基于光声光谱和TCA迁移学习的稻种活力检测

种子活力是决定水稻产量的最重要因素之一，但目前水稻种子活力的近红外和高光谱等无损检测方法易受种子表皮颜色影响，且所建模型难以适应新品种。该研究提出基于光声光谱技术的稻种活力无损检测方法并结合迁移学习进行新品种稻种活力检测。首先，对Y两优、龙粳、南粳、宁粳、武运粳、新两优等具有区域代表性的典型6种水稻品种，进行高温高湿人工老化处理，得到0~7 d老化时间的水稻种子；再通过调制频率获得8种不同深度的光声光谱信息，用主成分分析、竞争性自适应重加权算法对光谱降维得到特征光谱后，对Y两优、龙粳、南粳、宁粳、武运粳分别建立偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression，PLSR）、反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network，BP）、广义回归神经网络（Generalized Regression Neural Network，GRNN）、支持向量回归模型（Support Vector Regression，SVR）、深度卷积神经网络（Convolutional Netural Network，CNN）的稻种活力预测模型，并选择最优调制频率；最后，通过迁移学习将建立的模型迁移到新两优稻种进行活力预测。结果表明，光声光谱最佳扫描频率为300 Hz，CNN预测模型精度较高，相关系数和均方根误差分别优于0.990 9、低于0.967 5；且经过迁移学习，仅需通过对源域数据的训练，即可直接对新品种稻种的活力进行精确预测；通过TCA迁移学习后，新两优稻种活力预测的相关系数从0.718 5提高到0.990 3。研究表明，采用光声光谱深度扫描技术对不同种类稻种的活力进行高精度检测是可行的，且经过迁移学习，仅需80粒新品种稻种信息即可实现稻种活力的精确预测。     

冲击式速冻设备上下送风速度对虾仁冻结过程的影响

随着人们对速冻食品品质的要求不断提高,商家对食品速冻技术的要求也在不断提高,冲击式速冻技术作为目前先进的速冻技术之一成为研究热点。但由于其高速射流冲击导致的内部换热区流场的不均匀会造成设备换热效率差,能效比低等问题。为找到使得设备换热区流场最优的送风速度,该文以明虾虾仁为研究对象,利用数值模拟结合试验验证的方法研究了冲击式速冻设备中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响,分为上下两侧风速保持一致且同时改变;上侧送风速度为15 m/s、下侧为0~15 m/s;以及下侧送风速度为15 m/s、上侧为0~15 m/s 3个试验组进行研究。研究结果为:当冲击式速冻设备两侧送风速度保持一致时,随着风速的增大,虾仁冻结时长缩短但减小幅度也会不断减小;当上下两侧送风速度大小相差悬殊时,两股冲击射流相对冲击会在低速侧形成促进虾仁表面流场流动的涡流,提高换热效率,减小虾仁冻结时长;当上下两侧送风速度大小相差不大时,两股冲击射流相对冲击会在虾仁表面形成流速较低的射流"真空区",降低虾仁换热效率,增大虾仁冻结时长;在试验的两侧送风速度范围内,当上侧送风速度为15 m/s,下侧送风速度为2 m/s时,虾仁对流换热强度最大,冻结时长最短。     

The use of the hand-held infrared thermometer as an early detection tool for exertional heat illness in Thoroughbred racehorses: A study at racetracks in eastern Australia

Thoroughbred racehorses perform exercise at maximal intensities and typically display a hyperthermic exercise response, which can drive core body temperature to critical levels. Despite extremely efficient thermoregulatory mechanisms, certain weather conditions may affect the horse’s ability to cool and result in a syndrome referred to as exertional heat illness (EHI). This is characterised by central nervous system dysfunction, as well as cytotoxic effects of heat on cells, which can produce deleterious consequences. Early detection of exertional heat illness (EHI) in Thoroughbred racehorses can be difficult because signs are often vague and the measurement of rectal temperature as an indicator of hyperthermia is not practical. Best practice in the treatment of EHI in horses, as in human subjects, centres on early detection, rapid assessment and aggressive cooling. Research in human subjects has shown that EHI is manageable when recognised early and appropriate treatment provided. The aim of this study was to investigate the measurement of skin surface temperature (SST) by an infrared thermometer as an aid in the early detection of EHI. A skin surface temperature ≥39°C in the immediate postrace period is considered to be hot. It reflects the interaction of exercise-related metabolic heat production, physiological adjustments to the skin surface such as vasodilation and sweating, together with the effect of high ambient temperature. Most importantly, high SST is associated with a reduced core-to-skin temperature difference, which retards heat transfer from the deep body tissues to the skin and can hinder heat dissipation. Identification of horses with high SSTs can prioritise them for rapid cooling and curtail possible progression to EHI.     

