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基于CRV-YOLO的苹果中心花和边花识别方法

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农业机械学报 2024年第2期55卷 278-286页

作者：司永胜孔德浩王克俭刘丽星杨欣河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 河北农业大学机电工程学院保定071001

苹果树疏花是果园生产管理中的重要环节。准确高效地识别苹果中心花和边花,是研发智能疏花机器人的前提。针对苹果疏花作业中的实际需求,提出了一种基于CRV-YOLO的苹果中心花和边花识别方法。本文基于YOLO v5s模型进行了如下改进:将C-Co... 详细信息

苹果树疏花是果园生产管理中的重要环节。准确高效地识别苹果中心花和边花,是研发智能疏花机器人的前提。针对苹果疏花作业中的实际需求,提出了一种基于CRV-YOLO的苹果中心花和边花识别方法。本文基于YOLO v5s模型进行了如下改进:将C-CoTCSP结构融入Backbone,更好地学习上下文信息并提高了模型特征提取能力,提高了模型对外形相似和位置关系不明显的中心花和边花的检测性能。在Backbone中添加改进RFB结构,扩大特征提取感受野并对分支贡献度进行加权,更好地利用了不同尺度特征。采用VariFocal Loss损失函数,提高了模型对遮挡等场景下难识别样本检测能力。在3个品种1837幅图像数据集上进行了实验,结果表明,CRV-YOLO的精确率、召回率和平均精度均值分别为95.6%、92.9%和96.9%,与原模型相比,分别提高3.7、4.3、3.9个百分点,模型受光照变化和苹果品种影响较小。与Faster R-CNN、SSD、YOLOX、YOLO v7模型相比,CRV-YOLO的精确率、平均精度均值、模型内存占用量和复杂度性能最优,召回率接近最优。研究成果可为苹果智能疏花提供技术支持。

关键词：苹果花识别 YOLO v5s 上下文信息中心花边花

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两种生育酚酯衍生物对D-半乳糖致衰老小鼠的抗衰老作用

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食品科学 2024年第6期45卷 97-104页

作者：陈炜莉贝翎杨扬王璧莹李家旭阚绪甜李文治杜冰华南农业大学食品学院广东广州510642 无限极(中国)有限公司研发中心广东广州510623

为探究两种生育酚酯衍生物(D-α-生育酚醋酸酯和DL-α-生育酚醋酸酯)的抗衰老作用,本实验测定其体外抗氧化能力,并采用D-半乳糖构建衰老小鼠模型,同时用两种生育酚酯衍生物干预42 d,分析衰老相关指标变化规律。结果表明:在0.1~0.3 mg/m... 详细信息

为探究两种生育酚酯衍生物(D-α-生育酚醋酸酯和DL-α-生育酚醋酸酯)的抗衰老作用,本实验测定其体外抗氧化能力,并采用D-半乳糖构建衰老小鼠模型,同时用两种生育酚酯衍生物干预42 d,分析衰老相关指标变化规律。结果表明:在0.1~0.3 mg/mL质量浓度范围内,两种生育酚酯衍生物的羟自由基清除能力、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除能力、Fe2+螯合能力、总还原能力均优于VC。与衰老模型组相比,经过生育酚酯衍生物干预后,小鼠血清中丙二醛含量显著下降(P<0.05,P<0.01,P<0.001,P<0.0001),谷胱甘肽过氧化物酶和总抗氧化能力显著升高(P<0.05,P<0.01,P<0.001,P<0.0001);血清中炎症因子白细胞介素-6、白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α和肝功能指标天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶水平显著降低(P<0.05,P<0.01,P<0.001,P<0.0001);小鼠肝脏中核因子-E2-相关因子(nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)、醌氧化还原酶1(quinone oxidoreductase,NQO1)、血红素氧合酶1(heme oxygenase-1,HO-1)的mRNA及蛋白相对表达量提升,其中DL-α-生育酚醋酸酯的Nrf2、NQO1、HO-1 mRNA相对表达量分别增加了514.08%、461.78%、515.32%,蛋白相对表达量分别增加了620.00%、988.89%、1200.00%(P<0.0001)。综上所述,两种生育酚酯衍生物对D-半乳糖致衰老小鼠具有抗衰老作用,且DL-α-生育酚醋酸酯效果更好,二者抗衰老作用可能与调控Nrf2信号通路相关。

关键词：生育酚酯衍生物 D-半乳糖抗氧化抗衰老核因子-E2-相关因子

摇枝式加工型苹果采摘振动参数仿真优化与试验

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农业机械学报 2024年第5期55卷 28-39页

作者：杨欣姜尊豪李建平谢金燕顾浩源边永亮河北农业大学机电工程学院保定071001 河北省智慧农业装备技术创新中心保定071001 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

