农业信息数据挖掘的粗糙集方法研究与实例

我国是个农业大国,农业数据量极大,手工处理工作量大且不准确.本文研究了将粗糙集理论运用于农业数据挖掘的计算机处理方法,提出了基于粗糙集理论的农业数据挖掘的基本算法和模型,并通过实例对其进行了验证.     

密度对不同株型玉米群体结构的调控效应

不同供试品种的茎叶夹角与株型特征密切相关,随着株型紧凑型增强,该参数值增大;在生育后期,不同株型玉米品种LAI各密度下大体表现为GY115较高,ND108次之,ZD958较低。随着密度增加,各品种LAI增大,紧凑型ZD958植株下位叶片的衰老速率相对减慢。供试品种群体中、下部1 d内各测定时期光截获的数量随密度增加明显减少,不同株型品种相比减小的幅度依数值大小依次为GY115,ND108和ZD958。随密度增大单株干物重降低,但以ZD958降低幅度较小,ND108次之,GY115较大。不同株型品种产量对密度的反应不同,获得高产的适宜密度存在明显差异。     

旋毛虫南阳猪体分离株的生物学特性研究

观测了旋毛虫南阳猪体分离株的形态大小,测定了其在小鼠和猪体中的繁殖力指数、雌虫体外产新生幼虫的能力和对低温的耐受性。测得该虫株雄成虫、雌成虫和发育充分的肌幼虫的长宽度分别为(1.415±0.164)mm×(0.048±0.014)mm,(2.627±0.246)mm×(0.056±0.018)mm和(1.112±0.185)mm×(0.038±0.013)mm;其在昆明小白鼠和三元杂交猪体中的繁殖力指数分别为(112.0±59.65)和142.5;平均每条雌虫体外产新生幼虫(56.76±5.13)条;在猪肉中的感染性肌幼虫置-32℃36 h或-22℃60 h即全部死亡。结果表明,该旋毛虫南阳猪体分离株的上述生物学特性与猪旋毛虫(T.spiralis)的特性相似。     

两系杂交早稻W两优3418制种技术

根据W两优3418双亲的特征特性,结合湖北的气候特点和制种实践,提出了该组合的主要制种技术.即选好制种基地,确定双亲的最佳抽穗扬花期和播差期,稀播培育壮秧,施足速效底肥,合理行比、插足基本苗,早施重施速效分蘖肥、建立高产群体,做好花期预测和调控,轻施"九二○",适时收获,严把种子质量关.     

基于DH-YoloX的群养马岗鹅关键行为监测

马岗鹅的行为与其生长状况和福利状况密切相关,马岗鹅关键行为监测对评估其生长性能具有重要的现实意义。为了实现对群养栏马岗鹅关键行为高效率精准监测,该研究探索一种基于YoloX的群养马岗鹅关键行为监测算法（Magang geese behavior monitoring of based on Double Head-YoloX,MGBM-DH-YoloX）,该算法通过减少YoloX的头部数量提升检测效率、使用损失函数减少前景背景干扰、使用迁移训练方式提高网络训练效率等技术对马岗鹅采食、饮水、休息和应激等关键行为及其规律进行分析。MGBM-DH-YoloX首先用Mosaic和Mixup对马岗鹅图像进行数据增强,然后使用增强后的数据集训练模型,并且利用模型检测马岗鹅的关键行为,最后累计得出马岗鹅关键行为的发生时长和行为节律;试验训练集为1 400幅、验证集200幅和测试集为400幅,连续活动视频10 d。结果表明,MGBM-DH-YoloX算法的平均精度为98.98%、检测速度达到81帧/s、内存消耗为2 520.04 MB。对马岗鹅的10 d养殖数据分析发现,MGBM-DH-YoloX能有效观察到马岗鹅随着日龄增长采食次数逐渐减少;试验鹅每日采食与饮水行为同时出现的比例为83.74%,呈现整体相伴趋势,但也从90.78%降低到74.57%,说明马岗鹅采食与饮水行为随着日龄增加呈现出逐渐分离趋势;试验鹅随着日龄增长休息时间逐渐加多,呈现出肉鸭对笼养的适应性逐步增强;应激行为随机性很强,突发性明显,发现人员随机走动等不规范饲喂带来的应激行为占据很大比例。该研究显示MGBM-DH-YoloX算法能利用监控视频对马岗鹅的关键行为进行智能提取,可为家禽智能养殖监管提供技术支撑。     

