基于粒子群算法优化BP神经网络的土壤含水量短期预测模型

为提高土壤含水量预测精度,基于物联网监测数据,提出了粒子群算法(PSO)优化BP神经网络的土壤含水量预测方法。首先应用主成分分析法筛选出影响土壤含水量的关键影响因子,然后构建8-5-1的BP神经网络拓扑结构,应用粒子群算法优化BP神经网络的初始权值和阈值。结果表明:与传统BP神经网络相比,新模型优化了网络结构,避免了陷入局部最优解,具有良好的预测效果;模型的评价指标平均绝对误差、平均绝对百分误差、误差均方根分别为0.259 2、0.010 5和0.135 6,与单一BP神经网络相比,预测精度更高,可满足实际的土壤含水量预测的需要。     

生物菌肥在西瓜上的施用效果

以西瓜品种豫艺甜宝为试材,研究了生物菌肥在西瓜上的施用效果。试验结果表明,生物菌肥施用可以提前西瓜的物候期、提高叶片的光合速率和促进植株生长,每1 hm2施有机无机复混肥1800 kg+有机菌肥2250 kg和三元复合肥750 kg+有机菌肥2250 kg 2个菌肥处理分别比常规施肥增产19.48%、36.53%。与常规施肥相比,生物菌肥还可有效增加西瓜含糖量,提升品质。综合考虑各项指标,在本试验条件下,每1 hm^2施有机无机复混肥1800 kg+有机菌肥2250 kg的施肥处理为最优施肥方案。     

郴州市辣木引种表现及矮化栽培技术

作为当代一种新资源树种辣木,在营养、保健和医药领域有很高的应用价值,开发前景广阔。本文对郴州地区辣木的引种表现进行了总结,将育苗、定植、矮化栽培管理、采收利用等技术要点进行归纳,为辣木的进一步开发利用提供技术支撑。     

氘标记稻瘟酯的合成及其杀菌活性

氘标记农药作为探针或者内标在农药代谢、毒理研究或者农药残留分析中发挥着重要作用。由于动力学同位素效应,C-D键比C-H键更为稳定,因此氘标记农药可能具有更长的半衰期,以及对非靶标生物更小的毒性。稻瘟酯是一种对水稻恶苗病和稻瘟病有良好防治效果的农用杀菌剂。本项研究利用单电子转移还原氘化反应和氘标记中间体,成功合成了4个不同位点被选择性氘代的稻瘟酯,其中3个化合物未见文献报道,并对其进行了杀菌活性测试。离体杀菌活性测试结果显示,上述4种氘代稻瘟酯对水稻稻瘟病菌和水稻恶苗病菌均具有良好的生物活性,与未被标记的稻瘟酯无显著差异。氘标记稻瘟酯未来可作为代谢、毒理研究的探针及农药残留分析中的内标。     

天维菌素酰化衍生物的合成及杀虫杀螨活性

以天维菌素B、天维菌素B单糖苷和天维菌素B苷元为原料,经选择性C-5羟基保护,在C-13、C-4′和C-4″位引入不同酰基基团,合成了3个系列共23个天维菌素B酰化衍生物,并通过1H NMR、13C NMR和高分辨质谱对所有目标化合物的结构进行了表征。生物活性测定结果表明,所有衍生物对小菜蛾Plutella xylostella、朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus以及松材线虫Bursaphelenchus xylophilus均表现出不同程度的毒杀活性,其中天维菌素B C-4″位衍生物的活性优于C-4′位衍生物及13位衍生物。化合物8e对小菜蛾和松材线虫的毒杀活性最优,LC50值分别为9.2 mg/L和0.42 mg/L,化合物8b对朱砂叶螨的毒性最高,LC50值为0.0019 mg/L,均优于对照药天维菌素B。     

二氯喹啉酸降解菌嗜麦芽寡养单胞菌菌株J03生长特性及其对烟草和水稻的安全性

二氯喹啉酸被广泛用于稻田除草,其残留易对后茬作物烟草的生长造成危害。本课题组前期从福建烟区植烟土壤中分离获得的嗜麦芽寡养单胞菌Stenotrophomonas maltophilia菌株J03对烟草二氯喹啉酸药害具有较好修复作用。为明确该菌株生长特性及其对烟草和水稻的安全性,本研究测定了J03菌株对烟草和水稻种子萌发及幼苗生长的影响,同时测定了环境因子温度和酸碱度对J03菌株生长的影响。结果表明:经J03菌株处理的烟草和水稻种子,发芽率分别大于80%和95%,与空白对照无显著差异。J03菌株处理的烟苗株高、叶片数和地上部鲜重分别为2.82 cm、6.4片和6.08 g,均显著高于空白对照,其他生长参数与对照无显著差异;J03菌株处理的水稻幼苗的株高和叶面积与空白对照相比均无显著差异。J03菌株在4~40℃内均可生长,但最适生长温度为30~37℃;在pH值为5.0~9.0的LB培养基中均可生长,但最适生长pH值为6.0~8.0。综合研究表明,嗜麦芽寡养单胞菌菌株J03对烟草和水稻生长安全,且其在田间的适合度较高。     

