基于改进YOLOv5算法的农田杂草检测

随着智慧农业技术和大田种植技术的不断发展,自动除草具有广阔的市场前景。关于除草剂自动喷洒的有效性,农田杂草的精准、快速地识别和定位是关键技术之一。基于此提出一种改进的YOLOv5算法实现农田杂草检测,该方法通过改进数据增强方式,提高模型泛化性;通过添加注意力机制,增强主干网络的特征提取能力;通过改进框回归损失函数,提升预测框的准确率。试验表明,在芝麻作物和多种杂草的复杂环境下,本文方法的检测平均精度均值mAP为90.6%,杂草的检测平均精度AP为90.2%,比YOLOv5s模型分别提高4.7%和2%。在本文试验环境下,单张图像检测时间为2.8 ms,可实现实时检测。该研究内容可以为农田智能除草设备提供参考。     

不同地表覆盖方式对胡杨幼苗光合特性的影响及评价

为筛选对胡杨幼苗生长有效的地表覆盖物。以1年生胡杨幼苗为试材,设置覆膜(T1)、覆草苫子(T2)、覆沙(T3)和裸地(CK)共4种处理,利用相关性分析和隶属函数值法全面评价3种地表覆盖物对植株产生的效果。结果表明:T1、T2、T3处理均显著提高了不同月份的土壤含水率(P<0.05),平均土壤含水率较CK分别提高了26.1%、27.9%和23.5%;各覆盖均显著提高了成活率、株高及地径的生长,T2增长幅度最大;各覆盖均显著提高了叶片净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)(P<0.05),生长初期T1值最大,生长中后期T2值最大;T2处理的最大净光合速率(P max)、光饱和点(L SP)最大,光补偿点(L CP)和暗呼吸速率(R d)最低;各覆盖对水分利用效率(W UE)和表观量子效率(A QY)影响较小;植株生长与土壤含水率、P n、G s、P max、L SP呈极显著正相关(P<0.01),综合效果由强到弱顺序为T2、T3、T1、CK。覆草苫子较适宜在胡杨幼苗栽植过程中应用推广。     

橡胶树优树无性系自然越冬过程生理指标变化研究

以橡胶树5个人工杂交子代优树无性系苗木为材料,通过自然越冬低温处理,以抗寒品种GT1为对照,测定了5个时间梯度下10个生理指标的变化过程,并利用隶属函数法对各无性系抗寒性进行综合评价。结果表明,整个自然越冬过程中各无性系间相对含水量、相对电导率、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、超氧阴离子（OFR）、氨基酸（AA）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖及可溶性蛋白含量等生理指标差异均达到了极显著（P<0.01）水平;温度较高时各无性系间丙二醛（MDA）含量差异未达到显著水平。自然越冬过程中,各生理指标呈现不同的变化规律,其中相对含水量和脯氨酸含量呈先降后升变化,SOD、POD酶活性及可溶性蛋白含量呈“升—降—升”变化,相对电导率、MDA和可溶性糖含量呈“降—升—降”变化、OFR含量呈先升后降、AA含量呈“降—升—降—升”变化。各无性系间抗寒性差异较明显,应用隶属函数法综合评价抗寒性由强到弱依次为629号＞626号＞182号＞223号＞GT1（对照）＞628号。     

山西引种雪松抗寒性综合评价

为比较人工低温下山西太原、运城引种雪松与种源地南京雪松的抗寒性差异,人工采集南京及山西运城、太原地区的雪松1年生枝条,设置-5、-10、-15、-20、-25、-30℃低温梯度处理,以4℃作为对照,测定分析3个地区雪松的相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、丙二醛含量,并运用隶属函数分析法进行抗寒性综合评价。结果表明,山西太原、运城雪松的SOD活性、POD活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均高于种源地南京雪松,而相对电导率、丙二醛含量均低于种源地南京雪松;山西太原、运城及南京3个地区雪松的隶属函数值分别为0.517、0.495、0.482。3个地区的雪松抗寒性综合排序为太原运城南京。     

