基于迁移学习的棉花叶部病虫害图像识别

针对传统图像识别方法准确率低、手工提取特征等问题,该研究以棉花叶部病虫害图像为研究对象,利用迁移学习算法并辅以数据增强技术,实现棉花叶部病虫害图像准确分类。首先改进AlexNet模型,利用PlantVillage大数据集训练取得预训练模型,在预训练模型上使用棉花病虫害数据微调参数,得到平均测试准确率为93.50%;然后使用数据增强技术扩充原始数据集,在预训练模型上再训练,得到最终平均测试准确率为97.16%。相同试验条件下,该研究方法较支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和BP(Back Propagation,BP)神经网络以及深度卷积模型(VGG-19和GoogLeNet Inception v2)分类效果更好。试验结果表明,通过迁移学习能把从源领域(PlantVillage数据集)学习到的知识迁移到目标领域(棉花病虫害数据集),数据增强技术能有效缓解过拟合。该研究为农作物病虫害识别技术的发展提供了参考。     

不同有机肥对采煤塌陷区土壤氮素矿化动态特征研究

为揭示不同有机肥对煤矿复垦土壤氮素矿化特性的影响,以山西省孝义市水峪煤矿采煤塌陷复垦土壤为研究对象,采用室内好气培养法,研究在40%含水量和30℃培养条件下,施用3种有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)后在0~161天的氮素矿化动态特征,以明确不同有机肥对该矿区复垦土壤氮素矿化特征,从而预估不同有机肥的供氮特性,为合理施用有机肥进行低产农田的培肥改造提供科学依据。结果表明:(1)各处理0~14天铵态氮含量均随培养时间的延长迅速下降,与培养时间呈极显著负相关关系(P<0.01),14~161天土壤铵态氮含量维持在较低水平,培养结束时,各处理铵态氮含量均低于1.31mg/kg。(2)各处理土壤硝态氮含量、累积量及矿质氮累积量变化均呈近似的“S”形曲线递增,表现为0~56天缓慢增加,56~84天迅速增加,84天至培养结束(161天)其含量基本不变。培养结束时不同处理间硝态氮含量、累积量及矿质氮累积量整体上均表现为鸡粪>猪粪>牛粪>空白,且鸡粪较猪粪和牛粪处理间存在显著差异,猪粪和牛粪较空白处理间存在显著差异(P<0.05)。(3)不同施肥处理出现氮素净矿化的时间点不同,其中鸡粪处理在第14天时最早出现净矿化现象,而猪粪和牛粪在培养28天后才出现明显的氮素净矿化。(4)不同施肥处理在培养的不同阶段硝态氮和矿质氮累积速率不同,但整体趋势一致,表现为培养0~84天各处理土壤累积矿化波动较大,56~84天达到峰值,培养84~161天各处理矿化速率平稳下降。总体来看,有机肥的施入能有效促进煤矿复垦土壤氮素矿化,从而提高土壤氮素有效性。其中,施鸡粪较猪粪和牛粪对提高矿区复垦土壤有效氮效果更好。4种处理的氮素矿化效果总体表现为鸡粪>猪粪>牛粪>空白。     

苦瓜微波-热风振动床干燥湿热特性与表观形态研究

为探索热风对苦瓜片微波干燥特性、湿热特性与表观形态的影响，利用微波-热风振动流化床干燥机，研究了新鲜苦瓜片在不同微波-热风组合方式下的干燥动力学特性、热像变化、水分状态分布、色泽以及微观结构的变化。试验结果表明：热风对微波振动流化床干燥有显著影响，微波0.6W/g、微波0.6W/g+热风60℃+风速3m/s、微波0.6W/g+热风70℃+风速6m/s比单独热风70℃+风速3m/s的干燥时间分别缩短56.4%、70.5%和75.6%。在表观形态上，单独热风干燥的脱水苦瓜片与新鲜苦瓜片色泽最为接近，两组微波-热风组合干燥所得样品色泽优于单独微波干燥。在湿热特性上，微波-热风组合干燥后期物料温度均匀性显著优于单独微波干燥，4种干燥方式下NMR波谱下的水分信号逐渐降低，且主峰向左移，水分的活跃程度降低，MRI信号显示，热风能改善微波干燥过程中水分分布均匀性。扫描电镜观测表明，单独热风干燥对保持脱水苦瓜片细胞完整性效果最明显，微波-热风组合干燥的细胞完整性显著优于单独微波干燥。微波-热风组合振动流化床干燥工艺在保证被干物料品质前提下还极大提高了物料干燥效率，缩短了干燥时间。     

基于云服务的棚室蔬菜智能终端系统设计与实现——以黑龙江省为研究案例

棚室蔬菜产业在黑龙江省农业转方式、调结构和供给侧改革中占有重要的战略地位。黑龙江省棚室蔬菜生产规模近年来发展较快,技术支撑需求也与日俱增。本研究针对黑龙江省棚室蔬菜发展规模与技术服务支撑能力不匹配的现状,提出了基于云服务的棚室蔬菜智能终端系统及关键技术的实现方法。本研究以专家服务为主、数据挖掘技术为辅,以物联网设备为感知手段、以智能手机为用户终端,利用云服务对知识、资源、物联网数据的整合配置能力,提供蔬菜专家及棚室蔬菜用户对信息获取、存储、分析和决策的高效解决方案。本研究的部分内容已在黑龙江省农业科研部门、企业、蔬菜合作社、农户等不同用户群体中实验应用,能够为专家提供棚室蔬菜生产环境的远程问诊手段,适用于各类棚室蔬菜应用场景。本研究还提出了对大规模应用场景下的技术解决方案建议,可在全国的棚室蔬菜生产中推广应用,实现更广泛高效的专家技术服务支撑。     

