紫茎泽兰浸提液对牧草种子发芽和幼苗生长的影响

紫茎泽兰被我国列为16种有害外侵物种之首,在西南地区大规模侵入草场、农田、森林,很有必要了解其化感效应,研发无害化处理与资源化利用相结合的技术。试验以广泛分布于四川省凉山州的白三叶、黑麦草和紫花苜蓿为材料,比较了新鲜(extract of fresh E. adenophorum, EFA)和腐熟紫茎泽兰的浸提液(extract of composed E. adenophorum, ECA)对牧草种子萌发和幼苗生长的影响,以明确这种外侵植物对草场植被的危害作用和腐熟处理效果。随EFA浸种和培养浓度的提高,不同程度地抑制牧草种子发芽和幼苗生长。当浓度达到100 mg/L EFA时,牧草根毛消失,根尖向上卷曲,离开EFA,根尖发黑,甚至死亡。相反,用铜绿假单胞菌(Pseudomonas putita sp.)和高温纤维菌(Clostridium thermocellum sp.)组成的混合菌剂腐熟紫茎泽兰后,ECA提高牧草种子发芽率、发芽指数和活力指数,并促进幼苗生长,其最大增幅达到21.11%(种子发芽率),24.12%(苗高)和22.48%(生物量)。此外,用100 mg/L EFA浸种和培养牧草幼苗,抑制胚乳中的淀粉、蛋白质和肌醇磷酸盐水解,显著降低游离氨基酸、可溶性糖、可溶性磷,以及幼苗中的叶绿素、根系活力及硝酸还原酶活性,ECA则相反。这可能是EFA抑制(或ECA促进)牧草种子发芽和幼苗生长的重要生理原因之一。因此,EFA含有对牧草有害化感的物质,抑制其种子发芽和幼苗生长;腐熟紫茎泽兰可降解毒素,刺激牧草种子发芽,促进幼苗生长,实现紫茎泽兰的无害化处理与资源化利用,为当地农业和畜牧业生产提供大量的优质有机肥源。     

运输应激状态猪血液皮质醇含量与肉质性状之间的关联性分析

试验旨在研究商品猪血液中皮质醇含量与宰后的胴体性状和肉质表观指标之间的相关性并探讨其内在联系。在具有秋季典型气温时间（2012年8月20日）,选取120头商品猪,猪只运输时间约为2h,运输到屠宰场后休息1．5h后屠宰,取血液样品测定皮质醇含量,取背最长肌测定肉质指标,并测定猪只的胴体重和背膘厚。根据测定得到的皮质醇浓度,将猪只分成三个组,低皮质醇组（〈120ng／mL）、中皮质醇组（120～130ng／mL）和高皮质醇组（〉130ng／mL）,比较三组之间肉质和胴体指标之间的差异。结果表明,在肉质指标方面,除中皮质醇组猪只的24h的电导率有升高的趋势（P=0．08）外,其余均无显著差异;在胴体性状方面,高皮质醇组胴体重极显著高于（P〈0．01）低皮质醇组,高皮质醇组背膘厚显著高于（P〈0．05）低皮质醇组,与中浓度皮质醇组差异均不显著。猪只血液中皮质醇含量与胴体重和背膘厚度都存在着极显著的正相关,相关系数分别为0．349和0．274。各肉质指标之间也存在相关性,其中PH与电导率为极显著的负相关,pH与肉色的L值呈极显著的负相关,45min时测定的肉色L值与滴水损失相关系数为0．234,猪只胴体重和背膘厚度呈极显著的正相关关系,相关系数为0．596。结果提示,无法通过猪只血浆皮质醇浓度的高低来评估宰后猪肉品质,但一定程度内较高的皮质醇浓度会有利于个体增重和背部脂肪的沉积。     

