基于深度学习的大豆生长期叶片缺素症状检测方法

为了检测作物叶片缺素,提出了一种基于神经网络的大豆叶片缺素视觉检测方法。在对大豆缺素叶片进行特征分析后,采用深度学习技术,利用Mask R-CNN模型对固定摄像头采集的叶片图像进行分割,以去除背景特征,并利用VGG16模型进行缺素分类。首先通过摄像头采集水培大豆叶片图像,对大豆叶片图像进行人工标记,建立大豆叶片图像分割任务的训练集和测试集,通过预训练确定模型的初始参数,并使用较低的学习率训练Mask RCNN模型,训练后的模型在测试集上对背景遮挡的大豆单叶片和多叶片分割的马修斯相关系数分别达到了0.847和0.788。通过预训练确定模型的初始参数,使用训练全连接层的方法训练VGG16模型,训练的模型在测试集上的分类准确率为89.42%。通过将特征明显的叶片归类为两类缺氮特征和4类缺磷特征,分析讨论了模型的不足之处。本文算法检测一幅100万像素的图像平均运行时间为0.8 s,且对复杂背景下大豆叶片缺素分类有较好的检测效果,可为农业自动化生产中植株缺素情况估计提供技术支持。     

晋中盆地典型耕地厚度、土壤养分空间变异

旨在探究旱作区耕地土壤耕层厚度及土壤养分空间格局与变异规律。以晋中盆地典型耕地土壤为研究对象,运用地统计学方法对耕地耕层厚度及土壤养分的空间变异进行分析,土壤养分选取有机质、pH、有效磷、缓效钾4个指标。结果表明：（1）各个指标的空间自相关性都是随着距离的增加而减小;（2）有效磷的半变异函数最优模型为高斯模型,其他指标的最优模型均为指数模型。各指标的块金系数由大到小依次为：有机质>有效磷>pH>耕层厚度>缓效钾;（3）耕层厚度、有效磷均为西北高东南低的空间格局,缓效钾为东北高西南低,有机质为西南高东北低,pH除北洸乡偏低外均偏高。地统计方法能良好地描述土壤性质的空间分布和变异特征,各土壤性质的空间变异过程中随机性与结构性并存,并且随机性均小于50%。     

红壤旱地一株自生固氮菌的筛选鉴定及其固氮能力评估

为了鉴定从红壤中分离得到的一株自生固氮菌,并探讨其固氮能力。采用形态观察、生理生化测定和16S rDNA基因序列分析的方法研究了菌株的分类地位,采用乙炔还原法测定其固氮酶活性,并在室内培养条件下,通过花生、玉米的幼苗盆栽试验研究菌株对土壤MBN、矿化氮和植株氮素积累量的影响。结果表明：从种植于红壤的玉米根际,筛选出15株自生固氮菌,以菌株CM12固氮能力最强,初步鉴定CM12为伯霍尔德杆菌属(Burkholderia sp.),固氮酶活性达C₂H₄ 39.1 nmol/(h·mL)。室内培养试验结果表明,接种CM12菌株的处理,花生和玉米土壤MBN含量较CK处理分别提高了2.38和2.37倍,其中种植花生体系中,接菌处理与施用化学氮肥处理土壤MBN含量无显著差异。接种固氮菌影响了旱地红壤NO₃^--N和NH₄⁺-N比例,降低了土壤中NO₃^--N含量,且种植玉米体系中土壤NO₃^--N含量降低较明显。固氮菌短期接种增加了花生根系和玉米地上植株的氮素积累量。研究结果为该菌株在红壤旱地实际生产中的应用提供了理论基础。     

水生蔬菜答农民问(41):水芹主要栽培模式有哪些?

水芹[Oenanthe javanica (Blume) DC.]为主要水生蔬菜之一,其栽培立地条件和在地茬口与水生蔬菜豆瓣菜(西洋菜)类似[1].除部分地区实行水芹周年单一栽培模式外,大部分地区水芹主要栽培季节为秋、冬、春三季.就大田露地栽培时期而言,长江中下游流域地区一般大田栽植时期为8 月中下旬至9月下旬,采收结束期为翌年3月下旬4月上旬(图1).因此,同一地块,从4月中下旬至9月中旬,共有4～5个月可用于配茬栽培,形成多种栽培模式,进而提高土地综合利用率.下面,主要以生产实践应用或试验研究结果可行的模式为例,介绍部分水芹田配茬栽培模式.     

不同月份桔梗中桔梗皂苷D含量的比较

采用高效液相-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)色谱法测定了盂县2年生不同月份桔梗根中桔梗皂苷D的含量。结果表明,桔梗中桔梗皂苷D含量在3—10月依次为6.130,9.740,11.280,5.070,7.560,5.830,2.690,2.580 mg/g,且含量明显高于药店桔梗的含量(1.220 mg/g),说明供试桔梗质量较好;桔梗皂苷D含量在5月达到最高,9,10月份趋于稳定,故春收宜选择5月份,秋收宜选择9月份。研究结果可为桔梗的采收时期和桔梗的进一步开发及利用提供理论依据。     

