基于原型网络的小样本禽蛋图像特征检测方法

机器视觉因具有检测速度快、稳定性高及成本低等优点,已发展成为禽蛋无损检测领域主流检测手段。使用该技术对禽蛋进行无损检测时,需要依赖大量禽蛋图像作为数据支撑才能取得较好的检测效果。由于养殖安全等限制,禽蛋图像数据的采集成本较高,针对该问题,提出了一种适应于小样本禽蛋图像检测的原型网络（Prototypical network）。该网络利用引入注意力机制的逆残差结构搭建的卷积神经网络将不同类别的禽蛋图像映射至嵌入空间,并利用欧氏距离度量测试禽蛋图像在嵌入空间的类别,从而完成禽蛋图像的分类。本文利用该网络分别验证了小样本条件下受精蛋与无精蛋、双黄蛋与单黄蛋及裂纹蛋与正常蛋的分类检测效果,其检测精度分别为95%、98%、88%。试验结果表明本文方法能够有效地解决禽蛋图像检测中样本不足的问题,为禽蛋图像无损检测研究提供了新的思路。     

三七超窄行气吸式精密排种器设计与试验

三七播种行株距均为50 mm左右,属于密集型精密播种。为实现三七超窄行精密播种,设计一种超窄行气吸式精密排种器。通过理论计算与数值模拟,确定主要结构参数;以云南文山三七种子为播种对象,基于EDEM离散元软件,对水滴形窝眼孔加工倾角影响充种性能进行仿真模拟试验,得出较佳加工倾角为50°;以吸孔负压、排种轮转速和种层高度为影响因素,以合格指数、重播指数、漏播指数和各行排量一致性变异系数为试验指标,进行三因素二次回归正交旋转组合试验。试验结果表明:影响合格指数的主次顺序为吸孔负压、排种轮转速、种层高度;当种层高度为50 mm、排种轮转速为34～48 r/min、吸孔负压为560～660 Pa时,合格指数大于93. 0%,重播指数小于3. 5%,漏播指数小于3. 5%,各行排量一致性变异系数小于3. 0%,满足三七播种要求。     

Nitrapyrin affects the abundance of ammonia oxidizers rather than community structure in a yellow clay paddy soil

Purpose

Yellow clay paddy soil (Oxisols) is a low-yield soil with low nitrogen use efficiency (NUE) in southern China. The nitrification inhibitor nitrapyrin (2-chloro-6- (tricholoromethyl)-pyridine, CP) has been applied to improve NUE and reduce environmental pollution in paddy soil. However, the effects of nitrapyrin combined with nitrogen fertilizers on ammonia oxidizers in yellow clay paddy soil have not been examined.

Materials and methods

A randomized complete block design was set with three treatments: (1) without nitrogen fertilizer (CK), (2) common prilled urea (PU), and (3) prilled urea with nitrapyrin (NPU). Soil samples were collected from three treatments where CK, PU, and NPU had been repeatedly applied over 5 years. Soil samples were analyzed by quantitative PCR and 454 high-throughput pyrosequencing of the amoA gene to investigate the influence of nitrapyrin combined with nitrogen on the abundance and community structure of ammonia oxidizers in yellow clay paddy soil.

Results and discussion

The potential nitrification rate (PNR) of the soil was significantly correlated with the abundances of both ammonia-oxidizing archaea (AOA) and ammonia-oxidizing bacteria (AOB). Application of urea significantly stimulated AOA and AOB growth, whereas nitrapyrin exhibited inhibitory effects on AOA. Phylogenetic analysis showed that the most dominant operational taxonomic units (OTUs) of AOA and AOB were affiliated with the Nitrosotalea cluster and Nitrosospira cluster 12, respectively. AOA and AOB community structures were not altered by urea and nitrapyrin application.

Conclusions

Nitrogen fertilization stimulated nitrification and increased the population sizes of AOA and AOB. Nitrapyrin affected the abundance, but not community structure of ammonia oxidizers in yellow clay soil. Our results suggested that nitrapyrin improving NUE and inhibiting PNR was attributable to the inhibition of AOA growth.

