农机远程智能管理平台研发及其应用

本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题，首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则：专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则，本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下，平台部分关键技术的实现方法，包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等，并提出了以地块为核心的管理平台建设思路；同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。     

枸杞玻璃化组培苗恢复技术

以枸杞不同程度玻璃化组培苗为试材,采用组织培养法,研究了不同基本培养基、外源添加物、添加聚丙烯酰胺、改变培养条件及玻璃化苗脱水处理在玻璃化组培苗恢复中的作用,探索出最佳的枸杞玻璃化组培苗恢复方法。结果表明:1/2MS+6-BA 0.5mg·L~(-1)+活性炭0.5g·L~(-1)为枸杞轻度玻璃化苗恢复最佳培养基,适宜枸杞中度玻璃化苗恢复培养基为1/4MS+6-BA 0.5mg·L~(-1)+活性炭1.0g·L~(-1)。当添加聚丙烯酰胺8、16g·L~(-1),枸杞轻度、中度玻璃化苗恢复率均达到最高,聚丙烯酰胺对枸杞玻璃化的组培苗有明显的逆转效果,逆转后的组培苗生长良好。经过脱水处理后,玻璃化苗明显得到恢复。脱水2d轻度玻璃化苗的恢复率可达77.61%。随着脱水的天数增加,枸杞中度玻璃化苗恢复率逐渐提高,当脱水天数达3d时,恢复率最高达71.24%。培养期间增强封口膜的透气性和光照强度能有效提高枸杞玻璃化苗恢复率。     

基于有效积温的玉米冠层图像特征参数分析

为揭示滴灌水肥一体化玉米冠层图像颜色特征参数随有效积温的动态变化规律,明确有效积温对玉米冠层图像三基色RGB的动态变化影响机理,比较图像特征参数的拟合精度。以宁夏主栽品种天赐19为试验材料,于2018年在宁夏平吉堡农场开展6个不同氮素处理的小区试验,利用防抖手持云台搭载手机相机遥控获取玉米冠层垂直地面图像,提取图像色彩特征参数,以有效积温为自变量,对玉米冠层数字图像特征参数进行拟合分析并比较,并分析图像参数与叶片氮浓度的相关性。结果表明:有效积温与红光值(R)符合有理函数关系,与绿光值(G)和蓝光值(B)符合对数函数关系,通过比较可以看出,各图像特征参数中R拟合效果最好,B和G次之,均达到显著水平,图像参数与叶片氮浓度十叶期的相关系数高于六叶期。因此,数字图像参数R的拟合效果最好,可作为宁夏滴灌玉米图像监测指标和群体结构分析的参考依据,十叶期可作为该地区滴灌玉米氮素营养诊断的关键生育时期。     

菠萝蜜种子淀粉制备香草兰微胶囊的工艺研究

以菠萝蜜种子淀粉为壁材,采用饱和水溶液法制备香草兰精油微胶囊,以包埋产率为指标,采用响应面分析法对微胶囊的包埋条件进行优化探讨。结果表明:5个单因素中,影响最显著的因素为壁芯材比例、包埋温度和包埋时间。响应面优化得到香草兰精油微胶囊的最佳工艺条件为壁芯材比例为7.5∶1;包埋时间72 min;包埋温度54℃,此条件下的包埋产率为(95.46±0.2)%,包埋率为(76.35±0.6)%,载油量为(27.73±0.3)%。试验证明,此条件结果与模型预测值相吻合,此工艺条件可为菠萝蜜种子淀粉包埋香草兰精油微胶囊工艺提供理论依据。     

