基于聚类分析的数据挖掘技术及其农业应用研究进展

基于聚类分析的数据挖掘技术能够推动农业的精准生产、精细管理和精准营销,对于实现农业的智能机械化、精准化,进而促进农业的高效化和现代化具有重要价值。首先对基于聚类分析的数据挖掘技术内涵及方法体系作了阐述,包括特征选择及特征提取、距离度量、聚类算法分类、聚类性能评价指标4方面;进而梳理了目前聚类分析在农业领域的动植物遗传繁育数据挖掘、农田分区精准管理、农产品品质评价、农产品市场细分、农户异质性分析与精准服务5大方向中的应用研究,最后对农业领域的聚类分析进行了总结与展望。     

混流式水轮机上冠泄排水联合降压数值模拟

为研究中高水头混流式水轮机上冠流道内不同降压结构效果及优化可行性,以红山嘴一级水电站4号机为例,将利用UG建立的4类不同上冠流道降压结构模型作为研究对象,基于计算流体动力学（CFD）技术,采用剪切应力传输（SST）湍流模型对4类不同的上冠泄排水结构在7种流量下展开数值模拟,计算工况共计28种。研究指标为泄漏水流态分布特性、主轴密封下侧压力、上冠轴向水推力、梳齿环密封性能。结果表明：不同泄排水降压结构内的泄漏水流态存在一定差异;为改善水轮机主轴密封性能可采取含转轮泵的联合泄排水降压结构,该结构相比其他结构对降低主轴密封压力、降低上冠轴向水推力、减少上冠间隙泄漏量均有显著效果;调整转轮泵降压结构的泵叶或泵盖几何参数可达到优化目的;针对该电站主轴密封漏水问题,采取含转轮泵的联合泄排水降压结构可使主轴密封下侧压力平均降低15.98％左右、上冠轴向水推力平均降低52.99%左右,大大提高电站运行效率。该研究在传统的单一泄排水降压结构基础上增设了转轮泵,为中高水头混流式水轮机获得最佳综合效益及其改造优化提供了参考依据。     

基于非线性耦合的土壤电导率传感器标定方法

针对土壤电导率传感器测量不准确的问题,提出了不考虑含水率θ与考虑θ的非线性耦合标定模型,并开展了土壤电导率传感器的标定与验证试验。标定试验采用新疆维吾尔自治区阿拉尔市十团苹果园沙土,使用去离子水与NaCl设计了9组含水率梯度与6组含盐量梯度共54组土样,分别使用土壤电导率传感器与高精度电导率仪对土样的电导率进行测量;根据耦合模型分别对不考虑θ、考虑θ以及考虑θ细分的3种处理进行拟合分析;最后对同一苹果园设计了大田验证试验。结果表明,土壤电导率传感器测量的电导率EC₀以及电导率仪测量的电导率EC₁与土壤含盐量均呈正相关,EC₀随θ的增加而增加,EC₁随θ的增加而减少;3次拟合结果表明,θ对电导率测量有显著影响,随θ细分,3个处理的残差逐渐减小,拟合决定系数R²均不小于0.839且逐渐增大;验证试验结果表明所提出耦合模型可以有效提高电导率测量精度,该标定方法可为土壤电导率准确测量以及土壤电导率传感器标定校准等相关研究提供依据。     

不同生物降解膜在西瓜生产上的应用分析

摘要：为研究不同生物降解膜在西瓜生产上的使用效果,推进西瓜绿色生产,开展了不同材质和厚度生物降解膜对比试验。试验以4种不同生物降解膜为材料,以普通PE膜覆盖为对照,以北京春大棚小型西瓜为研究对象,对其覆盖效果、降解速率以及成本效益开展调查分析。结果表明：在提温保温方面金发生物降解膜表现最好;在对西瓜生育期的影响方面,4种全生物降解膜差异不明显,均可以满足西瓜生产的覆盖需求;在西瓜产量和品质方面,金发全生物降解膜表现最好,折合667 m2产量为2 964 kg,较对照提高5.56%,中心可溶性固形物含量为11.83%,较对照提高1.10百分点;在降解速率方面,华盛、弘睿和金发全生物降解膜均较对照降解快。综上,金发和华盛2种生物降解膜综合效果较好,适合在北京地区春大棚西瓜生产中应用。     