基于数字化植物表型平台（D3P）的田间小麦冠层光截获算法开发

冠层光截获能力是反映作物品种间差异的重要功能性状，高通量表型冠层光截获对提高作物改良效率具有重要意义。本研究以小麦为研究目标，利用数字化植物表型平台（D3P）模拟生成了100种冠层结构不同的小麦品种在5个生育期的三维冠层场景，记录了从原始冠层结构中提取的绿色叶面积指数（GAI）、平均倾角（AIA）和散射光截获率（FIPAR_dif）信息作为真实值,进一步利用上述三维小麦场景开展了虚拟的激光雷达（LiDAR）模拟实验，生成了对应的三维点云数据。基于模拟的点云数据提取了其高度分位数特征（H）和绿色分数特征（GF）。最后，利用人工神经网络（ANN）算法分别构建了从不同LiDAR点云特征（H、GF和H+GF）输入到FIPAR_dif、GAI和AIA的反演模型。结果表明，对于GAI、AIA和FIPAR_dif，预测精度从高到低对应的点云特征输入为GF+H > H > GF。由此可见，H特征对提高目标表型特性的估算精度起到了重要作用。输入GF + H特征，在中等测量噪音（10%）情况下，FIPAR_dif和GAI的估算均获得了满意精度，R²分别为0.95和0.98，而AIA的估算精度（R²=0.20）还有待进一步提升。本研究基于D3P模拟数据开展，算法的实际表现还有待通过田间数据进一步验证。尽管如此，本研究验证了D3P协助表型算法开发的能力，展示了高通量LiDAR数据在估算田间冠层光截获和冠层结构方面的较高潜力。     

12个欧美杨无性系生长初期基因型与环境的互作效应

【目的】研究12个欧美杨杂交无性系生长初期在不同环境下生长性状的观测值变异,从基因型与环境互作效应的角度入手,筛选可以推广的稳产、丰产的优良基因型;总结试验中适地适品种的规律;评价试验地点的区分力和代表性。为后续欧美杨的育种工作提供相关技术支撑。【方法】试验材料为3年生的12个不同基因型的欧美杨杂交无性系,设计了辽宁黑山、河北滦南、湖北石首和山东诸城、郓城、宁阳6个试验地点,测定树高、胸径,计算变异系数和均值进行初步比较,利用ASReml-R软件建立混合效应模型,利用预测性状值作GGE双标图,分析并总结其中规律用以评价试验地点和筛选优良基因型。【结果】整体上胸径的变异大于树高,黑山和石首的变异较大。均值统计的结果表明,不同基因型的生长性状在同一环境下的表现不同,同一基因型的生长性状在不同环境下的表现也不同;经混合线性模型检验,基因型、环境及基因型与环境的互作对于生长初期的欧美杨树高、胸径存在极显著(P0.01)的效应,由区组带来的效应也极显著。提取性状预测值作GGE双标图,拟合度均在80%以上,结果近乎与实际情况一致。GGE双标图的结果表明,对于树高的表现和胸径的表现,环境间的关系相似但不相同;树高、胸径的表现均存在交叉性互作现象;入选基因型有5号、7号、3号、4号和9号,其中4号、5号和7号为全同胞家系。父本的遗传物质和种源地对杂交无性系的表现有明显可见的影响,荷兰北方型的欧洲黑杨N146是优良的父本材料。【结论】1)生长初期欧美杨杂交无性系树高、胸径在东北地区和华中地区变异较大;欧美杨杂交无性系在生长初期的生长性状受基因型、环境及其交互作用的显著影响。2)由GGE双标图中的信息,综合筛选出丰产性较高稳产性最高的基因型7号、丰产基因型5号、高于平均产量且丰产稳产都较好的基因型4号。3)在黑山地区和诸城地区适合栽植基因型3号和4号;在宁阳地区和石首地区适合栽植5号基因型;滦南地区和郓城地区适合栽植7号基因型。     

牛羊细菌病的抗生素治疗

正近些年来,我们发现许多牛羊都患上了细菌性疾病,这种类型的疾病具有很强的传播性,非常容易导致牛羊养殖受到影响,让养殖户们受到很多经济损失。如果不能及时控制牛羊细菌病的传播,还会给社会带来更大的影响。本文就针对不同类型的牛羊细菌病的治疗进行具体的研究和讨论。1 沙门氏菌病的病症情况和防治刚出生的羊羔或者是牛犊都非常容易感染上沙门氏菌病,最明显的表现为腹泻以及发热。由于小牛羊本身的抵抗力比较弱,一旦患上该细菌病,那么牛羊的存活率就比     

江西省农作物种子质量监管和种子检验工作的回顾与展望

2011年以来,江西省按照强监管、促服务、抓队伍、提能力的工作思路,强化手段,扎实工作,开创了农作物种子质量监管和种子检验工作新局面。但在适应新形势发展中,还存在一些问题,需要加以解决。对2011-2019年江西省农作物种子质量监管和种子检验工作主要做法及成效进行回顾总结,对存在的问题进行分析,并提出下一步工作展望。     

微波和超声波辅助萃取废弃烟叶及烟杆中烟碱的研究

研究了微波和超声波辅助提取废弃烟叶及烟杆中的烟碱,通过单因素试验考查pH值、料液比、浸提时间、萃取次数等对烟碱提取率的影响,通过正交试验确定微波和超声波辅助提取最佳工艺。单因素试验结果表明,最佳提取工艺为pH值4～5,萃取次数2次,萃取时间1 h,料液比1∶25。正交试验结果表明,微波辅助提取的最佳工艺条件为微波辐射时间20～30 min,料液比1∶15,pH值4;超声波辅助最佳工艺条件为pH值5,处理时间180 s,料液比1∶15。该结果可为企业萃取烟碱提供参考。