,但是与此同时一系列弊端也日益显露。对宁晋县百户农民耕作意愿调查的结果显示,在长期少/免耕后小麦产量和经济效益有所下降,而应在免耕3～5年以后对土壤进行深耕翻。对比麦/玉种植模式与马铃薯/棉花套作的经济效益,以轮作实现轮耕是麦/玉两熟区耕作模式发展方向。     

广东省典型区域农业土壤中重金属污染空间差异及原因分析

分析了广东东翼(汕头)、西翼(湛江)和珠江三角洲(东莞、惠州、中山和顺德)等典型区域农业土壤中8种重金属(Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As和Hg)元素的含量。结果表明,578个农业土壤表层样中,有230个样品的重金属含量超过国家土壤环境质量二级标准值,超标率39.79%,Pb没有超标,Ni超标最严重;果园土比水稻土、菜园土污染严重;不同区域的土壤污染程度是珠江三角洲>东翼(汕头)>西翼(湛江),珠江三角洲的西、北江流域(中山、顺德)土壤重金属污染程度要比东江流域(东莞、惠州)严重。人为因素、成土母质和不同流域水质差异是造成广东典型区域农业土壤重金属污染的原因。     

腐植酸碱性液体肥对香蕉生长的影响及机制

目的 探究腐植酸碱性肥料对香蕉生长的影响及促生机制,为腐植酸碱性肥料的研制与推广应用提供理论依据。方法 采用盆栽试验,研究腐植酸碱性肥料对香蕉生物量、土壤微生物、酶活性、根系活力和土壤氮磷养分含量的影响。结果 与常规复合肥和无腐植酸碱性液体肥料相比,腐植酸碱性肥料有利于促进香蕉生长,明显增加香蕉生物量、根系活力、土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性、土壤矿质氮含量、有效磷含量以及细菌、真菌和放线菌数量。香蕉叶面积增加了50~100 cm²,生物量增加了10%~21%,香蕉根系活力增加了89%~188%,土壤脲酶活性增加了25%~91%,酸性磷酸酶活性增加了2.4~3.5倍。腐植酸碱性液体肥处理的土壤细菌、真菌和放线菌的数量分别是常规肥料的1.6~14.4、1.7~26.7和2.3~3.8倍,分别是无腐植酸碱性肥的3.0~10.6、3.9~56.0和1.2~2.0倍。结论 施用腐植酸碱性液体肥能明显促进香蕉生长,其机制在于：一方面,肥料的碱性改良了土壤酸性环境而有利于土壤微生物多样性;另一方面,肥料的腐植酸增加了土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性,改善了土壤的氮、磷营养状况,进而增加土壤肥力。因此,施用腐植酸碱性液体肥料是为香蕉提供养分和提高土壤肥力的有效措施。     

彩色小麦良种繁育及提纯复壮技术

为了保证彩色小麦良种的质量,促进彩色专用小麦产业健康发展,从品种选择,种子繁殖田的选择,播前整地施肥,播种技术,肥水管理,病虫草鸟害防治,去杂去劣,收获、晾晒、贮藏,提纯复壮等方面的总结了彩色小麦良种繁育及提纯复壮技术。     

不同冬小麦品种产量和氮素吸收利用效率差异

【目的】研究新疆南疆不同冬小麦品种产量、氮素吸收利用效率的差异及对氮肥的响应,为小麦氮高效育种、氮高效品种选择及氮肥优化施用提供参考依据。【方法】设置3个施氮量,选择新疆南疆种植12个品种（系）为材料,研究不同氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素积累量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标差异。【结果】随着施氮量的增加不同品种收获穗数、穗粒数增加,千粒重降低,氮素积累量和产量增加;氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率随着施氮量的增加而降低。氮素利用率较高品种为新冬40号,新冬60号,15/6317。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,在不施氮（N_o）条件下新冬40号,新冬60号,15/6317氮素利用率高主要是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用,以氮素利用效率为主;在施氮条件下新冬60号和新冬40号在氮素吸收效率高来自其较高氮素吸收能力,而15/6317氮素利用率较高是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用。【结论】不同品种达到氮高效的途径不同,针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行调控,提高小麦氮素吸收和利用效率。     

加工番茄系统抗性诱导促生菌的筛选鉴定及其促生防病效果

【目的】 筛选具有诱导番茄系统抗性的促生菌并验证其对加工番茄早疫病、灰霉病的防效,为新疆加工番茄病害的生物防治提供理论依据和菌种资源。【方法】 采用稀释涂布法,分离番茄等作物的根部土壤细菌,以无菌生理盐水和稀释至10⁴倍数未接菌的NB培养基为空白对照,利用发芽实验初筛加工番茄促生菌;用菌株发酵液灌根处理加工番茄幼苗,以清水处理为空白对照,测量叶片中茉莉酸含量,复筛系统抗性诱导菌株,分别挑战接种番茄早疫病、灰霉病病原菌,统计疫情指数和诱抗效果。测定菌株16S rDNA序列,初步进行菌种鉴定。【结果】 共分离到147株细菌,筛选得到19株显著(P<0.05)促进加工番茄种子萌发、增加根长的促生菌,有4株促生菌显著(P<0.05)提高加工番茄叶片中茉莉酸含量,防病验证最终得到3株能同时有效防治加工番茄早疫病、灰霉病的菌株,诱抗防效在27.59%~39.44%。菌株FY10、FY12、FY93鉴定为Bacillus atrophaeus,Pseudomonas wadenswilerensis和Bacillus pumilus。【结论】 获得3株具有系统抗性诱导功能且有效防治加工番茄早疫病、灰霉病的促生菌。     

金花菜与苜蓿属主要物种基因组SSR分布特征的比较分析

【目的】 分析金花菜基因组SSR序列的分布特征,并与苜蓿属主要物种进行比较,为金花菜SSR分子标记的开发提供理论依据。【方法】 利用MISA软件对金花菜、蒺藜苜蓿和紫花苜蓿的高质量基因组进行搜索,比较分析搜索到的SSR序列分布特征。【结果】 在金花菜、蒺藜苜蓿和紫花苜蓿的基因组中,分别筛选到195 753个,242 434个和390 496个完整的SSR序列,相对密度分别为428、564和478个/Mb,SSR序列的总长度分别为3 611 698、3 657 503和6 307 211 bp,占各自基因组序列总长度的0.79%、0.85%和0.77%。在1~6个不同核苷酸重复单元中,金花菜和蒺藜苜蓿的SSR序列均是单核苷酸重复单元最多,依次是二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸,而紫花苜蓿的六核苷酸重复单元多于五核苷酸重复单元。A、T、AT、TA、AG和TC是3种苜蓿共有的常见重复单元类型,金花菜基因组低片段长度的SSR比例高于蒺藜苜蓿和紫花苜蓿。【结论】 金花菜基因组SSR的分布密度低于蒺藜苜蓿和紫花苜蓿,重复单元类型较丰富,具有较大的多态性标记开发潜力。