为探究不同振动参数组合对苹果采摘效果的影响,建立苹果树二级树枝振动力学模型,解析分析得到影响苹果脱落的主要因素为振动频率、振幅及夹持位置。测量苹果树形态特征并基于矮砧密植整形原理建立纺锤形苹果树三维模型,利用ANSYS软件对... 详细信息

为探究不同振动参数组合对苹果采摘效果的影响,建立苹果树二级树枝振动力学模型,解析分析得到影响苹果脱落的主要因素为振动频率、振幅及夹持位置。测量苹果树形态特征并基于矮砧密植整形原理建立纺锤形苹果树三维模型,利用ANSYS软件对苹果树模型进行有限元仿真分析,仿真结果表明,振动频率4~8 Hz、振幅20~30 mm、夹持位置0.35l~0.65l(l为二级树枝长度)时,对果树损伤较小且苹果易脱落。设计四因素三水平振动采摘试验,以确定苹果树不同位置树枝最佳的振动参数组合,利用Design-Expert软件对试验数据进行分析和响应面优化,参数优化结果为:采摘苹果树上层苹果时,振动频率为5 Hz,振幅为28 mm,夹持位置为0.40l;采摘苹果树中层苹果时,振动频率为4 Hz,振幅为30 mm,夹持位置为0.43l;采摘苹果树下层苹果时,振动频率为8 Hz,振幅为20 mm,夹持位置为0.65l;通过验证试验得到苹果树上层、中层、下层摘净率为96.4%、94.8%、93.2%,与优化值相近,表明优化模型可靠。

关键词：加工型苹果振动采摘参数优化有限元仿真

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自走式马铃薯捡拾装袋机设计与试验

农业机械学报 2024年第1期55卷 85-95页

作者：杨德秋汪昕刘萌萌李洋陈新予程子文中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083

针对马铃薯分段收获中,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高的问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾装袋机。该自走式马铃薯捡拾装袋机能一次性完成马铃薯捡拾、薯土分离、除秧和装袋的工作。阐述了自走式马铃薯捡拾装袋机整体结构,并对捡... 详细信息

针对马铃薯分段收获中,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高的问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾装袋机。该自走式马铃薯捡拾装袋机能一次性完成马铃薯捡拾、薯土分离、除秧和装袋的工作。阐述了自走式马铃薯捡拾装袋机整体结构,并对捡拾装置、升运链装置、三级输送链装置、分拣台以及卸料装置等关键部件进行详细设计;运用DEM-MBD耦合的方法对马铃薯在两级输送链交接处的运动过程及受力情况进行分析;运用Box-Behnken试验方法,以漏薯率和伤薯率为评价指标,以整机前进速度、捡拾装置输送链线速度、升运链线速度、三级输送链线速度为试验因素,对该机工作参数进行四因素三水平试验,使用Design-Expert软件建立二次多项式回归模型。对回归模型进行优化后,绘制响应面,并得出该机最优工作参数。田间试验表明:当前进速度为0.70 m/s、捡拾装置输送链线速度为1.10 m/s、升运链线速度为1.20 m/s、三级输送链线速度为1.30 m/s时,漏薯率为2.82%,伤薯率为3.61%,满足马铃薯捡拾收获作业要求。

关键词：马铃薯分段收获马铃薯捡拾装袋机离散元多体动力学

基于HRM技术的草鱼抗小瓜虫nlrc3基因SNP标记开发及关联分析

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上海海洋大学学报 2024年第1期33卷 1-8页

作者：陈锋黄梦璐李家乐沈玉帮上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室上海201306 上海海洋大学上海水产养殖工程技术研究中心上海201306 上海海洋大学水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心上海201306

为探究草鱼nlrc3基因的多态性和抗多子小瓜虫(Ichthyophthirius multifiliis)病之间的关联性,通过多子小瓜虫感染草鱼(Ctenopharyngodon idella)筛选出易感群体和抗病群体,并分析比较两个群体nlrc3基因的单核苷酸多态性(Single nucleoti... 详细信息

为探究草鱼nlrc3基因的多态性和抗多子小瓜虫(Ichthyophthirius multifiliis)病之间的关联性,通过多子小瓜虫感染草鱼(Ctenopharyngodon idella)筛选出易感群体和抗病群体,并分析比较两个群体nlrc3基因的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点,使用高分辨率熔解(High resolution melt,HRM)和Sanger测序技术验证SNP位点基因型,并将获得的SNP位点与草鱼抗病性状进行关联性分析。结果显示,从草鱼nlrc3基因中筛选得到了4个SNPs位点,有3个SNPs位点(SNP1、SNP3和SNP4)成功分型,其中SNP1和SNP3中分别含有AA、AG和AA、GG两种基因型,且与抗多子小瓜虫性状显著相关;倍型组合及其与抗病能力相关性分析显示,与其他二倍型相比,由SNP1的AG和SNP3的AA基因型组成的二倍型(D1)中100%为抗病个体,由SNP1的AG与SNP3的GG基因型组成的二倍型(D2)中95%为抗病个体,均为抗病优势基因型。研究表明,抗小瓜虫的草鱼全体中存在nlrc3基因多态性现象,并且不同分型与抗多子小瓜虫感染的能力显著相关,其中SNP1 AG与SNP3 AA组合的D1基因型为最强基因型。该研究结果为进一步开展草鱼抗小瓜虫病的育种和预防提供了重要的理论依据和技术支持。

