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中国大豆病虫害发生现状及全程绿色防控技术研究进展

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植物保护学报 2023年第2期50卷 265-273页

作者：叶文武刘万才王源超南京农业大学植物保护学院农业农村部大豆病虫害防控重点实验室南京210095 全国农业技术推广服务中心北京100125

病虫害频发是制约大豆高产稳产的重要因素之一。中国大豆生产中已知病虫害近500种,产生重大危害的有50余种,造成的大豆产量损失一般为15%~30%,严重时甚至大面积绝收。该文综述了中国大豆生产中主要病虫害的种类、大豆主要产区病虫害的... 详细信息

病虫害频发是制约大豆高产稳产的重要因素之一。中国大豆生产中已知病虫害近500种,产生重大危害的有50余种,造成的大豆产量损失一般为15%~30%,严重时甚至大面积绝收。该文综述了中国大豆生产中主要病虫害的种类、大豆主要产区病虫害的发生现状和全程绿色防控技术的相关研究进展,探讨了当前大豆病虫害防控中存在的问题,并对未来发展方向进行展望,以期为后续开展大豆病虫害监测与绿色防控关键技术的研究与应用提供借鉴。

关键词：大豆病虫害植物保护绿色防控技术

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我国绿色农药研究现状及发展建议

中国科学：生命科学 2023年第11期53卷 1643-1662页

作者：袁治理叶文武侯毅平王源超南京农业大学植物保护学院南京210095

农药是保障粮食安全的战略性物资,但农药的不合理使用造成了农产品质量安全和生态环境安全等重大问题.绿色农药是根据绿色化学理念,采用环境友好的绿色原料,生产开发的更安全的农药.近年来,我国在绿色农药领域的研究实现了多个突破,极... 详细信息

农药是保障粮食安全的战略性物资,但农药的不合理使用造成了农产品质量安全和生态环境安全等重大问题.绿色农药是根据绿色化学理念,采用环境友好的绿色原料,生产开发的更安全的农药.近年来,我国在绿色农药领域的研究实现了多个突破,极大提高了我国绿色农药原始创新能力,促进了我国农药产业的可持续发展.然而,我国农药产业的发展仍面临着诸多挑战.本文介绍了农药产业的国内外发展现状,绿色农药创制的研究进展和我国在农药产业上面临的问题,并从不同的角度提出了相应的建议.

关键词：绿色农药新农药创制有害生物绿色防控

基于近红外高光谱成像技术识别紫斑和霉变大豆的方法

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南京农业大学学报 2022年第4期45卷 691-698页

作者：李凯楠沈广辉叶文武郑小波王源超南京农业大学植物保护学院江苏南京210095 江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所江苏南京210014

[目的]本研究基于近红外高光谱成像技术,探索一种快速、无损的大豆紫斑粒和霉变粒的识别方法。[方法]分别将供试种子归为正常粒和病变粒2类以及正常粒、紫斑粒和霉变粒3类,并随机将各类种子分为校正集(用于模型构建)和验证集(用于模型评... 详细信息

[目的]本研究基于近红外高光谱成像技术,探索一种快速、无损的大豆紫斑粒和霉变粒的识别方法。[方法]分别将供试种子归为正常粒和病变粒2类以及正常粒、紫斑粒和霉变粒3类,并随机将各类种子分为校正集(用于模型构建)和验证集(用于模型评估)。使用主成分分析(principal component analysis,PCA)结合最大类间方差法(Otsu)对大豆高光谱图像进行背景分割,以对不同类别种子的识别正确率为评价指标,探究光谱判别分析方法与特征波长取样方法的最佳组合方式。[结果]相比于支持向量机判别分析模型(support vector machine discriminant analysis,SVM-DA),基于全谱段构建的偏最小二乘判别分析模型(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)具有更高的识别正确率,对校正集和验证集的总识别正确率分别为95.81%和96.31%。基于竞争性自适应权重取样法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)筛选了15个特征波长,以此构建的CARS-PLS-DA模型对外部验证集的识别正确率为94.26%,高于CARS-SVM-DA模型,可实现对正常粒和病变粒的有效区分。基于全谱段和连续投影法(successive projections algorithm,SPA)筛选的17个特征波长,分别构建了PLS-DA和SPA-PLS-DA模型,可进一步实现对正常粒、紫斑粒和霉变粒的区分。[结论]本研究所构建的判别模型,可实现对大豆紫斑粒和霉变粒的快速检测,为大豆生产、仓储和加工过程中病变种子的高通量快速无损识别提供了理论和技术支撑。

