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。     

基于隶属函数法对15种旱地番茄品质的综合评价

为筛选出优质的旱地番茄品种,通过对收集的15个番茄品种进行田间栽培试验,且栽培过程中仅在定植时人工灌溉予以缓苗,其余生长期利用天然降水完成其生长。采取成熟期各品种同一穗果果实,测定其果实品质,并对数据采用隶属函数法进行综合分析。结果表明,供试品种中冀番137和申粉988两个品种的平均隶属函数值最高,其品质相对较高,且糖酸比较为适宜;冀番137和申粉988两个品种可作为优质品种材料,为选育优质的旱地番茄品种奠定了基础。     

林下植被不同管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异及质量评价

[目的]探讨林下植被不同管理措施对培育杉木大径材林分土壤酶活性及土壤质量的影响。[方法]本研究以培育杉木大径材林分为研究对象,分析了林下植被保留(UP)、林下植被去除(UR)和林下套种(IP)3种林下植被管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异,并以土壤酶作为土壤生物活性指标,结合土壤物理和化学性质,利用主成分分析法对土壤质量进行综合定量评价。[结果]IP处理提高了0～20 cm土层蔗糖酶活性,而20～40、40～60 cm土层3种林下植被管理措施间土壤蔗糖酶活性差异较小;相比于UR和IP处理,UP处理提高了土壤过氧化氢酶活性,脲酶活性则相反,UR和IP处理间土壤脲酶和过氧化氢酶活性差异较小;3种林下植被管理措施下,土壤酸性磷酸酶活性高低排序为IPURUP,多酚氧化酶活性高低排序为UPIPUR;林下植被不同管理措施间土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性差异较大,其中,多酚氧化酶对于林下植被管理措施的响应更灵敏,且能反映于较深土层;除酸性磷酸酶活性外,其余土壤酶活性均具明显表聚性,且随土层加深而递减。有机质和水解性氮含量与各种土壤酶活性具有极显著或显著正相关;有效磷含量与蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性呈极显著正相关;速效钾含量与蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性呈极显著正相关;土壤物理性质与土壤酶活性相关性较弱。将土壤酶活性作为土壤质量指标之一,结合土壤物理性质和化学性质,通过主成分分析提取出3个主成分,反映了原信息量的75.31%。林下植被不同管理措施的土壤质量指数排序均为:IPUPUR。[结论]培育杉木大径材林分中,林下套种楠木的林下植被管理措施对于保持和提升土壤质量效果最佳,其次为林下植被保留措施,林下植被去除措施的效果较差。     

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。     

马尾松和青冈凋落物对紫茎泽兰生长的影响

为了探究紫茎泽兰在马尾松林下较多，青冈林下很少的原因。笔者以种子萌发性状参数（发芽率、芽长、根长和鲜重）和幼苗生长性状参数（株高、最大叶面积）为评价指标，野外模拟与室内盆栽研究了2 种林下凋落物覆盖及水浸液对紫茎泽兰种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：（1）马尾松林下覆盖，紫茎泽兰种子发芽和幼苗生长优于无覆盖但不显著；（2）青冈林下覆盖严重抑制种子发芽和幼苗生长；无覆盖对种子发芽率无影响，但对芽后生长和幼苗生长有明显抑制作用；（3）马尾松水浸液对种子发芽和幼苗生长基本无影响，青冈水浸液除种子发芽率外对其他指标都具有极显著抑制作用。紫茎泽兰密度差异显著的原因：马尾松林下松针凋落物覆盖保湿效果好、透气性好，凋落物分解提供了适宜的紫茎泽兰生长的土壤养分，青冈阔叶凋落物覆盖透气性差，凋落物分解释放出抑制紫茎泽兰生长的化感物质。     

固体颗粒冲蚀理论与试验研究进展

随着油气资源的不断开发,油气田开发、油气管道输送过程面临的冲蚀磨损问题日趋严重。通过总结分析现有冲蚀理论和冲蚀试验装置,系统介绍了国内外冲蚀问题的最新研究成果,阐述了利用旋转式、射流式或管流式试验装置进行冲蚀试验的新方法,着重分析了管道冲蚀速率的影响因素,并介绍了冲蚀模型的研究进展。指出了当前油气管道冲蚀研究中存在的问题及未来研究方向,对于研究油气管道及设备冲蚀问题,保证油气管道的输送安全,提高油气管道的输送效率具有重要的参考价值和工程意义。     

鼓粒期干旱对大豆品质和产量的影响

探讨鼓粒期干旱对大豆品质和产量及相关性状的影响，为大豆后期田间管理提供依据。结果表明：大豆鼓粒期干旱使大豆蛋白质含量降低，降幅在1.2%~4.6%之间；大豆鼓粒期干旱使大豆脂肪含量上升，增长幅度在1%以内，大豆鼓粒期干旱使株高、百粒重、产量明显降低。     

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。     

甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结构的影响

为利用16S rDNA技术研究甘露寡糖不同添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结构影响,本研究选用出生日龄一致、体重接近、健康状况良好的荷斯坦公犊牛20头,随机分为4组。CR组为对照组,饮用乳及开食料中均不添加甘露寡糖;ORa组在饮用乳中添加5 g甘露寡糖,开食料中不添加甘露寡糖;ORb组在开食料中添加5 g甘露寡糖,饮用乳中不添加甘露寡糖;ORc组在饮用乳及开食料中各添加2.5 g甘露寡糖(混合添加)。应用16S rDNA测序技术,研究了甘露寡糖添加方式对犊牛瘤胃细菌构建的影响。结果表明:甘露寡糖添加方式会影响哺乳期犊牛瘤胃细菌总数,但对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群多样性未产生显著影响(P>0.05)。在门水平上,与对照组相比,ORb组颗粒料中添加甘露寡糖显著降低了厚壁菌门与放线菌门的丰度(P<0.05),极显著提高了变形菌门的丰度(P<0.01),优势菌门增加为3种,分别为拟杆菌门、厚壁菌门与变形菌门。在属水平上,甘露寡糖不同添加方式导致哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群结发生了改变,其中甘露寡糖不同添加方式对小杆菌属和脱硫弧菌属在瘤胃内丰度均产生了影响,但对ORa组与ORc组犊牛瘤胃细菌影响不及ORb组;且ORb组犊牛瘤胃细菌功能性菌属普雷沃氏-7属、氨基酸球菌属、优杆菌属和琥珀酸弧菌等均发生显著变化。基于以上结果,得出如下结论:本研究条件下,甘露寡糖添加方式对哺乳期犊牛瘤胃细菌菌群多样性未产生显著影响(P>0.05),但开食料中寡糖添加方式对菌群结构产生部分影响,其中发挥瘤胃蛋白降解作用和淀粉降解作用的琥珀酸弧菌科-UCG-001属、利用乳酸的新月形单胞菌属丰度极显著提高(P<0.01),而利用乳糖的优杆菌属丰度显著降低,降解半纤维素的小杆菌属丰度极显著降低(P<0.01)。