关键词：草鱼多子小瓜虫高分辨率熔解单核苷酸多态性

不饱和脂肪酸在反刍动物饲粮中的应用研究进展

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动物营养学报 2024年第2期36卷 708-715页

作者：姚朝辉刘凯珍虎业浩高腾云河南农业大学动物科技学院河南省家畜营养调控与生态养殖国际联合实验室郑州450046

不饱和脂肪酸主要存在于植物种子、植物油及含油量多的海鱼中,在自然界含量丰富,对人体具有补脑健脑、调节免疫功能、抵抗心血管疾病等重要作用。在反刍动物生产上,富含不饱和脂肪酸的饲粮具有改善反刍动物生产性能、减少甲烷排放和改... 详细信息

不饱和脂肪酸主要存在于植物种子、植物油及含油量多的海鱼中,在自然界含量丰富,对人体具有补脑健脑、调节免疫功能、抵抗心血管疾病等重要作用。在反刍动物生产上,富含不饱和脂肪酸的饲粮具有改善反刍动物生产性能、减少甲烷排放和改善产品质量的功能。本文主要针对不饱和脂肪酸对反刍动物生产性能、瘤胃发酵、甲烷排放等方面的影响进行综述,旨在为不饱和脂肪酸在反刍动物营养方面的研究和应用提供参考。

关键词：不饱和脂肪酸反刍动物瘤胃代谢甲烷排放

硝酸异山梨酯对奶牛体外模拟瘤胃发酵甲烷产量、瘤胃发酵参数和营养物质降解率的影响

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动物营养学报 2024年第5期36卷 3061-3069页

作者：付帅旗杜兴杰姚朝辉王世伟张岩虎业浩高腾云河南农业大学动物科技学院河南省家畜营养调控与生态养殖国际联合实验室郑州450002

本试验旨在研究不同水平硝酸异山梨酯(ISDN)对奶牛体外模拟瘤胃发酵甲烷产量、瘤胃发酵参数和营养物质降解率的影响。采用单因素完全随机试验设计,设置2个平行批次,分为5组,每组5个重复。各组底物中ISDN添加水平分别为0(A组,作为对照组)... 详细信息

本试验旨在研究不同水平硝酸异山梨酯(ISDN)对奶牛体外模拟瘤胃发酵甲烷产量、瘤胃发酵参数和营养物质降解率的影响。采用单因素完全随机试验设计,设置2个平行批次,分为5组,每组5个重复。各组底物中ISDN添加水平分别为0(A组,作为对照组)、0.1%(B组)、0.2%(C组)、0.4%(D组)、0.6%(E组)。试验所用底物为全混合日粮(TMR),瘤胃液供体为5头体况相近的成年健康荷斯坦公牛。发酵24和48 h时,测量发酵甲烷产量、瘤胃发酵参数和营养物质降解率。结果表明:1)发酵24和48 h时,D组、E组的产气量、甲烷产量和甲烷比例均显著低于A组(P0.05),但D组和E组的瘤胃乙酸比例、乙酸/丙酸显著低于A组(P0.05)。综上所述,添加0.4%的ISDN可以有效降低体外模拟瘤胃发酵过程中甲烷产量,且对于营养物质降解率影响较小。

关键词：体外模拟瘤胃发酵甲烷硝酸异山梨酯瘤胃发酵参数奶牛

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腐熟花生秸秆对镉胁迫下花生生长、生理特性及镉积累的影响

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生态学杂志 2024年第4期43卷 1074-1081页

作者：张诗行于树涛张君张宇董敬超殷业超王力夫王宣辽宁省沙地治理与利用研究所辽宁阜新123000 吉林农业大学农学院长春130118

为了在农业生产中合理施用腐熟花生秸秆缓解镉对花生的毒害作用,本试验采用盆栽方式,选用高镉积累品系阜17-N-176和低镉积累品种阜花26为供试作物,研究施用不同量的腐熟花生秸秆(0、2.5、5.0、7.5 g·kg^(-1)土)对不同镉处理(0、1.0、2.... 详细信息

