基于改进YOLOv7的杨梅树单木检测

为了快速检测和统计杨梅树的数量,该研究提出了一种基于改进YOLOv7的杨梅树单木检测模型：YOLOv7-ACGDmix。首先,对YOLOv7的可扩展高效长程注意力网络（extended-efficient long-range attention networks, E-ELAN）进行改进,通过融合兼具卷积和注意力机制优势的ACmix（a mixed model that enjoys the benefit of both self-attention and convolution）结构得到AC-E-ELAN模块,提升模型的学习和推理能力,引入可变形卷积（deformable convolutional networks version 2, DCNv2）结构得到DCNv2-E-ELAN模块,增强模型对不同尺寸目标的提取能力;其次,采用内容感知特征重组（content-aware reassembly of features, CARAFE）上采样模块,提高模型对重要特征的提取能力;然后,在主干和头部网络部分添加全局注意力机制（global-attention mechanism, GAM）,强化特征中的语义信息和位置信息,提高模型特征融合能力;最后,采用WIoU（wise intersection over union）损失函数减少因正负样本数据不平衡造成的干扰,增强模型的泛化性。在公开数据集上的试验结果表明,YOLOv7-ACGDmix模型的精确率达到89.1%,召回率达到89.0%,平均精度均值（mean average precision, mAP）达到95.1%,F₁-score达到89.0%,相比于原YOLOv7模型分别提高1.8、4.0、2.3和3.0个百分点。与Faster R-CNN、SSD、YOLOv8模型相比,改进模型的平均精度均值（mAP_0.5）分别提高了9.8、2.2、0.7个百分点。实地采集杨梅树样本数据的检测精确率87.3%、召回率85.7%。试验表明,改进模型为基于无人机影像的杨梅树单木检测提供了一种有效的解决方案,对果园精准管理的发展具有重要意义。     

有机肥配施荧光假单胞菌肥对玉米产量与复垦土壤磷素有效性的影响

复垦土壤贫瘠,磷素含量极低,严重影响作物的生长发育。研究化肥、有机肥配施荧光假单胞菌对玉米产量和复垦土壤磷素形态以及酶活性的影响,为加速培肥矿区复垦土壤提供技术支持和理论依据。该研究在山西省晋中市采煤塌陷区进行了2a的定位培肥试验,共设置7个处理：不施肥（CK）、单施化肥（CF）、化肥配施荧光假单胞菌（CFB）、单施有机肥（M）、有机肥配施荧光假单胞菌（MB）、化肥配施有机肥（MCF）、化肥有机肥配施荧光假单胞菌（MCFB）。采集各处理土壤样品测定相关指标,并通过相关性分析和结构方程模型来探究各形态磷与有效磷以及土壤磷酸酶之间的关系。结果表明：1）在整个试验周期（2021—2022年）,与CK相比,不同施肥处理均能显著提高玉米产量以及各形态磷素。其中,以MB处理下的玉米产量、有效磷、磷活化系数、不稳定态磷以及部分不稳定态磷含量最高,与CK处理相比,玉米产量显著提高2.4倍,有效磷含量、磷活化系数值、不稳定态磷含量、部分不稳定态磷含量分别显著提高4.5倍、4.67倍、0.98倍、1.16倍。2）与CK处理相比,化肥、有机肥配施荧光假单胞菌能够显著提高土壤微生物量磷以及酸性和碱性磷酸酶活性,配施荧光假单胞菌后,微生物量磷水平和碱性磷酸酶活性均以MB较M处理提升效果最佳,分别显著提高27.08%和9.56%。3）结合相关性分析以及结构方程模型,随着荧光假单胞菌和化肥有机肥的施入,在提高不稳定态磷素含量的同时也提高有效磷的供应能力,促进磷素在农田生态系统中的循环转化,产生积极的正向影响。化肥、有机肥配施荧光假单胞菌能够一定程度上影响复垦土壤玉米产量及产量性状、各形态磷素及有效性和微生物活性,对复垦土壤脆弱的农田生态系统产生积极影响。     

DMPP mitigates N2O and NO productions by inhibiting ammonia-oxidizing bacteria in an intensified vegetable field under different temperature and moisture regimes

