我国农技推广高效协同创新研究——基于机制视角

农业技术推广是农业科技成果转化为现实生产力的关键环节,新时期推动农业农村高质量发展对传统农技推广模式的转型升级提出迫切要求,农业重大技术协同推广计划试点的实施探索了新机制,为打通"农业科技最后一公里"、助力乡村全面振兴开辟了新路径.基于对吉林、江西、湖北、内蒙古、江苏、浙江、广西和四川等8个试点省份的广泛调研,分析梳理...     

扑翼飞行器低频大行程组合伞式推进装置设计与试验

传统仿生扑翼飞行器需要在较高的扑动频率下才能获得足够的扑动升力,直接限制其向大型化发展。为解决这一问题,该文基于仿生学原理提出了一种低频大行程组合伞式推进技术,设计了推进装置结构并进行了悬停状态下的试验样机性能测试。结果表明:组合伞式推进装置通过一组扑翼在较低频率下进行同步相反方向的往复运动能够产生有效的推进力;当伞式扑翼向上运动时可以大幅减小其产生的负升力,增大伞翼展长和运动速度,其产生的空气动力均随之增大。与传统柔性扑翼相比,组合伞式扑翼具有较好的推进性能,其推进力与输入功率的比值在0.01～0.04 N/W,高于传统柔性扑翼的测试结果(-0.02～0.01 N/W)。该研究为仿生扑翼向大型化应用提供了参考。     

采煤沉陷区苦草的生物学特性及其竞争机制

采煤活动所致的动态沉陷湿地具有动态性、高潜水位和生态脆弱性等特点,探明此类人工重构湿地的水生植物群落的生物学特性及其竞争机制,有助于为采煤沉陷区湿地水生植物群落修复提供科学依据。本研究以淮南潘集区人工构建的苦草群落(Ass. Vallisneria natans)为例,采用样方调查法,研究苦草的生物学特性及其与其他水生植物的竞争机制。结果表明,1)沉陷区苦草的生物学特性与浅水湖泊较一致。主要表现在苦草的繁殖方式、传粉方式、生活史方面,但研究区苦草以有性繁殖为主。2)沉陷区苦草能与以种子萌发形成的水烛群丛(Ass. Typha angustifolia)共生,但生物量低;在与形成两年以上的水烛群丛竞争中处于劣势,在水烛群丛盖度达到90%时苦草逐渐消失。3)沉陷区苦草在与浮叶植物莕菜群丛(Ass. Nymphoides peltatum)、苹群丛(Ass. Marsilea quadrifolia)竞争中处于弱势,其盖度、株高、生物量等指标都明显下降。4)沉陷区苦草在与沉水植物竹叶眼子菜群丛(Ass. Potamogeton malaianus)竞争中处于劣势,苦草与沉水植物黑藻群丛(Ass. Hydrilla verticillata)、狐尾藻群丛(Ass. Myriophyllum verticillatum)、大茨藻群丛(Ass. Najas marina)、金鱼藻群丛(Ass. Ceratophyllum demersum)占据不同水层空间,种间竞争不强烈,能较好地共存。总之,苦草较之于相似生长型的植物具有较明显的竞争优势,对于具有不同生活型,尤其是挺水植物和浮叶植物,处于竞争劣势。     

生物防火林带技术的科学基础和发展前景

生物防火林带技术是将特定常绿阔叶树种呈带状密植到易燃的植物群落中,用以预防和阻隔地表火及树冠火蔓延。研究表明,生物防火林带的防隔火功能不只是来自于植物叶片间可燃性的差异,更多源于常绿阔叶树的树冠结构以及相对密植构成的独特林分。通过抑制带内地表可燃物的生长,实现对地表火的阻隔;在遭受树冠火袭击时,以其树冠较弱的可燃性和分层特性消减火势(强度),降低火蔓延过程中热量输运的效率,使火蔓延自动终止。与传统的防火隔离带(生土带)相比,该项技术在阻挡火焰辐射、飞火以及保持水土和生态维护等方面拥有绝对优势。由于缺乏对其抵抗树冠火规模的量化认识,也没有建立起量化的技术性能指标以及细化的实施规范,生物防火林带技术仍处于经验型阶段。对该项技术的进一步发展与完善,不仅可以确保其在森林防火分隔实践中的应用效果,还可以在森林和城镇结合部等火灾多发地域发挥更大的作用。     

基于改进YOLOv4-tiny的茶叶嫩芽检测模型

精准检测茶叶嫩芽是茶叶机械智能采摘的重要前提。针对茶叶大小不一、遮挡造成的小尺度嫩芽特征显著性弱、漏检率高等问题,提出一种基于改进YOLOv4-tiny的茶叶嫩芽检测模型。该模型在颈部网络添加52×52的浅层特征层以提高YOLOv4-tiny网络对小目标嫩芽的关注度,通过引入卷积块注意力机制（Convolutional block attention module,CBAM）以抑制背景噪声,提高嫩芽特征的显著性,采用双向特征金字塔网络（Bidirectional feature pyramid network,BiFPN）以融合不同尺度的特征信息,从而提出一个高性能轻量化的茶叶嫩芽检测模型YOLOv4-tiny-Tea。对同一训练集与测试集进行模型训练与性能测试,结果表明YOLOv4-tiny-Tea模型检测精确率和召回率分别为97.77%和95.23%,相比改进之前分别提高了5.58个百分点和23.14个百分点。消融试验验证了网络结构改进对不同尺度嫩芽检测的有效性,并将改进后的YOLOv4-tiny-Tea模型与3种YOLO系列算法进行对比,发现改进后的YOLOv4-tiny-Tea模型F1值比YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5l模型分别提高了12.11、11.66和6.76个百分点,参数量仅为3种网络模型的13.57%、13.06%和35.05%。试验结果表明,YOLOv4-tiny-Tea模型能有效提高不同尺度下嫩芽检测的精确率,大幅度减少小尺寸或遮挡嫩芽的漏检情况,在保持轻量化计算成本的基础上获得较为明显的检测精度,能够满足农业机器人的实时检测和嵌入式开发的需求,可以为茶叶嫩芽智能采摘方法提供参考。     

