基于CNN-Transformer的农作物病虫害知识问答意图识别与槽位填充联合模型

意图识别与槽位填充是农作物病虫害知识问答中问题理解的两个重要任务。在已有面向农业领域的研究中,上述任务仍被视为两个完全独立的子任务,并且未充分利用意图识别与槽位填充的语义信息。为此,该研究提出一种基于CNN-Transformer的意图识别与槽位填充联合模型（CDPCT-IDSF）。该模型根据农作物病虫害文本语义复杂设计CNN网络与多层Transformer结合强调局部的有用信息以缓解语义缺失问题;然后在Transformer解码器中引入对齐保证输入与输出一对一关系以提高识别正确槽位标签的能力。此外,进一步构建了包含20个意图类别、12个槽位类别和11242条标注样本的农业病虫害知识问答数据集进行对比试验,CDPCT-IDSF模型在该语料库上的槽位填充F1值为94.36%,意图识别精度为92.99%,整体识别精度为87.23%,优于其他对比模型,结果证明了所提模型在农作物病虫害意图识别与槽位填充任务上的有效性,可为面向农作物病虫害的知识问答研究提供理论支撑。     

宁夏地区春玉米灌溉需水量特征研究

【目的】提高宁夏地区春玉米的灌溉效率,优化农业资源配置。【方法】依据宁夏地区11个站点1960-2019年的气象资料,确定宁夏地区年际及春玉米生育期不同水文年型的有效降雨量;然后,利用ET₀ Calculator软件计算参考作物腾发量,并结合作物系数法计算作物需水量,求得宁夏地区年际及不同水文年型下春玉米各生育期的作物需水量、灌溉需水量、耦合度和水分盈亏指数。【结果】1960-2019年间,宁夏地区年有效降雨量波动较大(158.5~424.2 mm),北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米生育期有效降雨量分别为123.9,205.4和334.4 mm。宁夏全区春玉米生育期需水量为482.0~690.7 mm,其中南部山区和中部干旱带春玉米需水量有降低趋势,而北部引黄灌区有增大趋势。北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米灌溉需水量分别为566.8,413.0和147.6 mm;在枯水年、平水年和丰水年宁夏全区春玉米灌溉需水量分别为448.5,378.9和317.0 mm。南部山区降雨对作物需水量的满足程度最高,耦合度为0.70,是北部引黄灌区的3.89倍。【结论】宁夏南部山区应以集雨技术为基础发展雨养玉米种植;北部引黄灌区和中部干旱带需要大力发展节水灌溉,其中在北部引黄灌区春玉米大喇叭口期、抽雄期和乳熟期需要分别补灌87.2,79.6和275.6 mm,在中部干旱带需要分别补灌65.7,62.4和212.8 mm。     

浑善达克沙地参照作物腾发量简易计算方法初探

为了寻找适合浑善达克沙地参照作物腾发量计算的简易方法,该文以实测的微气象数据为基础,分别采用FAO56 Penman-Monteith(1998)、Hargreaves-Samani(1985)、Irmark-Allen拟合以及Priestley-Tay-lor(1972)计算参照作物腾发量,并以普适性强、精度高的FAO56 Penman-Monteith为基准,对其他方法进行气象因子的非线性修正。结果表明:气象因子修正后的参照作物腾发量精度大大提高,为获得相对可靠的参照作物腾发量开辟了新的途径。FAO56 Penman-Monteith、Irmark-Allen拟合和Priestley-Taylor都需要用到净辐射,而专业测量净辐射的设备在农业气象站里很少安装,使三种方法推广使用受到一定限制。气象因子修正后Hargreaves-Samani需要的气象数据相对容易获得,且计算简单,具有较高的精度,建议在缺少气象资料的干旱地区推广采用。     

Integration of soil, crop and weed management in low-external-input farming systems

Greater adoption and refinement of low-external-input (LEI) farming systems have been proposed as ways to ameliorate economic, environmental and health problems associated with conventional farming systems. Organic soil amendments and crop diversification are basic components of LEI systems. Weed scientists can improve the use of these practices for weed management by improving knowledge of four relevant ecological mechanisms. First, multispecies crop rotations, intercrops and cover crops may reduce opportunities for weed growth and regeneration through resource competition and niche disruption. Secondly, weed species appear to be more susceptible to phytotoxic effects of crop residues and other organic soil amendments than crop species, possibly because of differences in seed mass. Thirdly, delayed patterns of N availability in LEI systems may favour large-seeded crops over small-seeded weeds. Finally, additions of organic materials can change the incidence and severity of soil-borne diseases affecting weeds and crops. Our research on LEI sweetcorn and potato production systems in central and northern Maine (USA) suggests that these mechanisms can reduce weed density and growth while maintaining crop yields. Low-external-input farming systems will advance most quickly through the application of interdisciplinary research focused on these and other ecological mechanisms.     

牧草和饲料作物新品种

第四届全国牧草品种审定委员会第一次品种审定会议于2000年12月在海南省儋州市中国热带农业科学院召开。会议共收到申报材料16份,委员们本着“实事求是,严格把关”的一贯原则,对申报材料进行认真地讨论与评审,有12个品种通过审定,占申报材料的75%,其中,育成品种6个,野生栽培品种1个,引进品种5个。现将12个品种的简要情况刊登于草地学报,供读者和有关方面参考。     

