基于自纠正NMS-ByteTrack的套袋葡萄估产方法

针对套袋后的葡萄体积增加和葡萄叶片表面积大容易出现重叠遮挡,及人工拍摄视频的速度不稳定可能导致套袋葡萄目标丢失的问题,该研究提出一种基于自纠正NMS(non-maximum suppression)-ByteTrack的套袋葡萄估产方法。该方法首先通过目标检测方法YOLOv5s检测视频中的套袋葡萄,将检测阶段的NMS操作后置到追踪阶段,保留因遮挡而被过滤的果实检测框;其次在ByteTrack的基础上加入相机运动补偿和改进的卡尔曼滤波算法,以自动纠正果实预测框的位置并进行追踪;最后提出一种划线计数策略对套袋葡萄自动计数。试验结果表明,该方法的多目标追踪准确率、多目标追踪精度和ID调和平均数分别为64.6%、82.4%和80.8%,相比ByteTrack分别提高了1.7个百分点、1.0个百分点和4.1个百分点,平均计数精度达到82.8%。因此,基于自纠正NMS-ByteTrack的估产方法能有效解决套袋葡萄的追踪计数问题,实现对套袋葡萄更精确地估产。     

农业文化遗产保护: 生态农业发展的新契机*

农业发展在通过科学技术进步和土地集约化利用取得巨大成绩的同时,也造成了生态与环境问题的日益加剧。与之对应的是一些传统地区的传统农耕方式在适应气候变化、供给生态系统服务、保护环境、提供多种产品等方面具有独特的优势。人类逐渐认识到保护这些传统的农业技术以及重要的生物资源和独具特色的农业景观的重要性。经过近30年的实践和发展,中国生态农业发展进入瓶颈期。而农业文化遗产的保护,不仅为现代高效生态农业的发展保留了杰出的农业景观,维持了可恢复的生态系统,传承了高价值的传统知识和文化活动,同时也保存了具有全球重要意义的农业生物多样性,为现代高效生态农业的多功能发展提供了物质基础和技术支撑。最后本文从生产功能、生态功能及文化功能角度对生态农业多功能发展进行了初步探讨。     

中国居民口粮消费特征变化及安全耕地数量

明晰中国口粮消费的变化特征是保障中国粮食安全的根本。全国尺度的中国健康与营养调查数据提供了多期的中国城乡居民口粮消费调查数据。文章利用食物成分表将中国健康与营养调查数据折算成原粮,分析1997-2011年中国城乡居民口粮消费的数量与结构变化特征,以期明晰中国城乡居民口粮消费的真实情景。结果表明:1)近年来中国城乡居民口粮消费量明显减少,1997-2011年间,中国城镇居民口粮消费量从168.4 kg/a下降到111.2 kg/a,农村居民从209.6 kg/a下降到131.5 kg/a,全国平均水平从196.6 kg/a下降到124.7 kg/a。以发达国家或地区口粮消费的125 kg/a稳定态为参考,中国城乡居民口粮消费的下降区间可能有限。2)城乡口粮消费的差距在缩小。1997-2011年间,中国城镇与农村居民的口粮消费差距由41.2 kg/a缩小为20.3 kg/a,而且两者也正由存在显著性差异向无显著差异转变,最终两者可能会归为统一值。3)2011年中国口粮绝对安全的耕地保障面积为2 691.6万hm2,约占1/4的基本农田面积。《全国种植业结构调整规划(2016-2020年)》稳定2020年稻谷、小麦8亿亩播种面积,极有可能会造成稻谷与小麦的生产过剩,产生口粮饲用或卖粮难的现象。     

基于称重法的联合收获机测产方法

针对精准农业田间信息获取技术的研究,提出了一种基于称重法的联合收获机收获粮食产量分布信息测量方法。该方法利用传统联合收获机的粮食传输特点,采用了螺旋推进称质量式技术实现了联合收获机产量流量测量,解决了计量装置、动力直接传输和有效信号提取等问题。利用短时小波滤波等方法处理实时流量数据,结合全球定位系统（GPS）定位信息实现了联合收获机粮食流量动态计量以及田间粮食产量分布信息的获取。试验结果表明,台架试验误差小于2%。该方法可以完成粮食产量分布信息的获取工作。     

内蒙古东部区主要作物降水利用率与生产潜力研究

2000～2002年在内蒙古东部区四盟市开展了主要作物降水利用率与生产潜力的研究。经过3年的调查研究,建立了大豆、玉米等六大主栽作物的降水生产潜力模型,分析讨论了各地区不同作物降水资源的利用现状。     