为了在农业生产中合理施用腐熟花生秸秆缓解镉对花生的毒害作用,本试验采用盆栽方式,选用高镉积累品系阜17-N-176和低镉积累品种阜花26为供试作物,研究施用不同量的腐熟花生秸秆(0、2.5、5.0、7.5 g·kg^(-1)土)对不同镉处理(0、1.0、2.0 mg·kg^(-1)土)下花生生长、生理特性及籽仁镉含量的影响。结果表明:在生长方面,施用腐熟花生秸秆促进了镉胁迫下花生主茎高、侧枝长和荚果重的增长,与不施用秸秆相比,分别最高增加了66.9%、36.6%和44.5%。在生理特性方面,施用腐熟花生秸秆提高了镉胁迫下花生SPAD值、净光合速率和过氧化物酶活性,与不施用秸秆相比,分别最高增加了48.3%、67.6%和131.9%,降低了丙二醛含量,最高降低了25.6%。在镉积累方面,施用腐熟花生秸秆降低了镉胁迫下花生的籽仁镉含量,较不施用秸秆最高降低了51.3%。在施镉量为1.0、2.0 mg·kg^(-1)的土壤中,施用7.5 g·kg^(-1)腐熟花生秸秆,花生的各项测量指标表现较好,并且籽仁镉含量符合国家标准,为这两种含量镉污染土壤较适宜的腐熟花生秸秆添加量。与高镉积累品系阜17-N-176相比,低镉积累品种阜花26抵抗镉胁迫的能力较强,并且施用腐熟花生秸秆缓解镉胁迫的效果较好。因此,在镉污染土壤中,施用腐熟花生秸秆且选用低镉积累花生品种有利于缓解镉对花生的毒害作用。

关键词：花生镉胁迫腐熟花生秸秆生长特性生理特性籽仁镉含量

硅酸钠对碱性盐胁迫下阳光玫瑰葡萄叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响

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果树学报 2024年第7期41卷 1359-1367页

作者：李冠宇马闯田淑芬王超霞王荣天津农学院园艺园林学院天津300392

【目的】探明硅对碱性盐胁迫下阳光玫瑰葡萄叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,进一步解释硅元素提高植物抗性的机制,为硅肥在葡萄生产中的应用提供理论依据。【方法】以一年生阳光玫瑰葡萄扦插苗为材料,对其分别施用硅酸钠(Na_(2)SiO_(3),2 mmo... 详细信息

【目的】探明硅对碱性盐胁迫下阳光玫瑰葡萄叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,进一步解释硅元素提高植物抗性的机制,为硅肥在葡萄生产中的应用提供理论依据。【方法】以一年生阳光玫瑰葡萄扦插苗为材料,对其分别施用硅酸钠(Na_(2)SiO_(3),2 mmol·L^(-1))、碱性盐(NaHCO_(3),100 mmol·L^(-1))、两者混合溶液(Na_(2)SiO_(3)+NaHCO_(3),2 mmol·L^(-1)+100 mmol·L^(-1)),以蒸馏水为对照,每7 d对根系进行浇灌1次,分4次进行,总计1 L。处理后60 d,测定其叶绿素荧光参数。【结果】与对照相比,单一Na_(2)SiO_(3)处理后阳光玫瑰叶片PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))和性能指数(PI_(abs))升高,NaHCO_(3)处理则显著降低,而Na_(2)SiO_(3)和NaHCO_(3)复合处理后较NaHCO_(3)处理显著升高,缓解了碱性盐对叶片PSⅡ活性的抑制;与对照相比,NaHCO_(3)处理下OJIP曲线上L、K、J点的相对荧光强度和相对可变荧光值明显升高,最大光化学效率(φP_(o))、电子传递的量子产额(φE_(o))、光合电子传输效率(φE_(o))值下降,而在Na_(2)SiO_(3)和NaHCO_(3)复合处理后较NaHCO_(3)处理趋势则相反,且φP_(o)、φE_(o)、ΨE_(o)值升高显著;与对照相比,NaHCO_(3)处理下单位叶面积吸收的光能(ABS/CSm)、单位叶面积捕获的光能(TR_(o)/CSm)、单位叶面积电子传递的能量(ET_(o)/CSm)、单位面积的反应中心数量(RC/CSm)和单位面积光合反应中心用于电子传递的能量(ET_(o)/RC)值最低,而Na_(2)SiO_(3)和NaHCO_(3)复合处理后较NaHCO_(3)处理显著升高;DI_(o)/CSm、ABS/RC值则表现出相反的趋势。【结论】NaHCO_(3)对葡萄叶片造成的伤害主要表现在降低单位叶面积中光合反应中心的数量,抑制单位反应中心的电子传递能力,而Na_(2)SiO_(3)可通过增加反应中心的数量,增强对光能的吸收与捕获能力,缓解单位反应中心的电子传递,提升光合效率,进而缓解盐胁迫对植物造成的伤害。

关键词：阳光玫瑰葡萄 PSⅡ 叶绿素荧光硅酸钠碳酸氢钠

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