Vegetable soils with high nitrogen input are major sources of nitrous oxide (N₂O) and nitric oxide (NO), and incorporation of the nitrification inhibitor 3, 4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) into soils has been documented to effectively reduce emissions. However, the efficiency of DMPP in terms of soil N₂O and NO mitigations varies greatly depending on soil temperature and moisture levels. Thus, further evaluations of DMPP efficiency in diverse environments are required to encourage widespread application. A laboratory incubation study (28 d) was established to investigate the interactive effects of DMPP, temperature (15, 25, and 35 ℃), and soil moisture (55% and 80% of water-holding capacity (WHC)) on net nitrification rate, N₂O and NO productions, and gene abundances of nitrifiers and denitrifiers in an intensive vegetable soil. Results showed that incubating soil with 1% DMPP led to partial inhibition of the net nitrification rate and N₂O and NO productions, and the reduction percentage of N₂O production was higher than that of NO production (69.3% vs. 38.2%) regardless of temperature and soil moisture conditions. The increased temperatures promoted the net nitrification rate but decreased soil N₂O and NO productions. Soil moisture influenced NO production more than N₂O production, decreasing with the increased moisture level (80%). The inhibitory effect of DMPP on cumulative N₂O and NO productions decreased with increased temperatures at 55% WHC. Conversely, the inhibitory effect of DMPP on cumulative N₂O production increased with increased temperatures at 80% WHC. Based on the correlation analyses and automatic linear modeling, the mitigation of both N₂O and NO productions from the soil induced by DMPP was attributed to the decreases in ammonia-oxidizing bacteria (AOB) amoA gene abundance and NO^-₂-N concentration. Overall, our study indicated that DMPP reduced both N₂O and NO productions by regulating the associated AOB amoA gene abundance and NO^-₂-N concentration. These findings improve our insights regarding the implications of DMPP for N₂O and NO mitigations in vegetable soils under various climate scenarios.     

东北半干旱黑土区玉米秸秆还田方式对土壤水溶性有机碳含量及其组分的影响

为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田（CK）、秸秆覆盖还田（FG）、秸秆翻埋还田（FM）处理下土壤有机碳（SOC）含量及水溶性有机碳（WSOC）含量及其结构特征进行分析。结果表明：（1）与CK相比,FM处理0~40 cm土层SOC含量提高7.87%~29.54%,FG处理0~30 cm土层SOC含量增加1.91%~18.61%,30~40 cm土层SOC含量降低7.67%;FM和FG处理0~40 cm土层土壤WSOC含量分别提升13.42%~39.42%和0.28%~26.34%。（2）通过WSOC三维荧光光谱发现,各土层CK（Ex/Em=300/34、Ex/Em=300/340、Ex/Em=240/340、Ex/Em=300/340）处理WSOC荧光特征峰为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质荧光峰;FM（Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/435）和FG（Ex/Em=270/440、Ex/Em=270/435、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/430）处理为类腐殖酸类物质荧光特征峰,腐殖化程度较高,结构较为复杂;荧光区域积分表明,FM和FG处理类腐殖酸类物质（Ⅴ）和富里酸类物质（Ⅲ）的积分百分比分别较CK增加12.18%~27.39%、11.98%~30.72%和3.96%~5.73%、2.99%~5.40%。（3）土壤WSOC包含两个组分,C1（Ex/Em=340/435, 270/435）组分为类腐殖酸类物质,C2（Ex/Em=290/345, 240/345）组分为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质;F_max值结果表明,0~40 cm土层的C1组分相对含量表现为FM>FG>CK,表明秸秆翻埋还田更有助于土壤中营养物质含量增加和形成更高分子量的有机物。综上,不同秸秆还田方式均可提升SOC和土壤WSOC含量,增加腐殖化程度,加强土壤的供肥能力,翻埋还田处理提升作用更为显著。     

