基于改进Mask R-CNN的苹果园害虫识别方法

针对基础卷积神经网络识别苹果园害虫易受背景干扰及重要特征表达能力不强问题，提出一种基于改进Mask R-CNN的苹果园害虫识别方法。首先，基于Haar特征方法对多点采集得到的苹果园害虫图像进行迭代初分割，提取害虫单体图像样本，并对该样本进行多途径扩增，得到用于深度学习的扩增样本数据集。其次，对Mask R-CNN中的特征提取网络进行优化，采用嵌入注意力机制模块CBAM的ResNeXt网络作为改进模型的Backbone,增加模型对害虫空间及语义信息的提取，有效避免背景对模型性能的影响；同时引入Boundary损失函数，避免害虫掩膜边缘缺失及定位不准确问题。最后，以原始Mask R-CNN模型作为对照模型，平均精度均值作为评价指标进行试验。结果表明，改进Mask R-CNN模型平均精度均值达到96.52%,相比于原始Mask R-CNN模型，提高4.21个百分点，改进Mask R-CNN可精准有效识别苹果园害虫，为苹果园病虫害绿色防控提供技术支持。     

纳米LDHs-DGT用于土壤环境无机砷提取检测技术研究

为有效测量土壤环境中的砷污染，本研究开发了一种基于纳米层状双金属氢氧化物（LDHs）为结合膜的梯度扩散薄膜设备（LDHs-DGT）。对设备的基本性能以及适用条件进行了探究，对不同水分管理下土壤As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的动态变化进行监测，探究了不同水分管理下的不同深度砷的形态变化情况，实验结果表明，该技术能够在较宽的pH（4~8）和离子强度（C_NaNO3＜0.7 mol·L^-1）范围内对As （Ⅲ）和As （Ⅴ）进行有效的提取和检测，其中，LDHs结合膜对As （Ⅲ）和As （Ⅴ）的吸附容量分别为30 μg·cm^-2和85μg·cm^-2，结合膜在6 h内实现全解离；且LDHs-DGT具有较好的抗干扰特性，As （Ⅲ）和As （Ⅴ）在结合膜上没有明显的竞争吸附效应，对实际样品测定结果也能较好地反映DGT设备的实用性。综上所述，LDHs-DGT具有制备简单、适用范围广、检测效果好等特点，可为环境监测和评估提供新的解决方案。     

烟草打顶抑芽机无线控制系统设计与试验

为改进现有智能烟草打顶机数据传输和烟草打顶高度精准识别不足等问题,增强检测算法的实用性和鲁棒性,设计了烟草打顶抑芽机无线控制系统。首先利用无线路由系统进行图像采集;然后采用MSRCR算法对图像进行预处理,消除光照对烟草高度识别的影响;再通过同心圆摄像机标定算法对烟花进行定位,确定打顶高度;最后通过单片机控制步进电动机和电磁阀分别进行打顶作业和抑芽剂的喷施。试验结果表明:该高度检测算法在静态试验下烟花识别率达到98.5%,摄像机标定精确度达96%,打顶准确率达95%。打顶准确率高,抑芽剂喷施精准,系统运行稳定可靠,满足烟草打顶的农艺要求。     

石河子地区奶牛临床型乳腺炎源葡萄球菌的分离鉴定与药敏试验

为了解新疆石河子地区奶牛临床型乳腺炎源葡萄球菌的耐药情况，试验采用选择培养基对来自石河子地区规模化奶牛场患临床型乳腺炎奶牛乳样中的葡萄球菌进行分离，并对分离菌进行革兰氏染色观察、生化鉴定、16S rDNA基因PCR鉴定和药敏试验。结果表明：革兰氏染色观察到两种形态的葡萄球菌疑似菌，经生化鉴定及16S rDNA基因PCR鉴定确定分离到1株金黄色葡萄球菌和1株产色葡萄球菌，分别命名为金黄色葡萄球菌sau raw milk China和产色葡萄球菌sch raw milk China;其中金黄色葡萄球菌sau raw milk China对氨苄西林、庆大霉素、卡那霉素和复方新诺明耐药，对青霉素G、环丙沙星、氟哌酸中介，对头孢噻吩、红霉素、克林霉素、四环素和氧氟沙星敏感；而产色葡萄球菌sch raw milk China对红霉素中介，对其他11种药物敏感。说明金黄色葡萄球菌和产色葡萄球菌可能是石河子地区奶牛临床型乳腺炎的主要病原菌，且对临床常用抗生素具有一定的敏感性。     

稻田土-水界面降NH3菌株的筛选与鉴定

为筛选和鉴定稻田中具有降NH₃作用的土著菌株并评估其降NH₃效果，探讨其在水稻追施尿素中减少氮肥损失的潜力，本研究首先通过降NH₃菌株选择性培养基进行富集，然后利用平板划线法对其进行分离，进而根据细菌的降NH₃效果进行复筛，对筛选出的高效降NH₃菌株通过16S rDNA测序鉴定菌属，并对目标菌株的氮利用能力、产脲酶性能和溶血性等进行测定。结果表明：通过选择性培养基从稻田土-水界面样品中筛选出3株具有降NH₃效果的菌株，分别命名为菌Ⅰ、菌Ⅱ、菌Ⅲ。利用NH₃降低率实验进行复筛，其中菌Ⅱ的NH₃降低率最高，达到88.60%，根据形态特征和16S rDNA序列分析，鉴定菌Ⅱ为污水溶杆菌（Lysobacter defluvii）。将菌Ⅱ接种到富氨和富硝的培养基后，培养基铵态氮浓度从25.00 mg·L^-1降到9.85 mg·L^-1，硝态氮浓度从34.00 mg·L^-1降到3.85 mg·L^-1，降低率分别为60.60%和88.68%，表明菌Ⅱ的氨氮利用和硝态氮利用能力较好。生理生化鉴定结果显示菌Ⅱ不产生脲酶，不会加速尿素产氨，溶血实验显示菌Ⅱ不具有溶血性，对人致病能力差。研究表明，本试验所筛选的稻田土著降NH₃菌株在室内条件下具有较好的降NH₃效果，对减少稻田追施尿素引起的NH₃挥发具有较大潜力，在水稻生产中具有较大的应用前景。     

基于LDHs-DGT的环境中活性态Cr原位提取检测方法研究

为原位监测土壤Cr的形态变化，本研究开发了一种以纳米Mg/Al双层氢氧化物（Mg/Al-LDHs）作为结合膜的梯度扩散薄膜（LDHs-DGT）装置，并通过ICP-MS和超痕量六价铬分析仪联用，实现对环境中活性态Cr含量及Cr （Ⅲ）、Cr （Ⅵ）的原位提取、测定。实验结果表明，该装置中LDHs结合膜对Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）均有较快的吸附速率，其最大吸附量分别是181.27 μg·cm^-2和176.29 μg·cm^-2，该装置可在pH为5~8、离子强度小于50 mmol·L^-1的环境中对Cr （Ⅲ）和Cr （Ⅵ）实现准确提取，能够有效避免干扰离子对装置的影响，空白背景值为4.9 ng，方法检出限为0.22 ng·mL^-1，Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）在扩散膜中的扩散系数分别为（3.58±0.02）×10^-6 cm²·s^-1和（7.03±0.09）×10^-6 cm²·s^-1。LDHs-DGT可以高效侦测土壤活性态Cr的时空变化态势，并能对Cr （Ⅲ）和Cr （Ⅵ）的价态变化进行动态监测。