CRISPR/Cas9技术敲除酿酒酵母gpd2基因对产2,3-丁二醇的影响

旨在利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除酿酒酵母甘油-3-磷酸脱氢酶基因(gpd2),探究其对2,3-丁二醇产量的影响。根据酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)W5甘油-3-磷酸脱氢酶基因(gpd2)设计供体片段及gRNA片段,将gRNA片段与可表达Cas9蛋白的敲除载体相连,之后将重组质粒及供体DNA片段转化到S. cerevisiae W5细胞中,根据表型筛选及PCR验证获得gpd2基因缺失菌株。结果表明目的基因gpd2敲除成功,基因缺失菌株与原始菌株经发酵实验相比,甘油产量下降22.01%,乙醇产量提高24.65%,2,3-丁二醇产量下降10.60%。gpd2基因的敲除并没有提高2,3-丁二醇的产量,原因可能是逐渐积累的NADH会优先被细胞内大量的乙醇脱氢酶所氧化,作用于乙醇的产生,而不是优先作用于2,3-丁二醇的合成。本实验构建了适用于酿酒酵母的基因敲除系统,该系统对进一步探究酿酒酵母其他代谢产物与2,3-丁二醇合成之间的关系具有实际的借鉴意义。     

木聚糖酶的作用机理及在畜禽饲料中的应用

以猪、鸡为代表的单胃动物的饲料原料中主要以谷物为主,谷物籽实中除了含有大量的营养物质之外还含有大量的抗营养因子。其中的一类抗营养因子就是阿拉伯木聚糖,简称木聚糖,是一类非淀粉多糖(NSP),分为可溶性的和不可溶性的。木聚糖的存在降低了营养物质的吸收和利用。其中可溶性的木聚糖主要是增加肠道内容物的粘度影响营养物质的吸收,而不可溶性的木聚糖是通过木聚糖的类细胞壁的“笼蔽效应”影响营养物质的吸收。     

复合菌固体发酵构树生产蛋白饲料的试验研究

采用含枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和酿酒酵母的复合菌固体发酵构树饲料,以粗蛋白含量为考察指标,通过L9(34)正交试验确定构树饲料发酵最佳工艺参数为接种量9%、培养基初始含水量57%、温度34℃、培养基装料量400 g、发酵时间48 h。构树饲料经发酵粗蛋白和酸溶蛋白的含量分别提高35.23%和70.88%,酸溶蛋白占粗蛋白的比例由40.27%提高到50.89%;粗脂肪含量变化不明显;中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、单宁的含量分别降低25.00%、34.59%、18.53%、85.95%。     

沙漠红枣栽培关键技术研究

  目的  我国沙漠广袤，阳光充足，昼夜温差大，气候干燥，沙粒漏肥漏水严重。在沙漠栽植经济林木，成活率低，生长缓慢，经济、生态效益低下。枣树耐干旱，喜光照，研究沙漠枣树栽培技术，使沙漠建设枣园成为可能，提高沙漠红枣产量及质量，以期获得更高的经济效益。  方法  本文以陕西榆林毛乌素沙漠和新疆喀什塔克拉玛干沙漠为实验基地，采用观察法和对比试验法研究了沙漠枣的物候期、适宜品种、适宜树形、施肥灌溉、配方换土、生态作用、设施栽培、水肥一体化等内容。  结果  在沙漠种植枣树的栽植穴换土，以体积比为优质土∶农家肥 = 7∶3的比例搅拌制得，每栽植穴更换配方土0.08 m3。采用行距3.0 m、株距1.0 m栽植，密度适宜，且便于机械化作业。每年施基肥农家肥1次，施肥量30 m3/hm2，追施化肥2次，每次磷酸二铵300 kg/hm2、尿素120 kg/hm2，混合开沟施入或水肥一体化施入，用尿素0.4%、磷酸二氢钾0.3%、硫酸锌0.3%、硼砂0.5%、硫酸亚铁0.3%配制成混合液喷洒叶面2次，每年分别于4月初、5月中旬、6月下旬、8月初、12月初滴灌5次。栽培品种鲜食枣以秦宝冬枣、冬枣2号、早脆王、伏蜜脆为好，制干枣以骏枣、灰枣为好，鲜食枣的经济效益高于制干枣。树冠以纺锤形、开心形、小冠疏层形等小冠形为好。沙漠红枣采用水肥一体化和塑料大棚设施栽培，比露地栽培能提高产量3.2倍，提高经济效益6.5倍。  结论  本研究依据沙漠气候特点和枣树生长发育特性，攻克了沙漠红枣栽培土肥水三大技术难关，达到了沙漠红枣高产、优质、高效和防风固沙、保护生态的作用，实现了经济生态双赢利。      

“负电流、功率因数异常”少结算电能量分析

<正>1故障现象2018年4月,某公司根据采集系统监控分析发现,某矿业有限公司用电容量630 kVA(三相三线高压计费用户),于2015年8月14日新装,2016年4月开始产生电能量(主要为基建及变压器损耗),截止到2018年4月共结算电能量47 370 kWh,月均电能量1 974 kWh。从该户每月电能量看,除2016年12月21 750 kWh(分析为试产)外,其他月份用电最高不超过4 000 k Wh,最低为0。该户自2017年11月起,电容过补偿,W相出现负电流和功率