便携式柑橘虫害实时检测系统的研制与试验

为实现柑橘虫害的快速、准确识别,帮助果农及时掌握果园内虫害的危害程度和分布情况,该研究结合嵌入式图像处理技术设计了一套基于深度卷积神经网络的柑橘虫害实时检测系统。优选MoblieNet作为虫害图像特征提取网络,区域候选网络生成害虫的初步位置候选框,快速区域卷积神经网络（Faster Region Convolutional Neural Networks,Faster R-CNN）实现候选框的分类和定位。检测系统根据目标图像中虫害数量计算危害程度,按照正常、轻度、中度、重度4个等级判定柑橘虫害的严重程度,形成虫害识别与级别定量化测评软件。最后引入北斗模块获取采样点位置信息,进一步处理成可视化的虫害热力图。结果表明,该方法可实现对柑橘红蜘蛛和蚜虫的快速准确检测,识别准确率分别达到91.0%和89.0%,单帧图像平均处理速度低至286 ms。该系统实现了柑橘虫害的精准识别与定位,可为农药喷洒作业提供精准信息服务。     

基于序列信息的土壤CT图像超分辨率重建

受部分容积效应影响,土壤计算机断层扫描（Computed Tomography,CT）图像存在孔隙边界模糊现象,影响土壤孔隙结构研究的准确性。针对该问题,该研究提出基于序列信息的生成式对抗网络（Sequence information Generative Adversarial Network,SeqGAN）,实现土壤CT图像的超分辨率重建。针对土壤CT序列图像具有较高相似性的特点,SeqGAN法引入序列卷积块挖掘前后图像的序列信息,并将多重特征增强融合于目标图像中;利用多层残差块提取图像特征,构建残差块输入和输出的直接连接,以减少模型退化;利用对抗网络实现损失间接反馈,提高模型的特征学习能力。在序列相似性较高的土壤图像数据集验证了该方法性能。结果表明,SeqGAN法均方误差比次优方法GAN降低25%,峰值信噪比提升1.4 dB,结构相似性提升0.2%。重建的土壤图像具有较高准确率和清晰度,可为后续土壤物理学研究提供准确的数据基础。     

被动调节模式环路热管型光伏光热系统性能分析

针对环路热管型太阳能光伏光热系统冬、夏季运行中的不利工况,该研究提出将空调排风引导至集热/蒸发器空气夹层的被动式调节方法,以进一步提升系统的太阳能利用效率。基于质量、动量和能量守恒定律,借助ANSYS Fluent软件建立了被动式调节模式下集热/蒸发器的数学模型,模拟分析了该调节方法对热管循环启动和系统性能的影响,通过室外试验验证了模型的准确性。研究结果表明,夏季工况,采用低档风速调节更有利于维持热管运行,而高档风速则更利于光电效率的提升;与调节前的系统相比,高、中、低档风速作用下的日均光电效率分别提高了8.4%、5.7%和3.5%,日发电量增加了8.0%,5.3%和3.5%。对不同调节策略的研究表明,第一阶段采用低档风速的运行策略可最大程度提升太阳能光热利用,同时保证较优的光电效率。冬季工况下,所提调节方法可有效缩短热管循环的启动时间,日出半小时内的有效集热量增加375.7%。因此,该调节方法对2种不利工况均有一定程度改善,调节策略对系统性能影响较大,应根据用户负荷需求进行选择与优化。     

大蒜精油对灰茶尺蠖的室内毒力及田间防效

采用大蒜精油对灰荼尺蠖进行了室内及田间药效试验,结果表明大蒜精油对灰茶尺蠖的致死中浓度(LC50)为1038.60 mg/L,50％大蒜精油100～250倍液对灰荼尺蠖低龄幼虫具有良好的速效性和持效性,建议生产中可在灰茶尺蠖1～2龄幼虫发生期喷施100～250倍液大蒜精油.这一结果为开发大蒜精油作为茶树主要害虫的新型低...     