利用隶属函数法对不同采摘时间下拐枣成分的综合评价研究

分析不同采摘时间下拐枣成分的含量分布规律及各指标的相关性,确定拐枣的最佳采摘时间。以陕西省旬阳地区拐枣为试材,对不同采摘时间的淀粉、脂肪、粗纤维、灰分、多糖、多酚、黄酮、生物碱、维C等含量进行相关性分析和主成分分析,通过隶属函数法计算出综合评价值D值。 在不同采摘时间下,各种成分含量最高值分布不同;各指标间存在一定的相关性,且部分指标间呈极显著相关;通过主成分分析和隶属函数法计算出综合值D,综合值D值越大,表现越好。拐枣的最佳的采摘时间为第二次采摘,即为霜降后的第7天。     

不同钙磷配比及浓度对多花黑麦草生长特性的影响

为揭示多花黑麦草（Lolium multiflorum Lamk）对不同钙磷环境的适应机制,设置3个不同钙磷比（1∶1、2∶1、5∶1）,每个钙磷比下设置两种钙磷浓度,以不添加钙和磷的营养液处理为对照,探讨不同钙磷水平下多花黑麦草形态和生理指标的变化;并利用隶属函数综合评价法来筛选适宜多花黑麦草生长的钙磷配比及浓度。结果表明：①Ca/P比为1∶1时,随Ca2+、P浓度的增加,株高、叶宽、光合色素和脯氨酸（proline, Pro）含量均呈下降趋势,丙二醛（malondialdehyde, MDA）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性呈升高趋势;②Ca/P比为2∶1时,随Ca2+、P的增加,株高、叶宽存在一定的下降,叶绿素含量、MDA含量和SOD活性差异不显著,类胡萝卜素和Pro含量升高;③Ca/P比为5∶1时,随Ca2+、P浓度的增加,株高、叶宽、光合色素含量升高,MDA含量下降,Pro含量和SOD活性变化不明显;④P浓度相同时,随着Ca2+浓度的增加,叶绿素、类胡萝卜素含量和SOD活性呈降低趋势;⑤通过隶属函数综合评价,多花黑麦草适宜生长的Ca、P浓度分别为50和10 mg·kg-1。以上结果为多花黑麦草的栽培种植和钙磷响应机理研究提供理论依据。     

基于EOF的渭河流域干旱时空分布特征研究

【目的】探究渭河流域气象干旱的时空分布特征及演变规律,为该流域社会经济的可持续发展提供支持。【方法】以渭河流域1960-2016年20个气象站逐月降水量和月平均气温数据为基础,基于标准化降水蒸散指数定量描述干旱,并运用经验函数正交分析法(EOF)对渭河流域各站点组成的历史干旱指数矩阵进行分解,分离干旱场的时空分布结构;采用具有一定物理意义的互不相关的典型分布模态代替原干旱场研究流域干旱空间分布规律,采用典型分布模态对应的时间系数研究流域干旱的时间分布规律。【结果】渭河流域气象干旱场干旱指数矩阵分解得到的前5个特征值的累积方差贡献率达到86.44%,但仅前2个特征值通过了North显著性检验,累积方差贡献率接近75%;模态一时间系数的线性趋势斜率小于0,且通过了0.01显著性水平检验;模态一时间系数于1984年、1986年、1989年发生3次突变,到1996年达到0.05显著性水平。【结论】渭河流域气象干旱场存在全流域一致型和东南-西北反位相型两种空间分布模态,两种空间分布模态对应全流域干旱少雨、湿润多雨、东南湿润西北干旱、东南干旱西北湿润4种干旱表现形式;模态一时间系数有显著减小趋势,反映流域干旱化趋势日益显著,而模态二时间系数无显著变化。     

绿豆萌发期耐旱种质资源筛选评价和遗传多样性分析

[目的]鉴定56份绿豆种质种子萌发期耐旱性,明确其遗传特性.[方法]采用10％甘露溶液模拟干旱胁迫,以相对发芽率、相对发芽势和相对根长等10个指标作为耐旱性评价指标,通过主成分分析、隶属函数分析和多元分析方法鉴定种质耐旱性.同时基于SSR扩增对56份绿豆种质资源进行分子聚类,明确其遗传基础.[结果]干旱胁迫对萌发期10...     

3树种抗旱性的灰色关联分析

运用灰色关联分析法,对红柳、侧柏和合头草等3个树种的抗旱性与9项抗旱指标的相关性进行了分析。关联度分析结果表明:叶绿素含量、叶水势、叶片相对含水量以及电导率与3个树种的关联度分别为0.767 4、0.700 5、0.679 3和0.628 7,它们可作为3个树种重要的抗旱评价指标。