     

一株抑草真菌发酵液中的抑草成分分析

为了鉴定从桉树根际筛选到的微生物的抑草潜力和抑草成分,以桉树根际土壤中筛选到的一株真菌为材料,利用生物测试验证菌株发酵液的抑草潜力,利用GC-MS对菌株发酵液抑草成分进行验证。结果表明,不同浓度菌株发酵液对稗草的根长、株高和干重都有显著的抑制作用,对稗草根长抑制率最大为稀释50倍时,抑制率为7.55%;对稗草株高和干重抑制率最高为原液,抑制率分别为56.53%和25.46%。GC-MS鉴定共检测到86个物质,含氮化合物最多,占59.10%,其次为羧酸及酯类化合物,占19.26%。抑草物质生物测试结果表明,邻香豆酸、柠檬醛和胡椒碱在低浓度时对莴苣的根长和株高都有很强的抑制作用。表明该菌株能够产生多种化感物质的结构类似物,使得菌株发酵液具有很强的抑草作用,具有开发为微生物除草剂的潜力。     

动物源有机肥对茶树根际土壤酸度及微生物的影响

以腐熟发酵过的猪粪、牛粪、羊粪为材料,采用外源添加处理的方法,探讨不同用量动物粪便对茶树根际土壤酸度、微生物生物量及区系影响,以期为研究茶树根际土壤改良提供依据。结果表明,不同动物粪便处理后,能有效调节茶树根际土壤的酸度;随着处理动物粪便用量的增加,茶树根际土壤的微生物生物量碳、微生物呼吸强度、微生物生物量氮及细菌、放线菌、氨化细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、纤维素分解菌的数量呈现先上升后下降的趋势,而真菌数量则相反;不同动物粪以猪粪用量1.5 kg/m2,牛粪、羊粪用量2.0 kg/m2时对土壤微生物环境的改善程度最佳;不同粪便处理对茶树根际酸度的调节作用及对土壤微生物数量影响最强时,以猪粪最高、羊粪次之、牛粪最低。上述结果表明动物粪便的使用能有效调节茶树根际土壤的酸化,改善土壤微生物生存环境,提高土壤微生物活性。     

The varying roles of ecosystem services in poverty alleviation among rural households in urbanizing watersheds

Landscape Ecology - Understanding the relationship between ecosystem services and human well-being in rural areas of rapidly urbanizing watersheds is one of the core research questions of landscape...     

喷杆喷雾机变量控制特性测试系统设计与试验

为精准高效地完成喷杆喷雾机变量喷雾控制系统的控制特性测试,研制一种喷杆喷雾机变量控制特性测试系统,通过网络RTK采集机具行进速度,采用高精度流量与压力传感器获取管路流量和压力,利用CAN总线和无线数传的方式完成数据和指令的传递,通过Android设备进行人机交互完成数据的实时监测,结合数据处理软件完成测试结果的统计分析...     

土壤酸度对茶叶产量及品质成分含量的影响

为了分析土壤酸度对茶叶产量及品质成分的影响,本研究选择4个不同酸度土壤的茶园(pH分别为3.29、4.74、5.32、6.38)为研究点,于2016年4月种植铁观音茶树,于2018年5月、2019年5月(春茶采摘时间)和2018年10月、2019年10月(秋茶采摘时间)采样测定茶叶鲜叶产量及鲜叶品质成分(茶多酚、茶氨酸...     

基于深度学习的种鸭蛋孵化早期受精信息无损检测

针对我国鸭蛋孵化行业剔除无精蛋的方法效率低、剔除的无精蛋已丧失食用价值、造成资源巨大浪费的问题,运用机器视觉技术,以孵化至第3天的种鸭蛋为研究对象,运用深度卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)端对端的特点,在Alexnet神经网络基础上进行改进,将孵化第3天的种鸭蛋透射图像直接输入到深度卷积神经网络。用卷积层代替全连接层,改变卷积核的尺寸,搭建了种鸭蛋受精信息识别网络(Eggnet)模型,实现了对种鸭蛋孵化早期受精信息的无损判别。试验结果表明,该方法对孵化第3天的种鸭蛋图像测试集分类准确率高达98.87%,验证集分类准确率为97.97%,平均单枚蛋检测时间仅为0.24 s。