水肥调控模式对滨海盐碱地水肥盐迁移及春玉米水肥利用率的影响

为了探明滨海盐碱地不同灌溉方式及氮肥施用量对水肥盐迁移过程及作物生长的影响,基于大田试验,研究不同灌溉方式及灌水量(F:漫灌,360 mm;D1:滴灌,360 mm;D2:滴灌,288 mm;D3:滴灌,216 mm)、氮肥处理(N1:280 kg/hm²;N2:196 kg/hm²;N3:112 kg/hm²)对盐碱地土壤水肥盐分布含量及对春玉米各生长指标的影响.结果表明,在滴灌模式下,同一灌水量,N1的剖面平均含水量最低,D1,D2出现洗盐点,存在适合作物生长的浅盐区;灌水后D1N1的硝态氮含量增加最显著且含量最高,滴灌处理对应的低氮处理无明显硝态氮积累点,相同灌水量下,漫灌的有效氮含量均高于滴灌,但其有效氮利用率低于滴灌处理;不同施氮对春玉米干物质的差异随灌水量增加而增加.各处理水分利用效率与肥料偏生产力之间产生明显差异,高水低氮肥料偏生产力明显提高,但其水分利用效率低下,D1N1产量最高;在考虑作物产量及水肥利用效率时,采用滴灌方式,则灌水量288~360 mm、施氮量196 kg/hm²为推荐水肥措施.     

基于改进ResNeXt50残差网络的锦鲤选美方法

锦鲤选美的不同等级之间具有高相似度的特点,目前都是人工进行选美分级。为解决人工选美所存在的效率低、主观性强、成本高的问题,提出了一种基于迁移学习和改进ResNeXt50残差网络的锦鲤选美方法。本文首先构建了红白、大正、昭和3种锦鲤的选美等级数据集。其次,采用迁移学习策略提高训练速度,并从SE注意力模块、Hardswish激活函数和Ranger优化器3方面对ResNeXt50模型进行了改进,构建了SH-ResNeXt50锦鲤选美分级模型。试验结果表明：SH-ResNeXt50模型有效提升了锦鲤选美的等级分选能力,模型准确率达95.6%,损失值仅0.074,优于常用的AlexNet、GoogLeNet、ResNet50和ResNeXt50网络模型。最后,采用Grad-CAM分析SH-ResNeXt50模型的可解释性,结果表明SH-ResNeXt50模型和人工识别的感兴趣区域基本一致。本文所提出的方法实现了具有高相似度的锦鲤不同等级的智能分选,对其它具有高相似度的生物等级分选具有借鉴意义。     

不同种类微生物及其碳酸酐酶对土壤-灰岩系统钙镁锌元素迁移作用的土柱模拟实验研究

通过土柱模拟实验研究了筛选自西南岩溶区的典型细菌、真菌、放线菌对石灰岩的溶蚀动态及作用效果,并研究了这3种类群微生物及其碳酸酐酶(CA)对土壤-灰岩系统Ca、Mg、Zn元素迁移的影响。结果表明:①实验所用的典型细菌、真菌、放线菌均对石灰岩有较强的溶蚀作用,但是不同类群的微生物对石灰岩的溶蚀效果不同,溶蚀后石灰岩的表面形貌变化不同,其中,真菌的溶蚀效果最显著,放线菌和细菌次之;②典型细菌、真菌、放线菌对不同元素迁移的影响不同,对于Zn2 、Ca2 的迁移影响而言,真菌>放线菌>细菌>无菌对照组;对于Mg2 的迁移影响而言,细菌>真菌>放线菌>无菌对照组;③一定范围内温度增加对Ca、Mg、Zn3种元素的迁移有不同程度的促进作用;④土柱淋出液中CA平均活性与Ca、Mg、Zn3种元素的总淋失量之间存在一定的正相关关系,说明CA对这3种元素的迁移具有一定的影响,且因不同元素而异。本研究结果对于评价不同类群微生物在生物岩溶及岩溶系统元素迁移中的作用和地位提供了一定的科学依据。     

桂林毛村不同地质背景主要元素迁移特征及与植物蒸腾作用的相关性

对桂林毛村不同地质背景(石灰岩、白云岩和砂页岩)土壤中Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn等主要元素的迁移特征进行了研究,结果表明母岩的地球化学背景对岩溶土壤系统的元素迁移具有重要影响.同时,以不同地质背景生长的典型植物黄荆为例,研究了上述元素的迁聚与植物蒸腾作用的相关性.结果表明,植物蒸腾作用对土壤中Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn等主要元素迁聚的影响程度因不同地质背景以及不同元素而有明显差异.植物蒸腾作用对Mn、Cu等较难迁移元素的迁移具有一定促进作用.土壤中Cu、Fe、Mn、Zn等微量元素的迁聚对植物吸收系数的影响程度因不同地质背景而有显著差异.岩溶山区进行植被恢复时必须考虑不同地质背景的差异,因地制宜地选择合适的植物品种.     