长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌的抑制作用

为探明长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌的作用机理,采用对峙培养、显微观察、孢子萌发、室内防效测定等方法研究其抑制能力和防治效果。结果表明:长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌具有较强的抑制作用,对峙培养7d时,长枝木霉T6菌株对该病菌的抑制率为60.09%;显微形态观察表明:长枝木霉T6菌株菌丝与美洲南瓜枯萎病菌菌丝发生缠绕;长枝木霉T6菌株发酵液对美洲南瓜枯萎病菌分生孢子萌发具有明显的抑制作用,抑制率为31.00%;长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病具有较好的防治效果,室内盆栽防效为69.06%。     

基于卷积神经网络的小麦产量预估方法

小麦产量是评估农业生产力的重要指标之一,针对小麦产量人工预估困难,提出将卷积神经网络运用于小麦产量预估,为农业生产力的预估提供参考,指导农业生产管理决策。利用无人机分别在河南省新乡、漯河两地进行图片采集,并以之构建麦穗数据集,分为正样本(麦穗)和负样本(叶子和背景)。针对小麦常规的生理形态和生长环境,设计卷积神经网络识别模型,以图像金字塔构建多尺度滑动窗口,以非极大值抑制(NMS)去除重叠率较高的目标框,实现对单位面积内麦穗的计数,并利用随机采样的方式对大田麦穗进行单位面积图像采样,以采样图像中麦穗数量的平均值作为产量预估基准,进一步实现麦穗产量预估。随机抽取100幅不同小麦图片进行测试,与人工计数结果进行对比,准确率达到97.30%,漏检率为0.34%,误检率为2.36%,误差率为2.70%。试验结果表明,此方法能够克服环境中的多种噪声干扰,能够在不同光照条件下对麦穗进行计数和产量预估。     

8种除草剂对大豆田间杂草的防除效果

试验观察了8种除草剂不同剂量土壤封闭处理和茎叶处理对大豆田间杂草的防除效果和安全性。结果表明,高剂量处理下杂草防除效果最好,但使大豆出苗率严重降低,叶片出现药害现象。土壤封闭处理中,播前土壤处理出苗率低于播后苗前土壤处理。综合分析,茎叶类除草剂以10.8%精喹禾灵乳油除草效果最好,21 d株防效高达87.63%,鲜重防效为81.37%,推荐剂量为750 mL/hm2;播后苗前土壤处理时,960 g/L精异丙甲草胺乳油中剂量和330 g/L二甲戊灵乳油的低剂量效果好,出苗率分别为97.07%和97.33%,21 d株防效分别为90.47%和90.68%,鲜重防效分别为91.36%和90.90%,推荐剂量分别为1 950 mL/hm2和3 000 mL/hm2。     

Response of labile organic C and N pools to plastic film removal from semiarid farmland soil

To examine the effects of plastic film removal on grain yield and soil organic matter (SOM), a spring maize (Zea may L.) field experiment was conducted for 5 yr at Changwu Agricultural and Ecological Experimental Station of Northwest China. Compared with traditional plastic film mulching during entire growing stages (FM), plastic film removal at the silking stage (RM) resulted in a 6.3% higher average maize yield. Under the RM treatment, soil organic carbon and total nitrogen significantly increased after the 5‐yr cultivation in the 0‐ to 20‐cm layer. Significant increases in extractable organic C (EOC), KMnO₄‐oxidizable C (KMnO₄‐C) and C management index (CMI) in the 0‐ to 20‐cm layer, and light fraction organic C and EOC in the 20‐ to 40‐cm layer were observed in response to plastic film removal after the 1‐yr treatment; the responses were more significant after 5 yr. Under the RM treatment, significant increases in microbial biomass C, light fraction organic N, extractable organic N, KMnO₄‐C and CMI were also observed after five years in the 20‐ to 40‐cm layer. Moreover, KMnO₄‐C and EOC were much more sensitive than other labile SOM fractions to the application of RM, even after only 1 yr of cultivation. Therefore, compared with mulching for the whole growing season, plastic film removal at the maize silking stage is an effective option for increasing yields and enhancing SOM concentration and soil sustainability in the regions with semiarid monsoon climates that have sufficient rainfall during maize reproductive stages.