农林类专业增设无人机专业方向的实践探索——以福建三明林业学校为例

当前无人机技术快速发展,在农林行业的应用也日益广泛,福建三明林业学校以此为契机,抓住机遇,勇于创新,开展了无人机方向在农林类专业上的实践探索,以培养大批无人机相关人才,满足社会对无人机专业人才的需要。福建三明林业学校通过深化产教融合、加强校企合作、引企入校、实施"校中厂,厂中校"模式,开设农业机械使用与维护(无人机方向)专业和现代林业技术(无人机方向)专业,不断地完善课程设置,加强实训室建设,注重师资队伍建设,提升师资水平,培养专业人才,加强无人机研发以服务现代林业需求,提高无人机扩展应用能力,为区域经济发展服务。目前,无人机教学科研成果显著,技术服务不断扩散,引领了"校企行"协同创新发展。探讨无人机与农林业专业建设的有机融合,可以为无人机在农林业生产服务打下扎实的基础。     

果桑品种与剪伐方式对二次产果的影响研究

为使果桑当年二次挂果,对3个果桑品种采用3种不同剪伐方式处理,初步试验结果表明：春季果桑产果后,在6月下旬剪伐,不同品种间差异显著,“台湾长果桑”萌芽早、采收期长,果实纵径最长,果形指数及单株产量最高,可溶性固形物最高,可溶性糖含量和糖酸比显著高于其他品种;同一品种所有枝条剪去顶梢,剪伐长度为枝条长度1/3～1/4,并疏光保留枝条全部叶片的技术处理3,单株产果量最高。综合看“台湾长果桑”处理3,二次结果果品质量较优、产果量最高。     

杏子的气体射流冲击干燥特性

为了提高杏子干制的品质、缩短干制时间,该文将气体射流冲击干燥技术应用于杏子干燥,研究了杏子在不同干燥温度（50、55、60和65℃）和风速（3、6、9和12 m/s）下的干燥曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能。试验结果表明：干燥温度和风速对杏子的干燥速率均有显著影响,但干燥温度对其的影响比风速更为突出;杏子的整个干燥过程属于降速干燥,通过费克第二定律求出了干燥过程中杏子的有效水分扩散系数,其值在8.346～13.846×10-10 m2/s的范围内随着干燥温度和风速的升高而增大;通过阿伦尼乌斯公式计算出了杏子干燥活化能为30.62 kJ/mol,表明利用气体射流冲击干燥技术从杏子中除去1 kg水需要消耗大约1 701 kJ的能量。该研究为气体射流冲击干燥技术应用于杏子的干燥提供了技术依据。     

基于机器学习的棉花叶面积指数监测

为实现基于机器学习和无人机高光谱影像进行棉花全生育期叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)监测,该研究基于大田种植滴灌棉花,在不同品种及不同施氮处理的小区试验基础上,对无人机获取的高光谱数据分别采用一阶导(First Derivative, FDR)、二阶导(Second Derivative, SDR)、SG(Savitzky-Golay)平滑和多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction, MSC)进行预处理,并结合Pearson相关系数法、连续投影(Successive Projections Algorithm, SPA)、随机蛙跳(Shuffled Frog Leaping Algorithm, SFLA)和竞争性自适应重加权(Competitive Adaptive Reweighting, CARS)筛选敏感波段,将筛选出的波段,使用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)、支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)和随机森林回归(Random Forest Regression, RFR)3种机器学习算法构建棉花LAI监测模型。结果表明:棉花冠层LAI敏感响应波段集中在可见光(400～780 nm)和近红外(900 nm之后)波段;对比3种机器学习算法,各预处理下RFR建立的LAI监测模型精度最高,稳定性最好,其中以FDR-SFLA-RFR模型最佳,在建模集的决定系数为0.74,均方根误差为1.648 3,相对均方根误差为26.39%;验证集的决定系数、均方根误差分别为0.67和1.622 0,相对均方根误差为25.97%。该研究基于无人机获取的棉花冠层光谱反射率,从不同光谱预处理、波段筛选及建模方法建立的模型中筛选出最佳估算模型用于棉花全生育期LAI监测,研究结果可为棉花大田精准管理及变量施肥提供依据。     