关键词：高光谱成像近红外光谱大豆紫斑大豆霉变种子无损筛查

251份大豆品种(系)对大豆疫霉及多种镰孢菌的抗性评价

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南京农业大学学报 2022年第2期45卷 261-268页

作者：李柯郑素娇王晓莉孙哲叶文武王源超郑小波南京农业大学植物保护学院江苏南京210095

[目的]本研究旨在评价2019—2020年国家大豆良种攻关项目新选育的251份大豆品种(系)对大豆疫霉(Phytophthora sojae)和多种镰孢菌(Fusarium spp.)的抗性水平,筛选出既抗大豆疫霉又抗多种镰孢菌的抗性品种(系),为利用抗病品种防控大豆根... 详细信息

[目的]本研究旨在评价2019—2020年国家大豆良种攻关项目新选育的251份大豆品种(系)对大豆疫霉(Phytophthora sojae)和多种镰孢菌(Fusarium spp.)的抗性水平,筛选出既抗大豆疫霉又抗多种镰孢菌的抗性品种(系),为利用抗病品种防控大豆根腐病和抗病育种提供资源材料。[方法]采用大豆黄化苗下胚轴接种法,首先利用8个不同致病型的大豆疫霉菌株,对251个大豆品种(系)进行抗病性鉴定;进一步以高抗大豆疫霉的品种(系)为材料,鉴定其对大豆6种常见病原镰孢菌的强毒力菌株的抗性。[结果]有19个大豆品种(系)对8个大豆疫霉菌株均表现高抗,抗5个及5个以上大豆疫霉菌株的品种(系)达167个,占比66.5%。供试大豆对大豆疫霉菌株Ps1、Ps3、Ps5和PsMC1的抗性资源最为丰富,对菌株Ps4和USAR2的抗性资源次之,对菌株Ps41-1和PsJS2的抗性资源较少。供试的21个高抗大豆疫霉的品种(系)分别可抗2~4种镰孢菌,其中对茄腐镰孢菌(Fusarium solani)Fs-1菌株、黄色镰孢菌(F.culmorum)Fc-4菌株和禾谷镰孢菌(F.graminearum)Fg-1菌株的抗性资源较丰富,对尖孢镰孢菌(F.oxysporum)Fo-2菌株和木贼镰孢菌(F.equseti)Fe-9菌株的抗性资源较少,未筛选到对层出镰孢菌(F.proliferatum)Fp-2菌株具有抗性的品种(系),‘徐1017-1’‘皖宿218’‘郑1905’和‘徐1726’等品种(系)对大豆疫霉和镰孢菌的综合抗性较好。[结论]供试大豆虽然对大豆疫霉8个致病型和6种镰孢菌的抗性有所差异,但总体上存在较为丰富的抗性资源可供挖掘。本研究筛选出的既抗大豆疫霉又抗镰孢菌的大豆品种(系),可作为生产上防控疫霉根腐病和镰孢根腐病的抗病品种以及抗病育种资源。

关键词：大豆种质大豆疫霉镰孢菌抗性鉴定

2021年黑龙江省疑似大豆猝死综合症的病原鉴定

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大豆科学 2023年第4期42卷 451-458页

作者：袁素娟焦晓丹郑素娇叶文武王源超南京农业大学植物保护学院/农业农村部大豆病虫害防控重点实验室江苏南京210095 黑龙江省植检植保站黑龙江哈尔滨150036

大豆猝死综合症(Sudden Death Syndrome,简称SDS)是美洲大豆生产中严重发生的一种大豆根腐病,已知由茄腐镰孢菌复合种群分支2的4种镰孢菌所引起;该病在中国尚未有报道,但近年来部分大豆田块中发现疑似症状。为探明引起黑龙江省大豆疑似... 详细信息

大豆猝死综合症(Sudden Death Syndrome,简称SDS)是美洲大豆生产中严重发生的一种大豆根腐病,已知由茄腐镰孢菌复合种群分支2的4种镰孢菌所引起;该病在中国尚未有报道,但近年来部分大豆田块中发现疑似症状。为探明引起黑龙江省大豆疑似SDS茄腐镰孢菌的种类及致病性与药剂敏感性,于2021年从饶河、鹤岗、黑河和虎林等地采集58株疑似SDS大豆,分离根部和茎基部病原菌,进行形态学观察和基于EF1-α与RPB2的多靶标分子鉴定,以及致病性、杀菌剂敏感性与种衣剂防效测定。结果显示:分离到的31个茄腐镰孢菌菌株能够侵染大豆黄化苗下胚轴,导致大豆生长期根部腐烂,并引起叶片脉间褪绿、斑驳等类似于SDS的症状;这些菌株均属于茄腐镰孢菌复合种群分支3,分为两个类群,其菌落和分生孢子形态基本相似,但接种第一类群菌株后大豆植株的褐色病斑及上下扩展程度更明显;两个类群的8个代表菌株均对多菌灵、嘧菌酯、苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯和咪鲜胺等杀菌剂表现敏感,6.25%精甲霜灵·咯菌腈悬浮种衣剂拌种可抑制病菌侵染。本研究为该类大豆病害的监测与防控提供了参考。