芦笋雄性两性株的研究进展

摘要：为了推进芦笋的全雄育种工作,从芦笋性别分化的遗传基础、雄性两性花的诱导、芦笋雄性两性株的鉴定与应用等方面综述芦笋雄性两性株的研究进展,并指出未来要加大芦笋种质资源的搜集、利用,利用染色体分带技术、荧光原位杂交技术等对芦笋两性株染色体配对开展精细研究,利用高通量分子测序技术开展芦笋雄性两性株遗传机理的研究,并研究表观遗传修饰对芦笋性别决定和性别分化的调控如何稳定地遗传给子代。     

红三叶个体水平异黄酮含量的差异及其形态特征和草产量比较研究

为探索选育高异黄酮含量红三叶(Trifolium pratense L.)新种质材料的可行途径,本研究测定和林格尔县实验地中300株红三叶地上部分的异黄酮含量,采用K-means聚类分析方法,将不同异黄酮含量红三叶聚类为4个类群(T1～T4),同时对4个红三叶类群进行形态特征进行观测,以及对各农艺性状和产量指标进行测定。结果表明：300株红三叶异黄酮含量介于15.65～34.16 mg·g^-1,平均含量为24.88 mg·g^-1。不同异黄酮含量的红三叶类群在形态特征、农艺性状、草产量等方面具有显著性差异,其中高异黄酮含量红三叶群体占300株的18.67%,平均含量为29.61 mg·g^-1,具有绝对株高和自然株高差值大于15 cm(平卧型)和叶片面积小于350 mm²的形态特征;同时绝对株高、草产量也显著更高(P<0.05)。本研究为红三叶高产优质栽培和品种选育奠定了基础。     

含复合贝莱斯芽孢杆菌和γ-聚谷氨酸的功能性育苗基质混配工艺优化

针对目前功能性育苗基质生产工艺中存在固态菌剂直接添加到育苗基质中分布不均匀的问题,基于两步混配法对以γ-聚谷氨酸为菌剂载体与传统基质混合制备功能性育苗基质的工艺进行研究。采用单因素试验和响应面分析试验,考察载体添加量、育苗基质水分质量分数、混合转速和混合时间对贝莱斯芽孢杆菌在育苗基质中均匀性的影响。结果表明：功能性育苗基质制备的最佳混合工艺参数为,γ-聚谷氨酸添加量5.6 g/L、育苗基质水分质量分数35%、混合转速42 r/min、混合时间333 s,在此条件下,贝莱斯芽孢杆菌的变异系数为4.59%。优化后的功能性育苗基质容重和孔隙度与传统基质无显著差异,基质的持水孔隙和最大持水量分别提升了5.68%和7.92%。     

Reflections on the system of evaluation of gene-edited livestock

The rapid development of biotechnology has provided a greater understanding of the biological functions of major candidate genes that have important functions regarding economic traits, and new materials for livestock breeding have been obtained through gene editing (GE) and embryo manipulation with the purpose of improving quality and output and reducing the costs and risk of disease. Public concerns, particularly over safety risks and production performance, must be addressed. Evaluation is the most important component of the regulation of gene-edited livestock and is a crucial guarantee of public safety before the marketing of gene-edited animal products. Here, the system of evaluation of gene-edited livestock is discussed in terms of public safety and production performance. The search for safe and ethical applications in the GE of livestock, a case-by-case evaluation strategy, and classification and simplification are used in order to promote a more efficient, objective, comprehensive and operable evaluation system.