Napin启动子特异性表达油菜BnGPAT9基因

甘油三磷酸酰基转移酶(GPAT)基因编码参与植物油脂生物合成的酶。为了提高油菜籽含油量,促进油菜增产增油,改善菜籽油脂肪酸组分,克隆甘蓝型油菜Napin启动子与三酰甘油合成相关基因BnGPAT9,构建pBI121-Napin-BnGPAT9植物过表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥,采用气相色谱法分析种子中脂肪酸组分,通过索式抽提法测定种子中油脂含量,研究在种子中过表达BnGPAT9基因对种子油脂合成的影响。Napin启动子在线分析表明,克隆到的启动子具有大量TATA-box、CAAT-box以及ABRE、GCN4等特征元件,完全具备种子特异性表达功能;种子中脂肪酸组分分析显示,拟南芥种子中油酸(C18∶1)含量提高0.70～1.01百分点,亚油酸(C18∶2)和芥酸(C22∶1)含量降低;拟南芥种子含油量测定结果显示,种子中含油量显著增加1.91～2.56百分点。综上,甘蓝型油菜BnGPAT9基因对植物油脂合成具有重要作用,利用Napin启动子在拟南芥种子中过表达BnGPAT9基因可提高种子含油量并改善脂肪酸组成成分,为BnGPAT9基因应用于油菜油脂改良方面打下一定基础。     

杂交粳稻亲本穗长和枝梗数性状优异配合力的标记基因型筛选

提高杂交粳稻竞争优势的关键是选育具有高配合力的大穗型杂交粳稻恢复系.为使配合力改良更有效,选用115对SSR引物扩增6个粳稻BT型不育系和12个恢复系的标记基因型,并按NC Ⅱ(Noah Carolina Ⅱ)遗传交配设计配制72个F1,组合,分析18个亲本的一次枝梗数、二次枝梗数和穗长3个穗部性状的配合力,结合亲本SSR分子标记数据和性状配合力数据筛选3个穗部性状优异配合力的标记基因型.结果发现:23个标记基因型与亲本3个穗部性状配合力显著相关.其中1个标记基因型与亲本3个性状配合力都相关;7个标记基因型与亲本2个性状配合力都相关;15个标记基因型与亲本单个性状配合力相关.标记基因型RM8254-120/180对3个性状的配合力效应都是正的,可使F1的每穗一次枝梗数、二次枝梗数和穗长3个性状值分别增加21.63%、21.12%和16.12%.与亲本2个性状配合力相关的7个标记基因型中有6个标记基因型对亲本的配合力效应是正值,1个标记基因型对亲本的配合力效应是负值.     

10个杨梅品种果实的香气成分研究

为研究不同杨梅品种果实的香气成分组成及品种间的差异,以软丝安海变、浮宫1号和东魁等10个杨梅品种果实为试材,采用气质联用(GC-MS)技术,对果实香气成分进行分析鉴定。结果表明:10个品种杨梅果实中共分离鉴定出141种化学成分,深红种含有的香气成分最多,共42种,软丝安海变和八贤道含有的香气成分最少,均只含有12种;10个品种果实中均含有烷烃和烯烃,是杨梅果实香气成分的主体;1-石竹烯是杨梅果实的重要香气成分,是唯一在10个杨梅品种中均被鉴定出的香气成分。不同杨梅品种果实间的香气成分差异较大,除了品种因素外,栽培环境可能也是形成差异的一个重要因素。     

基于GIS的耕地地力评价研究——以农五师89团为例

[目的]采用综合指数法对农五师89团耕地地力进行评价.[方法]以农五师89团为研究区,充分利用测土配方施肥项目取得的数据,收集整理相关图件和其它资料的基础上,结合特尔斐法、层次分析法、GIS 技术等进行耕地地力评价.[结果]农五师89团耕地四、五级地所占比例较大,分别为28.64;、35.34;,一级地和六级地较少,不足总面积的4;,二级地、三级地分别占总耕地面积的13.70;和16.19;.[结论]农五师89团耕地大部分属于中等水平,中低产面积较大,要因地制宜科学合理种植规划.     

杂草内生拮抗细菌的分离与筛选

从25种杂草的根、茎、叶中分离出582株内生细菌,拮抗试验表明,其中121株对供试的7种病原真菌具有抑菌活性,占总数的20.8%。L2菌株对7种病原真菌的抑菌带均在10 mm以上,其代谢产物对小麦根腐病菌的抑制率达80.2%。     

太湖水体富营养化与流域农业面源污染的控制

通过对太湖“零点行动”前后的水质状况进行分析和比较,发现虽然水质得到改善但尚不能控制富营养化趋势,提示了控制农业面源污染的紧迫性;进一步对环太湖流域重点农业面源污染源水肥流失和畜禽养殖业污染进行了研究与评价,分析了农业面源污染对太湖水体富营养化的影响,提出了农业面源污染的控制对策。