筒状固定床花生通风干燥性能指标模拟与分析

为了解筒状固定床花生干燥机理、作业性能,确定合理的结构和通风参数,根据干燥过程花生荚果和介质空气间的热质传递关系,以PDE模型为理论基础,建立了适用于筒状固定床花生通风干燥计算机模拟的离散模型,该模型可计算花生干燥实时状态及批次干燥耗时、不均匀度、生产率、单位质量能耗等干燥指标。经试验验证,模型模拟结果与试验结果基本相符,料层花生平均含水率和温度模拟值和试验值的相关系数r>0.975,模型模拟可用于筒状床花生干燥过程分析。在此基础上,分析了单位面积通风量、筒状固定床外径、内径变化对上述指标的影响。结果表明:受介质空气温度降低和相对湿度增加影响,内层物料干燥起始时间和干燥速率存在一定的滞后性,但单位面积通风量沿通风方向逐渐增大的特性对内层物料的干燥滞后有较好改善;随着单位面积通风量增加,干燥不均匀度明显降低,生产率亦有显著提高,但单位质量能耗增幅较大;筒状床外径增加或内径减小都可增加生产率,降低单位质量干燥能耗,但干燥不均匀问题很难解决。为进一步确定最优的结构和通风参数,采用均匀设计模拟试验和综合加权评分法,得出筒状固定床外径2.75 m,内径0.935 m,外进风面单位面积通风量0.36 m^3/(m^2·s)时干燥效果最优,此时干燥时耗39.2 h、生产率86.55 kg/h、单位质量能耗5.87×10~6 J/kg、干燥不均匀度1.54%。该研究可为筒状固定床干燥设备设计优化提供技术支撑。     

精确农业的社会经济特征和经济分析问题初探

精确农业作为基于高科技知识的农业技术体系,被人们认为是实现农业可持续发展的先进生产方式。该文首先从系统的观点出发阐述了精确农业的社会经济特征,主要包括精确农业对农业及其相关产业、市场的影响;并着重探讨了精确农业的经济分析问题,包括风险分析、经济效益评价等     

Role of zeolites in persistence of high altitude ferruginous Alfisols of the humid tropical Western Ghats, India

The high altitude ferruginous Alfisols associated spatially with shrink–swell soils on the Deccan basalt plateau and dissected table lands in the Western Ghats of India were analysed for their morphological, chemical and mineralogical properties with a view to comprehend their formation and persistence in the tropical humid climate prevailing since the early Tertiary. The study indicates that despite their acidic pH the soils have high bases and their clay fractions are dominated by interstratified smectite-kaolin. The persistence of these non-kaolinitic and/or non-oxidic Alfisols has been possible due to the presence of base-rich zeolites of amygdoloidal basalt. It suggests that for an open system such as soil, the existence of steady state is a more meaningful concept than thermodynamic equilibrium. The knowledge gained on the role of zeolites in soils provides a check on the reasoning of models on the formation of soils in tropical humid climate. The study also indicates that the supply of bases from zeolites can prevent the soils from losing their productivity even in intense leaching environment.     

县域农业循环经济发展模式及对策研究

为了改变当前中国县域农业经济粗放型发展的现状,实现生态和环境协调发展的目标,寻求一种适合县域农业的发展模式,以循环经济理论和生态学为依据,以山东省东阿县为例,探讨了农业循环经济思想在农业上的应用;从该县农业发展面临的资源、生态环境等条件出发,论证了推进农业循环经济发展的必然性,初步构想了东阿县农业循环经济发展的具体模式,并提出了进一步发展农业循环经济相关对策和建议。发展农业循环经济是构建循环型经济社会,实现可持续发展的重要组成部分,也是实现农业转型的必然发展趋势;笔者所做的初步研究期望为县域农业循环经济的发展提供参考依据。     

Phosphorus Use Efficiency of Wheat Genotypes Grown in Calcareous Soils

ABSTRACT

Phosphorus (P) deficiency and low P-use efficiency are induced by soil properties, especially in calcareous soils, which are dominant in semi-arid regions of the world such as the Mediterranean region. Alternative approaches to P fertilization involve exploiting plant genetics in order to achieve more efficient use of P by the growing crop. Accordingly, in a greenhouse pot experiment, we evaluated P-efficiency in wheat genotypes grown in typical calcareous soils in southern Turkey. Ten common local genotypes were grown in six soil series for eight weeks using five P application rates (0, 25, 50, 100, and 200 mg P kg^?1). Dry matter (DM) yield and P content were significantly increased by increasing P rates, with significant differences between soils. Some genotypes performed better under P stress because of better P utilization efficiency. Shoot DM was the most sensitive indicator of genetic variability under P-deficient conditions. Genotypes classified as efficient-responsive (Adana-99, 1014, Golia, Balatilla) had above average DM yield when P was not added, and responded well to P applications; efficient-non-responsive genotypes (Firat-93, Seri-82, Genc-99, Panda) had below average DM yield, but responded to P applications; inefficient-non-responsive genotypes (Fuat Bey and Ceyhan-99) had below average DM yield; and no genotypes were in the inefficient responsive category. Such P response categorization is needed for better breeding programs for nutrient-use efficiency. The study may aid in selecting P-efficient genotypes in low-P soils, especially where little P is used. The use of P-efficient genotypes should be seen as complement to, rather than a substitute for, chemical P fertilization depending on local conditions.