关键词：大豆根腐病猝死综合症镰孢菌致病性杀菌剂

大豆拟茎点种腐病菌Phomopsis longicolla荧光素酶标记菌株的制备及应用

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大豆科学 2023年第3期42卷 344-351页

作者：张晨陈汉王志昂董莎萌王源超叶文武南京农业大学植物保护学院/农业农村部大豆病虫害防控重点实验室江苏南京210095

大豆拟茎点种腐病菌(Phomopsis/Diaporthe longicolla)可侵染大豆引起种腐病和茎枯病等多种病害。本研究根据该病菌基因组的密码子偏好性,优化了外源的荧光素酶基因序列,通过酵母同源重组构建了荧光素酶表达载体,利用PEG介导的原生质体... 详细信息

大豆拟茎点种腐病菌(Phomopsis/Diaporthe longicolla)可侵染大豆引起种腐病和茎枯病等多种病害。本研究根据该病菌基因组的密码子偏好性,优化了外源的荧光素酶基因序列,通过酵母同源重组构建了荧光素酶表达载体,利用PEG介导的原生质体转化法获得了稳定表达荧光素酶的大豆拟茎点种腐病菌菌株PlYC2-1-Luc。结果显示:荧光素酶基因的引入不影响大豆拟茎点种腐病菌的生长速率和致病力。以PlYC2-1-Luc菌株进行示踪可直观发现:健康大豆中分离的3株内生镰孢菌能够显著抑制PlYC2-1-Luc生长,具有生防潜力;含苯醚甲环唑、精甲霜灵·咯菌腈和咯菌腈·噻霉酮的种衣剂均可抑制PlYC2-1-Luc向大豆种子扩展,表明这些药剂或其成分可用于病害防控;PlYC2-1-Luc对大豆品种Williams的致病力强于齐黄34,表明齐黄34更加抗病。该荧光素酶标记方法具有较好的有效性和稳定性,该研究为进一步开展大豆拟茎点种腐病菌的致病机理及病害防控技术研究提供了一种可视化、高效的菌株材料。

关键词：大豆拟茎点种腐病菌 Phomopsis longicolla 荧光素酶密码子偏好性病原菌示踪

中国大豆病虫害发生现状及全程绿色防控技术研究进展

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中国农药 2023年第8期19卷 8-14页

作者：叶文武刘万才王源超不详

大豆是重要的粮油作物,既是饲用和食用蛋白的重要来源,也是植物油脂的重要原料。中国大豆的年需求量超过1.1亿t,位居全球第一,然而国内每年的总产量不足2000万t,总需求的85%依赖于进口;受国际政治经济形势变化和新冠疫情等因素影响,国... 详细信息

大豆是重要的粮油作物,既是饲用和食用蛋白的重要来源,也是植物油脂的重要原料。中国大豆的年需求量超过1.1亿t,位居全球第一,然而国内每年的总产量不足2000万t,总需求的85%依赖于进口;受国际政治经济形势变化和新冠疫情等因素影响,国内所需大豆的稳定供应面临着严峻挑战。

关键词：经济形势变化食用蛋白粮油作物中国大豆植物油脂绿色防控技术总需求稳定供应

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深基坑坑角效应数值模拟

深基坑坑角效应数值模拟

作者：叶文武河海大学

学位级别：硕士

本文采用ADINA三维有限元数值模拟方法对深基坑坑角效应进行了模拟分析，重点研究了坑角效应附近土压力的变化及其影响范围、坑角效应影响范围内角撑的设置和分区开挖对支护结构变形以及角撑轴力的影响。通过分析得出以下主要成果：1．... 详细信息