基于土壤水分下限的宁夏枸杞滴灌灌溉制度试验研究

以宁杞7号枸杞为研究对象,在宁夏同心县开展2 a田间试验.设置4个关键控水期、3个控水水平共8个处理,研究枸杞不同生育期不同水分下限条件下根区土壤含水率、叶片光合生理指标、产量与品质变化;分析其耗水规律与水分利用效率,提出基于土壤水分下限的宁夏枸杞滴灌灌溉制度.结果表明:不同水分处理枸杞根区20~60 cm土层土壤含水率最大;叶片气孔导度随土壤下限升高而增大,高水分下限处理的蒸腾速率相对较大,叶片水分利用效率则相反;生育期耗水量随土壤水分下限升高而增大,2 a增幅分别为10.8%和12.8%,平均耗水量为386.6~463.2 mm,夏果期耗水量最大且差异具有统计学意义,是关键需水期.2 a均为处理S5的产量最大分别为2 208.15和2 571.30 kg/hm²,水分利用效率最高为0.39 kg/m³;水分处理对蛋白质含量影响差异不具有统计学意义,低土壤水分下限的枸杞多糖含量相对较高;全生育期分为6个灌水期,其中萌芽期灌水(春水)为375 m³/hm²;春梢生长期、花期、夏果期、秋果期的土壤质量含水率下限分别为50%θ_f(θ_f为田间持水率),65%θ_f,65%θ_f,55%θ_f,而上限为95%θ_f;休眠期冬灌量为450 m³/hm².     

不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响

为了探究宁夏银北盐碱地区柳枝稷高产优质高效栽培过程中最佳的施氮量及其对柳枝稷叶片光合特性及抗旱性的影响,本研究采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,设无氮添加(0 kg·hm-2,N0)、施低氮(60 kg·hm-2,N60)、中氮(120 kg·hm-2,N120)和高氮(240 kg·hm-2,N240)共4个施氮水平,分析比较了各生育时期内柳枝稷叶片光合特性、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化,同时采用隶属函数法综合评价了盐碱地柳枝稷的抗旱性.结果表明,随着不同施氮水平的增加,柳枝稷各生育时期内叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)整体呈现先升后降的趋势,均在施中氮(N120)处理下达到峰值.与无氮添加(N0)处理相比,施低氮(N60)、中氮(N120)和高氮(N240)处理下柳枝稷叶片的SPAD值平均增加了4.73％、18.71％和8.86％,净光合速率(Pn)平均提高了5.55％、17.02％和12.41％,气孔导度(Gs)平均升高了7.87％、56.18％和39.33％,细胞间隙CO2浓度(Ci)平均增加了7.86％、30.71％和13.81％.柳枝稷叶片蒸腾速率(Tr)在高氮(N240)处理下达到最大值,叶片水分利用效率(WUE)随着不同施氮水平的增加而逐渐下降.隶属函数分析结果表明,施中氮(N120)处理下柳枝稷各抗旱指标隶属函数值的均值最大.因此,本试验条件下有利于提高柳枝稷叶片光合能力和抗旱性的适宜施氮水平为120 kg·hm-2.     

滩羊12个微卫星基因座遗传多态性研究

滩羊是我国优良的地方绵羊品种,开展滩羊微卫星标记和体重性状之间的相关性研究有利于建立基于分子标记的新育种体系。利用与绵羊体重主效基因高度连锁的12个微卫星标记(BL1080、BM6506、BM7145、BMS2263、BMS678、ILSTS004、ILSTS30、MCM58、BMS1591、BMS1636、CSSM004、MCM130),对51只滩羊进行了遗传检测。应用琼脂糖凝胶电泳检测微卫星的PCR扩增产物,计算12个微卫星基因座的等位基因频率、多态信息含量、基因纯合度和杂合度。结果表明,所选择的12个微卫星位点均为高度多态基因座,其中,BMS1636的遗传变异最大,BL1080的遗传变异最小。研究结果为滩羊种质特性研究提供了基础数据。     

