芥菜型油菜多室角果的解剖特征及遗传分析

采用石蜡切片、杂交和回交技术研究了芥菜型油菜多室材料J163角果的形态特征、单株产量性状构成和遗传控制机制。结果表明,J163的角果由4心皮发育而来,4个果瓣包围种子,2个假隔膜平行,将角果分隔成3个腔室;假隔膜发育稳定,无假隔膜发育障碍或中途退化而形成多室与两室角果嵌合现象;尽管多室材料的千粒重和单株有效角果数均小于两室材料,但多室材料每角粒数和单株产量显著提高,说明多室性状(每角粒数多)有利于提高油菜产量;J163多室性状受隐性核基因控制,无细胞质效应,J163和两室材料J248间在多室位点上存在2对基因差异,但J163的多室性状基因是否为2对独立隐性基因还需进一步研究。根据上述特点可认为J163是新型芥菜型油菜多室材料。     

基于改进 AHP 的烟草农业机械化水平评价

【目的】建立科学的烟草农业机械化水平评价方法,有利于进行烟草行业农机化宏观调控和微观指导,提升烟草生产机械化水平。【方法】针对烟草农业机械化水平缺乏科学评价方法的实际问题,文章通过对国内主要烟草产区机械化生产的实际调研,提取可以表征烟草农业机械化水平的各项指标。改进的层次分析法具有判断矩阵的最大特征值最小和一致性指标最小的特点,因此通过该方法确定的指标权重精度较高。该文通过改进的层次分析法确立了表征烟草机械化生产水平的各项指标的权重,并结合产区特点确定了标准值,构建了烟草农业机械化水平评价体系。【结果】通过对云南曲靖等10个烟草产区调研资料进行评价,各区烟草农业机械化水平最大值为85.79%,最小值为36.09%,其中山东诸城产区机械化水平最高。【结论】通过真实调研数据验证,该文所建立的烟草农业机械化水平评价方法有效地反映了各产区的基本情况,证明了评价体系的科学性。     

基于迁移学习的水稻病虫害识别

【目的】水稻病虫害是引起水稻减产的重要因素。准确地识别水稻病虫害类型,及 时采取有效的针对性预防措施,有助于避免因水稻减产带来的经济损失。然而,聚焦于人 脸和花草等常见事物的识别技术,在农业领域特别是水稻病虫害识别领域应用较少,而 目前已有的水稻病虫害识别研究存在数据量小和数据种类不够丰富等问题。【方法】文 章搜集了2.0372 万张水稻病虫害图片,并以此构建了完整的水稻病虫害识别数据集,基 于迁移学习的思想,在ResNet50 的预训练模型基础上构建了一个针对16 种主要水稻病 虫害识别的深度模型。同时,考虑实际应用的需要,搜集了9 928 张其他图片（包括人 像、汽车等）,结合9 675 张水稻病虫害图片,构建了一个二分类数据过滤模型,以此来 避免非水稻病虫害图片被识别为某一类病虫害的不合理结果。【结果】有预训练模型验 证结果的top-1 准确率达到了95.23%,F1 系数为77.83%,相较无预训练模型top-1 准确 率提升了24.51%,F1 系数提升了56.66%。数据过滤模型的过滤准确度达到了99.60%。 【结论】基于迁移学习的水稻病虫害识别模型,使水稻病虫害识别结果更加准确。非水稻病 虫害过滤模型,有效地解决了实际应用中非水稻病虫害图片被错分为某一类水稻病虫害的 问题。     

基于预适应路径追踪的收割机 RAC 导航系统

【目的】针对模糊纯追踪模型追踪误差大、响应速度慢的问题,分析收割机实际工作环境和工作特征,将预测控制理论与模糊纯追踪模型融合,设计并实现一种应用于收割机全自动作业的预适应路径追踪模型。【方法】该模型采用模糊控制理论中根据运动情况对参数动态调节的方法,将纯追踪模型中的前视距离参数由原本的固定值替换为根据追踪误差自适应的变化量,从而满足农业机械在农田复杂环境中的路径追踪需求。针对参数动态调节不能立即生效问题,该模型采用预测控制理论,通过内置收割机运动学模型,在追踪发生之前预测追踪结果,提前对追踪量进行校正,提高其追踪精度。【结果 /结论】通过使用Matlab+Simulink平台对基于预适应路径追踪模型的收割机RAC导航系统进行仿真和实际测试,结果表明,改进后的导航系统相比基于模糊纯追踪模型的农机导航系统,追踪误差下降了91.9%。通过在搭载了RAC卫星接收机的收割机上部署该导航系统,经过测试,在3 km/h的速度下追踪误差为平均0.63 m,满足低成本收割机全自动作业需求。     

1985—2018 年查干湖时空变化及其 对降水变化响应分析

【目的】查干湖是吉林省最大的淡水湖泊,其形态和面积的时空格局变化对当地生态 环境维护和相关产业发展有着重要意义。通过长时间尺度上遥感监测查干湖水体的时空格局 变化,分析其变化特征与规律,探讨降雨量对湖体的影响,从而为区域水环境的生态保护与 资源合理利用提出针对性建议。【方法】基于查干湖地区 1985—2018 年共 8 景 Landsat 遥感 影像数据,采用 NDWI 水体指数法对查干湖水体进行识别与提取,通过 ArcGIS 空间分析功 能探究查干湖水体的时空格局变化过程。同时,结合水体面积变化,利用降水数据探讨气候 变化对湖水容量的影响。【结果】1985—2018 年,查干湖水域空间格局呈波浪形上升变化, 水体时空变化区域主要位于辛甸泡、新庙泡和库里泡,查干湖主水体多为边缘性的扩张及缩 减;自然降水和“引松入湖”工程是查干湖水体变化的主要因素,引水工程初期对查干湖蓄 水量恢复起重要作用,随后水域面积慢慢转为自然降水影响。【结论】1985—2018 年来查干 湖水域面积受自然降水和引水工程的影响,未来需要进一步保护该地区的生态系统,通过自 然降水维持该地区的水域生态平衡,实现查干湖区域的产业发展和生态保护的共同发展。     