太空诱变膜荚黄芪种质资源表型特征变异分析

以膜荚黄芪太空搭载种子建立的33D、22H群体及未搭载原种（CK）群体的SP₂代成药株为研究对象,对19个表型性状进行特征变异及多样性分析,以筛选具有优异性状的膜荚黄芪种质资源。结果表明：诱变后代群体的19个性状变异幅度、遗传多样性存在不同程度差异,33D、22H群体及CK群体地上部分的4个质量性状的变异系数CV范围分别为0.35~0.78、0.38~0.84、0.41~0.64,即变异幅度表现为22H>33D>CK,遗传多样性指数H′范围分别为1.67~2.13、1.66~2.02、1.44~2.21,即变化幅度为CK>33D>22H;7个数量性状的CV范围分别为0.17~0.62、0.17~0.67、0.20~0.83,H′范围分别为1.47~2.01、1.72~2.04、1.59~2.11,即变异幅度表现均为CK>22H>33D;8个产量构成性状的CV范围分别为0.09~0.53、0.15~0.55、0.09~0.97,即变化幅度为CK>22H>33D,H′范围分别为1.81~2.09、1.73~2.06、1.59~2.03,即变化幅度为33D>22H>CK。通过主成分因子分析将诱变后代群体植株的12个数量性状指标简化为4个主因子,33D和22H群体数量性状累计贡献率均大于CK,分别达68.669%和70.414%,并筛选出二级分枝数、单根干质量、有效根长、侧根数、根长、折干率可作为膜荚黄芪评价代表性指标;诱变后SP₂代地上部性状隶属函数值小于CK,产量构成性状隶属函数值大于CK。通过隶属函数和聚类分析将诱变后SP₂代的2个群体分别归为3类不同类型植株（即I、II和III型）,第I类群为良好类、第II类群为优势类、第III类群为后备类,综合评价筛选出性状优异种质39份、产量构成性状优异种质16份、矮株型高产种质3份。     

计算机视觉技术在苹果叶片营养诊断上的应用

植物营养诊断方法很多,但是无论何种方法,由于复杂的检测技术条件,在实际应用中均存在着一定困难,人们希望获得更快更简捷的检测方法和工具.随着计算机视觉技术的专业化与计算机硬件成本的降低和速度的提高,其在农产品诊断领域应用计算机视觉已变得越来越具有吸引力.苹果叶片营养状态诊断是进行合理施肥的前提,因此具有非常重要的意义.     

船体结构焊接变形问题研究

焊接变形是影响焊接结构质量和生产率的主要问题之一。船体焊接变形的存在不仅影响焊接结构的制造过程,而且影响船体焊接结构的使用性能。详述焊接变形的分类和影响船体焊接变形的主要因素,为控制焊接变形提供理论与技术支持。     

锡林郭勒草原植被覆盖度时空动态与影响因素分析

以MODIS地表辐射率数据对内蒙古自治区锡林郭勒草地进行研究,分析了2001—2013年生长季(4—10月份)草甸草原、典型草原、沙地草原和荒漠草原4种草地类型植被覆盖度(fv)的时空变化特征,用变异系数(C_v)衡量各类草原f_v的变化程度,并结合气象和放牧数据分析气候变化和人类活动(放牧)对草地f_v的影响。结果表明,在不同年份各类型草原f_v均表现为由东向西递减的规律,同类型草原年际间fv呈不显著波动变化。研究区多年f_v的Cv结果表明有78.66%地区属脆弱和很脆弱水平,其中典型草原和沙地草原属脆弱级别,而荒漠草原属很脆弱级别,只有草甸草原属稳定级别。降水量对f_v的影响较大,呈显著正相关关系;而温度对fv的影响较小,呈不显著负相关关系;牲畜养殖数量对f_v影响较大,锡林郭勒盟草原的适宜综合牲畜养殖数量为39只/km~2(以标准羊计)。     

水肥协同管理:未来精确农业的基础--评<水肥耦合效应与协同管理>一书

由中国科学院穆兴民博士组织,众多青年学者参与的<水肥耦合效应与协同管理>一书已由中国林业科学出版社出版.读完全书,有许多感想,联系我(第一作者)留学英国期间了解的precise农业动态,谈谈对此著作的一点看法:     

Comprehensive Effects of Temperature and Relative Humidity on Rebar Corrosion in Concrete

The corrosion rate of steel in concrete is highly dependent on the heterogeneous structure of the concrete and the environmental exposure conditions. Temperature and relative humidity are two important environmental factors that simultaneously influence the corrosion process and cannot be separated or isolated from each other. The interaction of temperature and relative humidity for characterizing the corrosion rate has been sufficiently studied. The resules show that the higher the temperature is, the greater the relative humidity is when rebar corrosion rate reaches the max, and as to different relative humidity, the increasing extent of rebar corrosion rate with rise in temperature is different.