双碳目标下退役农机产品拆解规划与EOL决策集成优化

退役农机产品回收再利用,不仅是对其剩余价值的再利用,也是实现可持续发展和循环经济的客观要求,对实现碳达峰、碳中和目标有重要意义。该研究基于双碳目标要求剖析退役农机产品拆解规划和EOL (end-of-life)决策集成优化问题,考虑拆解再制造过程中碳排放成本,以实现经济环境效益的最优化。首先,构建拆解再制造集成优化模型(disassembly remanufacturing integrated optimization, DRIO);其次,提出一种改进的人工蜂群算法(improved artificial bee colony algorithm, IABC)对构建的数学模型进行迭代求解,引入logistic映射生成初始解,雇佣蜂阶段和守望蜂阶段加入邻域搜索机制,侦察蜂阶段采用了轮盘赌方法,以获得利润高且碳排放成本低的拆解再制造帕累托方案;最后,通过联合收获机电机拆解再制造实例验证所提模型的有效性和改进算法的可行性。结果表明,所提DRIO模型的经济效益相较于DRIO-D和DRIO-R模型分别提高了62.1%和54.8%,碳排放成本比DRIO-D模型减少约50%。IABC算法相比于经典人工蜂群算法的求解时间缩短了19.3%,可行解数量增加了28.6%,相比于蚁群算法的求解时间缩短47.8%,可行解数量增加1倍。对于超体积值,人工蜂群算法（2.695）与蚁群算法（2.377）相近,但均小于IABC算法（2.813）。对于间距度量值,蚁群算法（0.0523）低于人工蜂群算法（0.0682）,IABC算法（0.0416）最低。运用该研究所构建的拆解规划集成优化模型,可有效提高废旧农机产品拆解回收的经济效益,减少碳排放,可为相关标准制定提供重要依据,为农机可拆解性设计提供决策支撑。     

条纹蝇虎对灰茶尺蠖幼虫的捕食作用

为明确条纹蝇虎（Plexippus setipes）对灰茶尺蠖（Ectropis grisescens）的防控效果,在室内条件下,开展了条纹蝇虎对灰茶尺蠖幼虫的捕食量、捕食功能反应、捕食选择性和种内干扰效应的研究。结果显示,条纹蝇虎偏好捕食灰茶尺蠖低龄幼虫,不同发育阶段捕食能力存在显著差异;其中成蛛捕食能力最强,日均可捕食灰茶尺蠖1龄幼虫17.44头,幼蛛捕食能力相对较弱,日均捕食1龄幼虫2.33头。条纹蝇虎捕食功能反应符合Holling Ⅱ模型,捕食量随灰茶尺蠖幼虫密度的增加而增加,而搜寻效应逐渐降低。捕食选择性试验表明,条纹蝇虎对灰茶尺蠖1龄幼虫和2龄幼虫表现为正喜好性（Ci>0）,对3龄幼虫表现为负喜好性（Ci<0）。条纹蝇虎对灰茶尺蠖幼虫的捕食作用同时受自身密度的影响,存在较强的种内干扰反应,该反应符合Hasse Ⅱ模型。研究表明,条纹蝇虎对灰茶尺蠖幼虫具有较强的捕食能力和良好的防控潜能,这为利用茶园蜘蛛天敌资源提供理论依据。     