无人机遥感的农作物精细分类研究进展

【目的】农作物精细分类是面积估算、长势监测、产量预测及灾害评估的重要前提和基 础。近年来,无人机低空遥感技术因其操作成本低、空间分辨率高、灵活性强等优势,成为田 块尺度下农作物精细分类的重要工具。【方法】文章系统总结了国内外近10 余年无人机遥感在 农作物分类领域的研究进展,介绍了目前常用的无人机平台和传感器,归纳了农作物分类特征 及算法的使用情况,指出了无人机遥感农作物精细分类研究存在的问题。【结果】当前无人机 遥感农作物精细分类研究存在一些不足之处：（1）无人机遥感监测面积小,无法在较大尺度区 域实现农作物精准监测。（2）适用于无人机遥感的农作物分类特征仍需进一步挖掘,面向高光 谱影像的农作物分类特征及特征组合尚需进一步明确。（3）分类器使用单一,分类算法的普适性 和稳定性不强。【结论】无人机遥感农作物精细分类研究的发展趋势主要包括3 个方面：（1）无人 机遥感影像与星载遥感数据的高效融合,拓宽无人机的监测范围。（2）面向无人机遥感影像 的农作物分类特征提取与优化研究。（3）适合无人机遥感的农作物分类算法改进。     

耕地复种系统研究进展分析

【目的】科学认识复种、科学提升复种潜力对于“藏粮于地”战略实施、解决耕地“要害”具有重大现实意义。【方法】文章基于农业土地系统视角,对耕地复种研究文献进行系统梳理和归纳,科学发展复种内涵,并对耕地复种研究进展进行总结和评述。【结果】传统复种定义只针对单一固定年份的研究,而复种系统可以描述多年不同种植方式和休耕策略是如何结合的,是一种长期性、稳定性、周期性出现的耕地集约化利用方式,与现实种植制度特征吻合。复种系统遥感制图、从复种系统角度宏观尺度上科学挖掘复种潜力并进行潜力提升及综合效益评价,将是复种研究的重点方向和内容。【结论】复种系统研究将提供耕地集约化评价的新视角,可服务于深入理解复种现状和科学挖掘复种潜力,为“藏粮于地”战略落实、农业可持续发展提供依据和支持。     

智慧烟叶气象服务平台的设计

【目的】有效利用气候资源,避开不利气象条件影响,科学组织指导烤烟生产,对提高生产效率、实现烟叶优质适产具有重要意义。【方法】针对烤烟生产气象服务针对性与时效性不强、精细化程度不高、服务方法手段落后的实际问题,应用物联网、大数据、人工智能、移动互联等现代信息技术,建立烤烟生长环境自动监测系统,构建烤烟农用气象服务指标体系,制作提供个性化的气象服务产品,建立智慧烟叶气象服务平台和手机APP。【结果/结论】为烟叶生产管理部门和烟农及时准确地提供烤烟生长气象环境与生育状况、烤烟农用天气预报、烟草病虫害监测预警、气象灾害监测预警等信息,实现烤烟生产多时效、专业化、精细化、直通式的气象服务。     

大西洋鲑循环水养殖系统弧菌总数快速预测模型

为探明弧菌总数与水质参数之间的定量关系,对大西洋鲑循环水养殖系统中弧菌总数和水质参数的动态变化进行了为期12个月的系统监测。采用多元线性回归法对弧菌总数与水质参数进行了相关性分析,并通过蒙特卡罗模拟法模拟了关键水质参数随机性变化对弧菌总数的影响。结果表明,温度,盐度和化学需氧量(COD)对弧菌总数有显著影响(P0.01)。采用多元线性回归法建立了温度,COD,盐度和弧菌总数之间关系的数学表达式:弧菌总数对数值=–7.24+0.355×COD+0.323×温度+0.129×盐度(R2=0.694,P0.01)。通过蒙特卡洛模拟验证了温度,COD,盐度和弧菌总数动态变化的相关性,结果表明,COD与弧菌总数的动态变化最为相关(R2=0.756),COD是大西洋鲑循环水养殖系统中促进弧菌生长的最大风险因素。为了验证预测模型的有效性,对大西洋鲑循环水养殖系统中弧菌总数和水质参数进行了12个月的测定,并将S–T模型的预测值与本研究的预测值进行了比较。结果表明,本研究模型与观测数据基本吻合(P0.01)。多元线性回归模型和蒙特卡洛模拟法可以作为大西洋鲑循环水养殖系统快速评估弧菌数量的重要工具。     

苹果品质的气体表达及感知技术现状

【目的】水果品质检测技术,尤其是无损检测技术的发展和应用对苹果品质管理具有重要作用,而其中气体表达和感知技术是水果品质无损检测的重要研究方向。【方法】文章从苹果果实的气体表达角度出发,分别对苹果释放的香气(挥发性有机化合物主要成分)、内源乙烯和呼吸作用中二氧化碳的产生、作用和研究意义进行阐述,同时对其现有检测技术进行归纳总结。【结果】3类气体的产生具有紧密关联关系,其变化直接反映苹果的品质状态,而现有检测技术多关注于单一对象贮藏期内变化情况,功能较单一,应用受限。【结论】3类气体的检测对于提升果品品质、育种、贮藏等具有重要的意义和研究价值。苹果气体感知技术和设备应该向低成本、高性能、多功能、集成化、智能化等方向加快发展速度。