宁南旱区草粮轮作系统中紫花苜蓿适宜利用年限研究

2002-2004年对宁南旱区不同生长年限紫花苜蓿土壤理化性状和紫花苜蓿-谷子轮作进行了研究。结果表明,随着紫花苜蓿生长年限延长,土壤生态环境得到改善。紫花苜蓿3~22年生期间,0~100 cm土壤容重减少了0.213 g/cm3,孔隙度增加8.03%,饱和持水率增加14.17%,持水能力增强。6~22年生期间,0~60 cm土层有机质和碱解氮平均含量分别增加1.60 g/kg和11.02 mg/kg,pH值降低了0.09,为轮作作物生长创造了良好的土壤环境。紫花苜蓿轮作年份越早,土壤水分恢复效果越好,轮作作物水分利用效率越高;反之,紫花苜蓿生长时间过长,轮作后不利于土壤水分的恢复。6,10和22年生紫花苜蓿地轮作谷子收获后,0~200 cm土壤水分恢复量分别为63.06,55.22和-42.55 mm,轮作谷子产量分别为1 725.95,1 485.80和1 560.75 kg/hm2,水分利用效率分别为12.011 6,8.432 5和5.816 1 kg/mm.hm2。为使旱区农地有限的土壤水分达到合理、高效及可持续利用,取得较大的经济效益、生态效益和社会效益,紫花苜蓿实行草粮轮作的最适宜年限在5~6年生。     

连作障碍发生机制研究进展

目的研究不同前作对土壤生物化学性质的影响。方法利用化学和酶学分析及16S多样性测序技术,分析种植7年的不同前作[荞麦(FB)、油菜(FR)、小麦(FW)和绿肥(FG)]烟田土壤的养分、酶活性及细菌群落结构组成。结果(1) FR烟田土壤的有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量最高,分别为30.04 g/kg、1.62 g/kg、143.50 mg/kg和88.09 mg/kg,FG烟田次之,但FG烟田速效钾的含量最高(240.10 mg/kg);FG烟田土壤蛋白酶和磷酸酶的活性最高,分别为709.02 μg/(g·d)(酪氨酸)和306.60 μg/(g·h)(对硝基酚),而其脲酶和蔗糖酶的活性仅低于FW烟田,且无显著性差异(P>0.05)。(2)在细菌群落组成上,FB、FG、FW和FR烟田分别检测出770、670、654和597属,归属于Actinobacteria、Proteobacteria、Chloroflexi和Acidobacteria等36门,其中Actionbacteria和Proteobacteria相对丰度最高,分别为26.87%~45.21%和25.82%~30.69%,Treptomyces、Bradyrhizobium、Bacillus和Mycobacterium等拮抗菌和Bradyrhizobium、Rhizobium和Paenibacillus等固氮菌在FB烟田土壤细菌群落的相对丰度最高。结论不同前作对烟田土壤理化性质、酶活性和细菌群落结构的影响不同,绿肥提高了土壤有机质和养分含量以及酶活性;而荞麦改善和提高了烟田土壤细菌种群结构和多样性。     

玉米根系分泌物对烟草黑胫病菌的抑制活性及其抑菌物质分析

目的明确玉米、辣椒单作和间作种植后根围土壤细菌群落的变化与病害发生的关系,解析土壤微生物在玉米和辣椒多样性种植中控制病害的作用。方法比较玉米/辣椒间作和分别单作后根围土壤微生物对玉米小斑病和辣椒疫病发生的影响,并应用Illumina Miseq高通量测序技术比较不同处理根围细菌群落的差异。结果单作玉米的根围土壤微生物能显著抑制辣椒疫病的发生(P<0.05),辣椒单作、玉米/辣椒间作后玉米根围土壤微生物降低玉米小斑病的趋势明显。根围土壤细菌群落分析结果表明：单作玉米根围气单胞菌属、堆囊菌属和固氮螺菌属等的相对丰度显著高于间作玉米和单作辣椒根围(P<0.05);单作辣椒和间作玉米根围土壤中拟杆菌门相对丰度上调,并且其中的拟杆菌属、农研丝杆菌属、鞘氨醇杆菌属和Muribaculum的相对丰度也显著上调(P<0.05)。结论玉米/辣椒间作和间作后有利于帮助彼此降低病害的发生。单作或间作后导致土壤细菌群落的变化是其缓解病害发生的重要机制。     

巨大芽胞杆菌E-1菌株对土壤氯嘧磺隆残留的降解效果

采用玉米对氯嘧磺隆敏感的原理,测定巨大芽胞杆菌E-1对土壤氯嘧磺隆残留的降解能力。结果表明降解菌用量为300 mL菌液/kg土时,对玉米根长的修复率为18.31%～62.48%;降解菌用量30 mL菌液/kg土时的修复率为11.78%～49.72%;降解菌用量3 mL菌液/kg土时,施用降解菌的处理与不施菌处理之间无显著差异。     

陇东旱塬冬小麦复种饲草轮作系统产量和水分利用特征

在陇东黄土高原大田条件下,连续2年研究了冬小麦-饲草复种轮作系统的干物质产量和水分利用,研究采用的处理有:休闲-冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦(F-W-V-W),休闲-冬小麦-饲用油菜-冬小麦(F-W-R-W),饲用油菜-冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦(R-W-V-W)和饲用油菜-冬小麦-饲用油菜-冬小麦(R-W-R-W)。结果表明:麦茬复种饲草可比麦茬休闲提高系统生产力27%,蛋白质产量增加1100 kg/hm², 同时对后茬冬小麦产量无影响。R-W-R-W模式下干物质产量、粗蛋白产量、干物质水分利用效率和蛋白质水分利用效率均最优,分别为30.68 t/hm²、3.25 t/hm²、7.80 kg/(mm·hm²)和0.92 kg/(mm·hm²)(P<0.05)。复种饲用油菜较箭筈豌豆产量高,有效利用了麦茬后降雨量,但箭筈豌豆粗蛋白含量较饲用油菜高22.4%,因此确定麦茬复种模式则需权衡干物质产量与蛋白质产量的需求。