10年生杉木人工林叶片和细根功能性状对土壤磷添加的响应

目的 揭示10年生杉木人工林叶片、细根功能性状对土壤磷添加的响应,为提高杉木人工林生产力提供科学依据。 方法 在10年生杉木人工林中设置P0（对照）、P1、P2、P3、P4、P5共6个处理,土壤施磷量分别为0、60、120、180、240、300 kg·hm−2·a−1,进行了3年模拟磷沉降控制试验,分析了叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶组织密度（LTD）、叶干物质含量（LDMC）、比根长（SRL）、比根表面积（SRA）、根组织密度（RTD）、可塑性指数（PI）的响应及功能性状之间的相关性。 结果 在土壤磷缺乏情况下,随着施磷浓度程度的增加,杉木的LA、SLA、SRL、SRA均先增加后降低,LTD、LDMC、RTD均先减小后增加。在不同施磷处理下,杉木叶片、细根功能性状的PI平均值分别为0.21、0.16,CV的范围为3.9%～15.9%,属于较弱变异。杉木叶功能性状LTD与LA、SLA在P0、P2处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关,LTD与LDMC在P1处理下呈显著正相关（ P < 0.05）;SLA与LA在P0、P3处理下呈显著正相关（ P < 0.05）,SLA与LDMC在P4处理下呈极显著负相关（ P < 0.01）。杉木细根功能性状SRL与SRA在P0、P3、P4、P5处理下呈极显著正相关（ P < 0.01）,SRL与RTD在P3、P4处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关;RTD与SRA在P0、P2、P3、P4、P5处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关。 结论 杉木通过协调叶片和细根功能性状的耦合关系响应不同梯度的土壤磷添加,进而形成应对土壤磷含量变化的生存策略。本研究表明,适当的磷添加（P2、P3）有利于10年生杉木人工林的土壤养分吸收和生长。     

降钙素对卵巢切除大鼠股骨骨折愈合的影响

miRNA作为一类非编码小RNA分子,在脊椎动物骨代谢的分子调控网络中占有重要地位。本研究旨在探究钙调节因子对硬骨鱼类骨组织miRNA表达水平的影响。采用鲑降钙素(salmon calcitonin, sCT)对虹鳟幼鱼进行腹腔注射,并在注射24 h后采集鳞片,利用高通量测序技术和生物信息学方法对其中的miRNA表达谱进行分析。注射组及对照组样品miRNA测序分别获得14 051 631和15 816 147条高质量miRNA序列(18~26 nt),并分别从中鉴定出568和592种成熟miRNA。注射sCT后的虹鳟鳞片中共筛选出24个差异表达miRNA (DEMs,其中9个表达上调,15个表达下调)。随后,从中随机选取8个miRNA进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)检测,其检测结果与高通量测序结果一致。GO注释和富集分析结果显示, DEMs的预测靶基因主要被注释在金属离子结合、钙离子结合、G蛋白偶联受体信号通路、Wnt信号通路和经典Wnt信号通路等功能上,靶基因主要在NF-kappaB输入细胞核的负调节、IL-1β分泌的负调节和TGF-β结合等功能上显著富集。KEGG富集分析结果显示,DEMs的靶基因显著富集在Toll样受体和雌激素等信号通路中。基于上述分析结果,本研究筛选出omy-miR-29a-5p、omy-miR-30d-5p、omy-mir-125b-2-p3、omy-miR-138、omy-miR-199b-5p和omy-miR-200b等多个可能参与虹鳟骨代谢调控过程的miRNA。本实验筛选出的差异miRNA可为硬骨鱼类骨代谢调控机制研究提供素材。

     

水产动物肌酸营养的研究进展

为研究饲料中添加胍基乙酸（GAA）对斑点叉尾鮰生长、肝脏抗氧化以及肌肉能量代谢的影响。本实验共设计4个实验组,分别投喂含0（对照组）、300、600和900 mg/kg GAA（GAA0、GAA300、GAA600和GAA900）的等能等氮饲料,实验周期8周。结果显示,各添加GAA组末均重（FBW）和增重率（WGR）较对照组均有提高趋势,但差异不显著;添加GAA显著影响脏体比（VSI）和腹脂率（IPF）,在GAA300组VSI和IPF最低;以IPF和VSI为评价指标,通过二次函数分析获得GAA最适量分别为275和150 mg/kg。添加GAA对全鱼水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分均无显著影响,对肌肉中游离氨基酸和脂肪酸均无显著影响,但能显著提高肌肉中羟脯氨酸（HYP）含量,改善肌肉品质。添加GAA可提高肝脏抗氧化能力,其中GAA300组的总抗氧化能力（T-AOC）和超氧化物歧化酶（SOD）活性显著高于对照组。添加GAA可改善肌肉能量代谢,其中GAA300组的琥珀酸脱氢酶（SDH）和丙酮酸激酶（PK）活性显著高于对照组。研究表明,饲料中添加GAA对斑点叉尾鮰生长及饲料利用无显著促进作用,但添加150~300 mg/kg GAA能降低斑点叉尾鮰腹部脂肪含量和脏体比,并能提高肝脏抗氧化能力和肌肉能量代谢。