基于机器视觉的奶牛发情行为自动识别方法

及时检测奶牛发情、适时人工授精、减少空怀奶牛，是奶牛养殖场增加产奶量的关键手段。针对基于运动量和体温等体征的接触式奶牛发情识别方法会造成奶牛应激反应且识别准确率不高的问题，提出了一种非接触式奶牛发情行为自动识别方法。该方法首先使用改进的高斯混合模型实现运动奶牛目标检测，然后基于颜色和纹理信息去除干扰背景，再利用AlexNet深度学习网络训练奶牛行为分类网络模型，识别奶牛爬跨行为，最终实现对奶牛发情行为的自动识别。在供试数据集上的试验结果表明，本文方法对奶牛发情的识别准确率为100%，召回率为88.24%。本文方法可应用于奶牛养殖场的日常发情监测中，为生产管理提供辅助决策。     

基于深度学习的小浆果一体化智能采摘与分选研究进展

小浆果因具有较高的营养价值和保健作用深受人们喜爱，被国际市场誉为第3代水果。随着市场需求量的增加，林业小浆果的智能采摘与分选成为一种新的趋势。目前，由于现有技术自动化和智能化程度不高，导致大量人力、物力的投入。深度学习方法的飞速发展促进了检测技术的精确作业和检测精度的提高。文中概述了深度学习的发展进程，通过总结国内外关于深度学习方法在小浆果采摘与分选中的应用，提出深度学习方法在实际应用过程中存在的问题及解决措施，并展望深度学习方法在小浆果智能采摘与分选检测方面的发展趋势。     

海南岛西部橡胶人工林冠层温度变化及其与微气象要素的关系

冠层温度是表征植物生理生态过程及能量平衡状况的重要参数之一。为探讨热带森林冠层温度在不同时间尺度下的变化规律并且初步分析环境因素与冠层温度的关系,本研究利用红外温度传感器测定了海南岛西部橡胶人工林2017年全年的冠层温度数据以及同步得到的冠层微气象资料,对干季和湿季下海南岛西部橡胶人工林冠层温度（T_c）与大气温度（T_a）特征进行了分析,同时结合微气象因子进行了讨论。结果表明：橡胶人工林冠层温度全年各月日变化都为单峰曲线,相比T_a,T_c具有明显的位相前移、变化加剧的特点。白天林冠边界层处于不稳定状态,林冠为土壤-植物-大气连续体（Soil-Plant-Atmosphere Continuum,SPAC）的热源;夜晚林冠边界层为逆温层结,呈稳定状态,林冠为SPAC的冷源。湿季冠层温度高于干季。若仅考虑T_a,T_c与T_a之间具有很好的线性关系,其线性方程为T_c= 1.033T_a-0.656;若同时考虑大气温度（T_a）、净辐射（R_n）、相对湿度（RH）与风速（V）等微气象因子,其复相关系数表明全年均呈极显著相关,偏相关系数表明干季冠层温度变化主要受T_a、R_n和RH的影响,其次受V的影响;湿季主要受T_a与RH的共同作用,R_n与V对其的影响相比可忽略不计。此研究结果初步揭示了橡胶人工林冠层温度的全年变化规律及其与众多微气象因子之间的关系,为进一步探究冠层温度变化及其影响机制提供科学依据。     

土壤交换性铝的三种测定方法比较

为了准确高效地检测土壤交换性铝含量,探寻适宜的检测方法。比较分析了氯化钾交换-中和滴定法、铝试剂法和羊毛铬花青R比色法所测交换性铝的差异性、精密度、准确性和适用性。结果表明,3种方法所测交换性铝无显著性差异。但羊毛铬花青R比色法的精密度优于氯化钾交换-中和滴定法和铝试剂法,羊毛铬花青R比色法平均回收率达99.28%,准确性高于另2种方法。羊毛铬花青R比色法的线性范围在0~0.32 mg/L,对应吸光值范围在0~0.778;铝试剂法的线性范围在0~0.8 mg/L,对应吸光值范围在0.006~0.157;与铝试剂法相比,羊毛铬花青R比色法的线性范围小于铝试剂法,但其吸光值范围大于铝试剂法。羊毛铬花青R比色法显色剂与显色物质吸收峰间隔较远,测定背景干扰小,方法灵敏度较高。羊毛铬花青R比色法检测单个样品的平均用时为4.2 min,检测效率高于另2种方法,且操作简捷,适用性较高。因此,推荐羊毛铬花青R比色法为土壤交换性铝的测定方法。     

成品油管道水击超前保护优化方案

成品油管道发生泵站意外停电事故后通常执行水击超前保护程序,该保护方案对管道的安全性有决定性影响。为了确保管道从事故前稳态安全平稳过渡到事故后较优的运行状态,需要制定最佳的水击超前保护方案。对成品油管道泵站意外停电水击工况进行分析,以水击事故发生后下一稳态时输量最大且各调节阀节流压力之和最小为目标,建立优化模型,相应的约束条件为全线不超压、不汽化。模型求解采取两种不同策略:事故站下游以各站出站压力最低为目标分别寻优,采用水力坡降线平移法求解;事故站上游以整体总节流最小寻优,为了提高求解速度,采用深度优先搜索法求解。以某成品油管道泵站意外停电事故工况为例,对该优化模型进行实例应用,并根据优化结果制定水击事故过渡过程的控制逻辑,并使用仿真软件SPS验证了控制逻辑的合理性,表明该优化模型合理可靠。     