以金针菇菌糠为培养基质的猴头菇高效栽培技术

以猴头菇为研究对象,采用金针菇菌糠、滤泥等廉价培养基质,通过优化液体菌种和栽培培养基配方、栽培方式等建立猴头菇高效栽培技术体系。结果表明,猴头菇液体菌种的培养基配方为H3,培养到第4天时活力最强;猴头菇栽培培养基配方W2;栽培方式以小口径、不需要搔菌为好;比较菌糠培养基与纯玉米芯培养基栽培获得的子实体,金针菇菌糠培养基培养的猴头菇菌丝生长速度更快,菌丝满袋时间和现蕾时间更短,子实体重量提高44%,并且具有更高的营养价值。     

数字合作社:产销融合的农业智能系统

产销信息不对称,缺乏资金、知识和经验是小规模农户发展的障碍。作为互助性经济组织,农业合作社的经营受气候、市场和农户水平等自然、经济和社会因素的影响。如何贯通产销信息,并基于需求精细核算成本和组织生产,是合作社经营的重要内容。本文借鉴工业领域数字双胞胎的思想,基于平行智能系统的描述、预测和引导,提出合作社数字四胞胎(数字合作社)的构想,服务合作社规划、准备、生产和评估的各个环节。同时对数字合作社的整体方案、系统设计及其关键技术等进行了描述,并对数字合作社的用户及其运行机制进行了探讨。数字合作社系统框架包括数据感知、决策支持和决策实施,其核心智能技术包括作物建模、动态规划、区块链技术、机器学习等。以有机水稻种植为例,简述了合作社成本分析、种植规划、远程种植可视化等过程,模拟水稻定制种植的场景,以此说明数字合作社的部分功能。数字合作社的概念可为面向合作社的信息系统开发提供方向。鉴于目前以小农经济为主、合作社为主要经营主体的现状,数字合作社系统有助于提升从业者的经营能力,助力小农户对接大市场,提升农业物理社会经济系统的整体效率。     

怀化地区强降水过程中的GPS可降水量特征分析

利用改进的天顶静力延迟（ZHD）模型和本地化水汽权重平均温度（Ts）模型反演怀化地区GPS可降水量（GPS-PWV），并结合自动气象站逐小时资料分析了2017年怀化地区大气水汽变化及汛期14次暴雨以上降水过程的GPS-PWV演变特征。结果表明：GPS-PWV可较好反映怀化地区大气水汽的变化特征。怀化地区可降水量-气压（PWV-P）分布月变化特征明显，冬季PWV较低且变化范围较小，降水发生时气压较夏季平均高14.75 hPa；春季PWV逐步增大，降水发生时气压较冬季有所降低；夏季PWV为全年最高，降水发生时气压则降至全年最低值；秋季PWV-P数据逐渐分散并向可降水量低值区移动，分布情况逐步趋近冬季。2017年汛期怀化地区14次强降水过程中PWV均高于各月均值，最大小时降水量与最大PWV存在较好对应关系；降水开始前，PWV出现较明显上升，且多伴随气压较明显下降，可为局地强降水短临预警提供较好参考。     

沙型盐碱地水产养殖生态修复效果评价

为修复西北地区沙型盐碱地的土壤环境，提升盐碱土地的利用效率，以景泰县盐碱地区为试验区域，创新采用水产养殖生态修复技术，并综合评价了该技术的修复效果。结果表明：采用水产养殖生态修复技术后盐碱地区的盐度，氯化物和硫酸盐等指标呈现逐渐下降趋势，改善了当地的土壤环境，提升了盐碱土地的利用效率。发展水产养殖业也给养殖户带来了一定的经济收益，提升了养殖户发展水产养殖业的积极性，起到了良性发展的效果。本文为盐碱土地的修复治理提供一种高效生态的修复方法，并为全国盐碱地的改良提供一定的技术参考。     

基于气象要素影响的柑橘定量滴灌模型研究

为了准确估算柑橘水肥一体化的滴灌量，实现手机APP远程操控滴灌起止时间。基于广西桂林1994—2015年柑橘物候期与同期气象条件的分析，构建了桂林柑橘不同生育期土壤需水量模型及降水量等气象要素与土壤重量含水率变化的转化算法模式，给出了柑橘滴灌量技术流程。应用模型估算广西农垦国有明阳农场（南宁）柑橘种植示范园区1997年3月干旱时的滴灌量。结果表明：应用模型估算滴灌量比传统模型节水40%以上。此结果对“气象监测预报信息+规模化生产管理设施+生产信息反馈与互动”创新服务模式有积极参考意义。     

我国渔业装备科研机构专利分析与对策研究

为分析我国渔业装备科研机构的专利发展现状和科技创新能力,以中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所为例,使用PatSnap平台和文献计量法,分析了专利申请类型、申请趋势、国际专利申请情况、专利合作情况、技术领域、法律状态和重点专利等指标。结果表明,该研究所主要专利类型为发明专利,专利申请量增长迅速,但国际专利申请较少,有效专利占比不高；主要通过与其他高校或科研院所进行专利合作,其次是企业；专利优势集中在网箱、自动、鱼类、清洗、池塘；循环水、去除、海水；生物、水体、净化；监测、测试方法、救生筏；射流、真空；返回舱、船用、补偿、液压等领域。针对当前存在的问题,提出加强产学研协同创新、稳步推进国际合作、提高专利存活率和技术转化率等对策及建议。     

茶多酚高通量检测技术研究进展

茶多酚是茶叶的主要活性成分,具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、降血糖、防辐射等多种生物学活性。然而,茶多酚的不稳定性极大限制其进一步开发应用。茶多酚易受光线、温度、pH等因素影响而发生氧化、聚合和缩合,从而使其活性改变。因此,茶多酚组分的高通量快速检测在生物学及临床上具有重要意义。高效液相色谱法、毛细管电泳法、近红外光谱法、核磁共振等均是茶多酚组分高通量检测的主要方法,但这些方法各有优劣。对茶多酚高通量快速检测技术及其相关应用进行了归纳和总结,并对其优势及存在的问题进行分析,以期为茶多酚组分的高通量检测提供参考。