茭草淹水还田对土水界面磷素迁移与转变的影响

通过模拟试验研究了茭草淹水还田培养过程中土壤溶液Eh、pH值、溶解性有机碳(DOC)和金属离子浓度以及土壤磷形态的动态变化。结果表明,茭草淹水还田可增强土壤的还原作用,提高上覆水和孔隙水中DOC的浓度,从而促进土壤中氧化铁结合态磷的溶解,增加向上覆水中磷的释放。相关分析结果表明,茭草淹水还原过程中Eh和溶液中DOC浓度的变化是引起上覆水磷浓度变化的主要原因。茭草还田前期可显著增加茭白田上覆水中磷的浓度。     

基于MobileNetV3的马铃薯病害识别

针对传统卷积神经网络在马铃薯叶部病害识别中结构复杂、参数庞大,难以实现在移动设备上的良好应用的问题,提出一种基于轻量级卷积神经网络和迁移学习的马铃薯叶部病害识别方法。首先,采集马铃薯叶部病害图像样本,再运用GrabCut算法进行图像分割;再基于MobileNetV3构建病害识别基础模型,并通过调整模型结构及宽度系数α等方式对模型进行优化,最后运用迁移学习的方式将预训练参数迁移至优化模型进行训练。结果表明,该方法对马铃薯健康、晚疫病、早疫病、炭疽病及其他病害叶部图像识别准确率为98.00%,模型权重仅为0.68 MB,识别速率为0.014 s/幅。本研究结果可为马铃薯叶部病害识别在移动设备上应用的实现提供理论支持。     

不同加工工艺多穗石柯茶挥发性成分差异分析

为研究不同加工工艺对多穗石柯(Lithocarpus litseifolius)茶挥发性成分的影响,以晾干、炒制和发酵的多穗石柯茶为样品,采用顶空气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)和主成分分析(PCA)定性和定量地对其挥发性成分进行分析.结果表明,共有58种化合物被识别;三维谱图和指纹图谱显示不同加工工艺样品的挥发性成分有差异,多穗石柯叶在不同加工条件下产生热分解和一系列化学反应.HS-GC-IMS与PCA相结合,可快速、灵敏地对样品挥发性成分进行鉴定和分类.     

基于MPC的智能拖拉机实时路径跟踪

针对具有非线性特征的智能拖拉机运动控制问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的横向轨迹实时跟踪控制策略.从非线性运动模型线性化和离散化入手,建立以前轮转角增量和纵向速度增量为状态量的目标函数;设计系统控制量极限约束和控制增量约束,并将MPC最优求解问题转化为二次规划问题,目标函数采用有松弛因子和无松弛因子2种形式.基于Matlab/Simulink平台设计MPC控制器,进行了2种目标函数的固定坐标系下的给定轨迹跟踪试验.结果表明:2种控制算法均可以快速跟踪期望路径,目标函数具有松弛因子的MPC控制器的拖拉机跟踪效果和平稳性更好,前轮转角始终被限定在约束范围内.     

蚯蚓堆肥对畜禽粪污耐药基因的影响研究进展

抗生素耐药基因作为一种新型环境污染物,严重威胁着人体健康与动物安全,与其直接相关的细菌耐药性问题也已成为目前世界环境与医学领域关注的焦点。畜禽养殖业是我国经济发展和农业现代化的中轴产业,同时也是耐药基因污染的重要源头,蚯蚓堆肥对合理利用畜禽粪便、促进我国农业绿色发展具有重要意义,而摸清蚯蚓堆肥畜禽粪便及后续产物利用过程中耐药基因的行为规律和环境归趋则是其合理利用的关键。本文在简要论述蚯蚓堆肥畜禽粪便现状的基础上,聚焦蚯蚓堆肥及产物利用过程中耐药基因污染问题,梳理总结了转化及产物利用过程中耐药基因的污染赋存特征、环境行为规律及迁移主控因子,并提出基于“畜禽粪便-蚯蚓堆肥-蚓粪还田”资源化利用全过程的耐药基因污染防控建议及展望,以期为我国畜禽粪便资源化、无害化利用及农业绿色发展提供参考。     

不同时期施入的氮肥在橡胶园土壤中的迁移分布

为了研究不同时期施入的氮肥在橡胶园土壤中的迁移分布规律和淋溶损失情况,采用施入15N标记氮肥的方法进行田间试验,分析了不同层次土壤中的全氮量、碱解氮含量和肥料氮素残留。结果表明:早、中期施入的氮肥淋溶作用较强,达到100 cm土层以下,后期施入的氮肥在土壤浅层的积累作用明显,在60 cm土层以下的淋溶较少。说明不同时期施入的氮肥在橡胶园土壤中的淋溶迁移特点明显,在生产中可以结合缓控释化肥施用以及调控不同时期施肥比例等措施合理避免肥料氮肥的损失。