施肥深度对高海拔区核桃产量及生长发育的影响

在高海拔核桃集聚种植区,以8年生核桃品种清香为试验材料,研究了0～20、20～30、30～40、40～50 cm 4个施肥深度对核桃产量及生长发育的影响。结果表明,0～20 cm施肥核桃的产量最高,为1 400 kg/hm~2,施肥效益最好,为26 500元/hm~2,与其余处理相比较,分别提高了2.6%～6.1%、6.2%～23.8%,侧枝直径年增加量、相对含水量提高了17.7%～133.8%、5.0%～11.8%,叶面积、百叶重、叶片相对含水量分别提高了3.8%～26.0%、8.4%～16.9%、0.9%～2.6%,叶片氮磷钾含量明显提高,施肥深度越深其观察值均有明显降低,而树体的周年胸径增加量和树高略有降低。高海拔河谷核桃种植区,0～20 cm施肥对核桃树体当季综合表征响应最优,且产量和施肥效益最高,应大面积示范推广。     

耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤团聚体及烤烟产质量的影响

为了探索耕作深度结合翻压绿肥对土壤质量及烤烟产质量的影响,研究以旋耕深度(浅耕与深耕)和翻压绿肥(油菜、光叶紫花苕、黑麦草)后的0～30 cm耕层植烟土壤及烤烟为研究对象,以无绿肥为对照,分析了土壤机械团聚体状况及烤烟产质量。结果表明:(1)不同处理土壤机械团聚体含量差异明显,粒级10 mm的土壤团聚体含量始终处于最高水平,平均含量为34.29%;5～3 mm次之,平均含量为15.03%;0.25 mm的微团聚体含量最少,平均含量为1.40%;与对照土壤相比,在不同耕层范围,各翻压绿肥土壤10～0.25 mm的团聚体含量分别平均减少了11.30%、12.87%和4.59%,下降幅度最小的为20～30 cm的耕层土壤,但翻压光叶紫花苕处理却提高了2.93%;(2)0.25 mm的DSAC_(0.25)、MWD和GMD均有所提升,K_(CTP)和D有所降低,其中K_(CTP)以光叶紫花苕翻压后的10～20 cm耕层的递减幅度最明显,从对照的4.96递减至翻压绿肥后的3.85;(3)不同耕作深度翻压绿肥后,能够明显提升烟株抗病性及烤烟产值产量,显著提升了初烤烟叶叶长、叶宽、单叶重及上部烟叶叶面密度;降低烟叶含梗率、烟碱含量、总氮水平和提高烟叶总糖、还原糖及燃烧性。综上所述,在烟区选取不同耕作深度翻压绿肥是一种行之有效的耕作及栽培模式,改善和提高了不同耕层土壤孔性、抗风蚀的环境质量、机械稳定性和烤烟产质量,总体以深耕模式优于浅耕模式,光叶紫花苕深耕翻压模式表现最佳,可作为一种耕作与栽培模式在贵州烟区推广利用。     

一种高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌的构建研究

为了选育一种非抗性、高产出、遗传稳定性好、低生产成本的L-赖氨酸生产菌株,以辣椒花药和枯草芽孢杆菌为试验材料,以穿梭表达载体pHT43和基因敲除载体pK18mobsacB为媒介,将辣椒花药中的高赖氨酸基因CFLR转化到枯草芽孢杆菌中。经过2次细胞内同源交换和培养基筛选,最终获得不带质粒抗性标记的高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌株CMCC(B)63501/pK18mobsacB-ΔALA::CFLR,该菌株连续传代20次后仍具有明显高于野生型的CFLR基因拷贝数,经HPLC验证,重组菌株L-赖氨酸含量比野生菌株提高了64.89%。结果表明,本研究所构建的非抗性高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌株产量高、遗传稳定性好、低纯化成本,具有良好的应用潜力。     

耕作方式对晋中玉米田土壤有机碳储量的影响

试验设置深翻秸秆不还田(PT)、深翻秸秆还田(PTS)、免耕秸秆不还田(NT)和免耕秸秆还田(NTS)4个处理,测定收获后耕层0～30 cm剖面土壤容重、有机碳含量及其储量,以探究不同耕作方式对晋中地区玉米田土壤有机碳储量的影响。结果表明,NTS和NT处理下土壤容重显著高于PT和PTS处理;NTS处理0～20 cm土层有机碳含量及其储量均最高,而PT处理20～30 cm土层有机碳含量及储量均显著高于其他处理;从0～30 cm剖面来看,NTS处理土壤有机碳储量显著高于其他处理。采用免耕秸秆还田措施可能是晋中地区玉米田潜在的土壤固碳途径。     

小麦冠层光谱获取及信息分析综述

高光谱技术可以快速、准确监测作物的生长信息,小麦冠层光谱与其叶片的叶绿素等生长信息密切相关,同时利用光谱信息可以监测作物的产量、籽粒信息等。介绍了高光谱数据的3种采集方式,综述了利用高光谱数据监测小麦的生长状况(叶绿素、叶面积指数、叶片氮素含量)以及小麦产量、籽粒及病害等相关应用领域研究,并提出了作物冠层光谱分析存在的问题以及下一步发展方向。