外源水杨酸与钼酸钠提高光叶叶子花耐寒性及相关机制

为综合评价水杨酸和钼酸钠处理对光叶叶子花耐寒性的影响,为园林绿化管养提供理论指导,以园林观赏植物光叶叶子花为试材,通过0.5 mmol/L水杨酸和2.0 mol/L钼酸钠单独及复合处理,测定在-3、0、3、6、25℃处理后,叶片的相关生理指标。结果表明：水杨酸和钼酸钠处理能够不同程度地降低低温胁迫下光叶叶子花叶片的相对电导率和MDA含量,其中复合处理的效果更好;在25和6℃时,氧自由基产生速率随温度的降低而上升,但在3,0和-3℃时,则呈下降趋势;在0℃和-3℃时,水杨酸处理使CK的SOD活性显著低于其他处理;药剂处理提高了POD活性,特别在0℃时,T1、T2、T3均显著大于CK;此外,低温胁迫下,各处理的可溶性糖、淀粉、游离脯氨酸含量均出现先上升后下降的趋势,且处理后,可溶性糖在-3℃时,淀粉和脯氨酸在0℃和-3℃时其含量均显著高于CK。通过综合评价发现,水杨酸和钼酸钠处理能够提高光叶叶子花的耐寒性,特别是复合处理效果更佳。     

乙酰乳酸合成酶及其抑制剂研究新进展

乙酰乳酸合成酶（AHAS）是支链氨基酸生物合成途径中的一个关键酶,是绿色除草剂的重要作用靶标。由于此生物合成过程只存在于植物和微生物体内,因此该类抑制剂对哺乳动物具有生物安全性。近年来,随着AHAS三维结构的阐明,人们不仅深入了解了已有抑制剂的作用机制,并且依此设计开发了一些新型的抑制剂, 拓展了其在抑菌活性方面的生物学功能。文章对近年来AHAS及其抑制剂的最新研究进展进行了综述,重点就AHAS的酶学特征、结构特征及结合方式,以AHAS为靶标的新颖除草活性化合物的设计开发以及AHAS抑制剂的抗菌生物活性研究进展等问题详细进行了总结,以期为设计开发靶向AHAS的新型除草剂或抗菌药物提供参考。     

病原微生物荚膜多糖的生物学功能

荚膜多糖(capsular polysaccharide,CPS)是一种广泛存在于细菌、支原体、部分真菌等菌体表面的碳水化合物.同时,荚膜多糖有助于菌体抵抗干燥和低温等不利环境,并通过在菌体表面形成物理屏障阻碍宿主补体的杀伤与吞噬作用.在长期多种应激-压力环境下,病原菌已进化出多种免疫逃避机制并促进宿主感染;在非病原微...     

姜黄素对不同品种肉鸡体脂沉积的作用及机理研究

以AA肉鸡和皖江黄鸡（公鸡）为对象,探讨了日粮中添加150 mg/kg、250 mg/kg、350 mg/kg的姜黄素对其体脂沉积的影响及作用机理。结果显示,添加250 mg/kg、350 mg/kg姜黄素显著地降低了AA肉鸡和皖江黄鸡腹脂率（P〈0.05）、肝脂率（P〈0.05）,皮下脂肪厚度（P〈0.05）;腹脂中激素敏感脂酶活性增强（P〈0.05）,苹果酸脱氢酶活性降低（P〈0.05）;肝脏中PPARαmRNA水平呈增加的趋势（P〉0.05）,PPARγ和MDH mRNA水平呈降低的趋势（P〉0.05）。上述结果提示姜黄素可能通过调控PPARα、PPARγ、MDHmRNA表达来影响肉鸡脂肪的沉积。     

粮食安全预警机制研究

介绍了构建粮食安全预警机制的必要性,具体表现为5个方面：中国国情、粮情的特殊性;粮食作为商品的重要性;粮食供给的波动性;粮食市场化潜在的危机性;粮食作为商品具有政治性。探讨了完善粮食安全预警机制的措施：一是组建独立的预警组织机构,这是完善粮食安全预警机制的前提;二是确立预警机制的运作原则,主要包括系统原则,定性与定量原则,法律、行政、经济手段并用原则,高效原则,应对手段与基础性工作并重原则;三是酌定预警机制的运作模式,从中国的现实国情出发,应选择政府主导的运作模式;四是加大预警资金投入,提高粮食安全预警信息的质量;五是明确相关主体的法律责任,发挥其应有的社会功能。