本文采用ADINA三维有限元数值模拟方法对深基坑坑角效应进行了模拟分析，重点研究了坑角效应附近土压力的变化及其影响范围、坑角效应影响范围内角撑的设置和分区开挖对支护结构变形以及角撑轴力的影响。通过分析得出以下主要成果：1．提出了主动状态土压力坑角效应影响系数的概念，通过对主动状态土压力坑角效应及其主要影响因素(支护结构的刚度、基坑下卧层的土质、不同的基坑土体、地面堆载)的分析，得到一个总的主动状态土压力坑角效应影响系数。由二维有限元、朗肯土压力公式、库仑土压力公式和一些修正的土压力公式计算出，平面应变情况下的主动土压力值，再根据基坑的等级乘以安全系数和主动状态土压力坑角效应影响系数，这样就可以得到作用在支护结构上主动状态土压力的空间分布。2．分析影响角撑设置的因素后发现，在知道主动状态土压力坑角效应影响范围的基础上，有的放矢地设置角撑能够很好的抑制支护结构的变形，角撑和支护结构都不会承受过大的坑后土体的土压力，这样支护结构和角撑都趋向于安全，这也更好地利用了支护结构和角撑自身的强度，使支护结构和角撑在经济性和安全性二方面都得到了考虑，这为支护结构和角撑的设计提供了一定的参考。3．由于坑角效应的存在，使得坑角附近的整体刚度增大，在分区开挖时，要充分利用坑角附近整体刚度大的特点，尽量选择先撑后挖和边撑边挖的施工方式，它们对抑制支护结构的变形明显好于一次性开挖，并且要尽量避免先挖后撑的施工方式。利用ADINA三维有限元方法分析了一个工程实例，模拟结果显示：采用数值计算的结果与实测值基本是相符的，表明数值计算结果是合理的。

关键词：深基坑坑角效应主动状态土压力坑角效应影响系数主动状态土压力坑角效应影响范围

数字化X射线摄影的辅助诊断算法的研究与设计

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数字化X射线摄影的辅助诊断算法的研究与设计

作者：叶文武南京师范大学

学位级别：硕士

利用现代人工智能、互联网和通信技术促进先进医疗技术造福人类是科技、医疗领域研究者们不断探索和研究的热点之一。随着科技信息的发展,数字化X射线摄影（DR）医疗设备在国内外已基本普及,普通大众利用DR设备进行疾病检查趋于平常。但... 详细信息

利用现代人工智能、互联网和通信技术促进先进医疗技术造福人类是科技、医疗领域研究者们不断探索和研究的热点之一。随着科技信息的发展,数字化X射线摄影（DR）医疗设备在国内外已基本普及,普通大众利用DR设备进行疾病检查趋于平常。但是,目前国内医疗资源分配极不平衡,顶尖的、经验丰富的内科医师往往都集中在经济较为发达的城市地区工作。偏远、基层区域即使拥有了DR设备往往也还缺少专业、高水平的医师。本论文工作的目的就是希望能部分解决这种困境,为提高贫困地区的医疗水平做出一点微薄的贡献。本论文设计了一个数字化X射线摄影的辅助诊断系统。在此诊断系统平台上实现了DR设备拍摄的胸部X光片的质量控制、胸部X光片的算法的自动诊断,使得胸片诊断不再受地域、专业人员的限制,实现DR设备智能化目的。本论文工作主要分为四个部分,由胸部X光片质量控制、基于弱监督学习的诊断算法设计、基于强监督学习的诊断算法的设计和远程诊断平台的搭建组成。在胸部X光片质量控制中包括了对比度异常滤除、噪声异常滤除、像素分布稀疏异常滤除。基于弱监督学习的诊断算法设计包括经典的池化函数的介绍、经典的池化函数存在的问题的分析、新颖的池化算法Probabilistic-CAM Pooling的提出,实验结果分析等。基于强监督学习的诊断算法设计主要包括网络框架的设计、损失函数的设计、特征图精炼模块的设计以及评估参数的选择和实验结果的分析对比。从而并初步实现了胸部X光片的辅助诊断算法。本论文的创新点如下:（1）针对胸部X光片存在的问题提出了特定的质量控制算法,在高年资医生的指导下制定的算法指标阈值能够完全符合临床真实场景的筛选要求。（2）在弱监督诊断算法的设计中,提出了新颖的全局池化算法（Probabilistic-CAM Pooling）。利用该算法改进了传统的CAM算法、提出了Probabilistic-CAM算法。这些操作减善了在弱监督学习时病灶定位时出现的局部假阳性较多的情况（此算法于2019年10月斯坦福大学Chexpert竞赛中排名第2）。（3）在强监督的诊断算法的设计中,提出了适用于此特定场景的针对多种疾病的病灶定位的神经网络模型,并根据具体任务提出了改进的损失函数。经计算验证在公认的性能指标上证明了其优越性。

关键词：胸部疾病质量控制深度学习病灶定位辅助诊断