Change features of time-series climate variables from 1962 to 2016 in Inner Mongolia,China

Detecting change features of climate variables in arid/semi-arid areas is essential for understanding related climate change patterns and the driving and evolution mechanism between climate and arid/semi-arid ecosystems.This paper takes Inner Mongolia of China,a unique arid/semi-arid ecosystem,as the study area.We first detected trend features of climate variables using the linear trend analysis method and then detected their trend-shift features using the breaks for additive seasonal and trend method based on the time-series of monthly precipitation and monthly mean temperature datasets from 1962 to 2016.We analyzed the different change features of precipitation and temperature on a regional scale and in different ecological zones to discover the spatial heterogeneity of change features.The results showed that Inner Mongolia has become warmer-wetter during the past 54 years.The regional annual mean temperature increased 0.4°C per decade with a change rate of 56.2%.The regional annual precipitation increased 0.07 mm per decade with a slightly change rate of about 1.7%,but the trend was not statistically significant.The warmer trend was contributed by the same positive trend in each season,while the wetter trend was contributed by the negative trend of the summer precipitation and the positive trend of the other three seasons.The regional monthly precipitation series had a trend-shift pattern with a structural breakpoint in the year 1999,while the regional monthly mean temperature series showed an increasing trend without a periodical trend-shift.After the year 2000,the warmer-wetter trend of the climate in Inner Mongolia was accelerated.The late 20th century was a key period,because the acceleration of the wetter trend in some local zones(I and II)and the alleviation of the warmer trend in some local zones(Ⅶ,Ⅷand IX)occurred simultaneously.Moreover,the change features had a strong spatial heterogeneity,the southeastern and southwestern of Inner Mongolia went through a warmer-drier trend compared with the other areas.The spatio-temporal heterogeneity of the climate change features is a necessary background for various types of research,such as regional climate change,the evolution of arid/semi-arid ecosystems,and the interaction mechanisms between climate and arid/semi-arid ecosystems based on earth-system models in Inner Mongolia.     

大豆作为前作植物对油菜根肿病发生的影响

为了解前作大豆对后茬油菜根肿病的影响,采用大田轮作试验和实时荧光定量PCR检测法,研究大豆、白菜、油菜分别作为前作,调查后茬油菜根肿病的发生和土壤中休眠孢子含量,比较分析了不同前作的根系分泌物对休眠孢子萌发的影响,结果表明前作大豆,后茬油菜根肿病的发病率和病情指数分别为34.00%和19.26、土壤休眠孢子含量为1.45×106个/克土壤,显著低于前作为油菜、白菜和撂荒对照的相应量。大豆、油菜和白菜根系分泌物均可刺激根肿菌休眠孢子萌发。与根肿菌休眠孢子共培6 d后,大豆根系分泌物培养的休眠孢子萌发率为29.82%,显著高于白菜（15.52%）、油菜根系分泌物（14.83%）和营养液（6.48%）培养下的萌发率。据此推测,前作种植大豆,后茬油菜根肿病发生和危害减轻,原因应与大豆根系分泌物刺激根肿菌休眠孢子萌发,产生的游动孢子因缺少寄主植物而死亡,导致诱发病害的初侵染源（土壤中休眠孢子含量）减少有关。     

盐胁迫下外源功能微生物调控水稻生长特征研究

以高产水稻品种中浙优1号为材料,设置2个盐胁迫处理(S0,正常生长条件;S1,盐逆境,3g NaCl/kg干土)和2个微生物处理(M0,对照;MM,荧光假单胞菌与巴西固氮螺菌共同接种水稻根际环境),研究了盐胁迫下外源功能微生物对水稻生长特征的影响。结果表明,与S0处理相比,S1处理下水稻植株生育期严重滞后,干物质积累量以及产量构成因子显著降低;与S1M0处理相比,S1MM处理可显著提高水稻剑叶光合速率、地上部干物质量以及产量构成因子。可见,荧光假单胞菌与巴西固氮螺菌进入稻田土壤可缓解盐逆境对水稻生长的抑制作用,提升水稻叶片光合能力、耐盐性能,并显著提高水稻分蘖能力和结实率,增加千粒重,进而增加水稻产量。     

接种根瘤菌对西南地区大豆光合性能和固氮能力的影响

为探讨接种根瘤菌对西南地区大豆固氮能力的有效性,在大田试验条件下,以根瘤菌株 Bradyrhizobium japonicum5038和B. japonicum 5136侵染南黑豆20和南夏豆25,比较两个大豆品种接种后植株的光合特性和叶绿素 含量,考察根瘤数量并测定分析其蔗糖含量、豆血红蛋白含量和固氮酶活性。结果表明：接种后两大豆品种叶片 chla/b值显著下降,叶绿素含量、净光合速率和气孔导度显著增加;根瘤数、单株瘤重、植株地上部和地下部生物量 均显著增加,单个瘤重和根冠比则无显著变化;根瘤内蔗糖含量和豆血红蛋白含量均显著增加,固氮酶活性提高。 不同大豆品种对不同菌株的响应不同,南夏豆25与根瘤菌B.japonicum5136的适配性最好,接种后大豆光合性能和 固氮能力的改善效果明显优于南黑豆20。