宁夏地区荷斯坦牛乳房性状的遗传参数估计和主成分分析

旨在评估宁夏地区荷斯坦牛乳房性状的遗传水平。本研究使用DMU（v6.0）软件的AI-REML模块结合EM算法并配合多性状动物模型对宁夏地区12 415头荷斯坦牛，包括111 735个观察值的9个乳房性状进行遗传参数估计，运用主成分分析法（PCA）探讨构象性状之间的关系。结果表明，宁夏地区荷斯坦牛乳房性状遗传力处于中等偏低水平，乳房深度遗传力值为0.242，乳房质地为0.080，悬韧带为0.183，前乳房附着为0.230，前乳头位置为0.231，前乳头长度为0.173，后乳房高为0.272，后乳房宽为0.378，后乳头位置为0.169。各性状遗传相关范围为-0.277~0.706，表型相关范围为-0.084~0.316。研究共筛选出特征值≥1的4个主成分，占总方差的64.19%，且9个乳房性状在前3个主成分中已全部体现，荷载系数均在0.4以上。本研究通过对宁夏地区奶牛DHI数据的深入挖掘和遗传参数估计，准确地把握了宁夏奶牛群体的结构特征，对于奶牛的选种选配和育种规划具有重要意义。     

山楂和黄芪对围产期奶牛血液生化指标和免疫指标的影响

为研究山楂和黄芪对围产期奶牛能量负平衡和免疫功能的影响,测定了日粮中添加不同剂量的山楂和黄芪后奶牛血液生化指标和免疫指标的变化。选择2～4胎次健康围产期(产前21 d—产后21 d)荷斯坦奶牛45头,随机分成A组、B组和C组。A组饲喂基础日粮,B组和C组分别在基础日粮中添加100 g/(头·d)和300g/(头·d)山楂和黄芪(山楂与黄芪1∶1)。分别在产前21 d(-21 d)、产前7 d(-7 d)、分娩当天(0 d)、产后7 d(+7 d)和产后21 d(+21 d)尾静脉采血,制备血浆,测定各组奶牛血液生化指标和免疫指标的变化。结果显示,与A组相比,蛋白质指标方面,+21 d时,B组总蛋白含量极显著升高44.10%,球蛋白含量极显著升高66.16%;钙磷指标方面,+7 d时,B组钙含量极显著升高47.28%,+21 d时,钙含量显著升高41.67%、磷含量极显著升高33.57%;脂肪指标方面,+7 d时,C组非酯化脂肪酸含量显著下降27.16%,+21 d时,B组极显著下降34.38%;能量指标方面,0 d时,B组和C组葡萄糖含量分别显著升高24.49%和23.72%,+21 d时,B组酮体含量显著下降25.93%;免疫指标方面,-7 d、0 d、+7 d和+21 d时,B组和C组免疫球蛋白G含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),B组肿瘤坏死因子α含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01)。综上,围产期奶牛日粮中添加100 g/(头·d)山楂和黄芪(1∶1)时能调节产后奶牛脂类、蛋白质和钙磷代谢,减轻产后能量负平衡,降低产后酮体水平,提高奶牛的免疫力。     

宁夏原州区生态移民村生境景观连接度变化及其驱动因素

[目的]分析生态移民土地利用过程中生境景观连接度变化及其驱动因素,为生态移民的生态风险管理及移民可持续性提供科学依据。[方法]以宁夏原州区"十二五"时期4个生态移民村(丰泽、金轮、和润及泉港)为例,基于2016年高分影像数据,同时参考移民前谷歌地球2010年数据和第二次全国土地调查数据(2010年),经野外GPS校验,通过计算障碍影响指数和生境景观连接度指数,分析生态移民村土地利用生境景观分异。[结果]丰泽村和金轮村的生境景观连接度呈下降态势,和润村和泉港村呈上升态势。4个生态移民村的变化趋势明显,但极高连接度和高连接度比例很小。生态移民村生境景观变化驱动力主要为人为因素,建设用地占用耕地、园地普遍,其中泉港村与和润村建设用地面积年均增长率分别高达27.49%和21.28%,同时金轮村、和润村、泉港村无后备土地资源,生态压力突出。[结论] 4个生态移民村人口密度增大导致建设用地占用耕地明显,生态用地被分割,移民的非农活动比重大造成耕地撂荒,景观破碎化和孤岛化现象明显,生境景观呈现出不稳定状态,生态压力增加。