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考虑无线传输损耗的农业物联网节点分布规划算法研究

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农业机械学报 2022年第5期53卷 275-281页

作者：谢家兴梁高天高鹏王卫星华南农业大学电子工程学院广州510642 广东省智慧果园科技创新中心广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广州510642

针对传统的农业物联网路由以及网关选址时,考虑实际地形对传输损耗的影响不够,导致节点电能的浪费以及维护费用增加的问题,本文首先对农场地形以及已布置终端的位置进行建模,使用K-means算法确定路由初始位置以及该路由负责对接的终端... 详细信息

针对传统的农业物联网路由以及网关选址时,考虑实际地形对传输损耗的影响不够,导致节点电能的浪费以及维护费用增加的问题,本文首先对农场地形以及已布置终端的位置进行建模,使用K-means算法确定路由初始位置以及该路由负责对接的终端。在考虑电磁波自由空间损耗以及绕射损耗的前提下设计合理的适应度函数,基于一种可变惯性系数的粒子群优化算法对路由和网关的位置进行优化。最终模型给出最大的电磁波损耗数据,用于在确定节点的最大发射功率时提供参考。算例仿真发现,路由位置通过PSO算法寻优,最大传输损耗最多可降低27.82%。实地检验发现,本算法所选取的最优点通信质量显著高于其附近的点,RSSI提升达12%~20%。模型最终给出的路由和网关最大传输损耗与最优布局位置对于实际节点铺设具有指导性意义。

关键词：农业物联网节点选址 K-means算法粒子群优化算法绕射损耗自由空间损耗

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江汉平原长湖浮游植物初级生产力的季节性变化及其驱动因子

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湖泊科学 2023年第3期35卷 833-843页

作者：李学梅刘璐龚森森孟子豪胡飞飞柴毅杨德国中国水产科学研究院长江水产研究所农业农村部淡水生物多样性保护重点实验室武汉430223 长江大学动物科学学院荆州434025

为探究长江中下游富营养化浅水湖泊的浮游植物初级生产力季节性演替特征及其驱动因子,本研究于2020年4月(春)、8月(夏)、10月(秋)及2021年1月(冬)对湖北长湖浮游植物进行采样调查,同时运用黑白瓶测氧法及VGPM模型估算法分别估算了其浮... 详细信息

为探究长江中下游富营养化浅水湖泊的浮游植物初级生产力季节性演替特征及其驱动因子,本研究于2020年4月(春)、8月(夏)、10月(秋)及2021年1月(冬)对湖北长湖浮游植物进行采样调查,同时运用黑白瓶测氧法及VGPM模型估算法分别估算了其浮游植物生产力水平,并探究驱动初级生产力季节性变化的主要环境因子。结果显示,4个季节共鉴定出浮游植物194种,其中绿藻门(95种,49%)和硅藻门(40种,21%)居绝对优势地位;黑白瓶法测得浮游植物水柱总生产力(P t)季节变化为:夏季((1841.24±345.93)mg C/(m^(2)·d))>秋季((1324.14±208.34)mg C/(m^(2)·d))>春季((847.50±247.72)mg C/(m^(2)·d))>冬季((711.43±133.52)mg C/(m^(2)·d)),其中M2站位在夏季采样时(2424.66 mg C/(m^(2)·d))水柱总生产力最高;在垂直空间上,浮游植物总生产力(GPP)及净生产力(NPP)随水深增加而逐渐变小。基于VGPM法估算的初级生产力(PP eu)季节性分布为夏季((3713.18±900.30)mg C/(m^(2)·d))>秋季((2643.62±1062.48)mg C/(m^(2)·d))>春季((2477.13±669.75)mg C/(m^(2)·d))>冬季((708.07±390.40)mg C/(m^(2)·d)),空间分布特征呈现海子湖区>马洪台湖区>圆心湖区的趋势。相关性分析结果显示:长湖浮游植物初级生产力(P t和PP eu)相关系数为88.2%,具有极显著相关性,它们与浮游植物密度以及叶绿素a(Chl.a)浓度均具有显著相关性。多元逐步回归分析显示,PP eu主要受Chl.a、水温、pH、总悬浮物和硝态氮的影响,而P t则可以通过电导率、水温和溶解氧来进行预测。该结果可为长江中下游湖泊水体富营养化以及渔业生产潜力评估奠定基础。

关键词：长湖浮游植物生产力叶绿素a 黑白瓶法 VGPM模型

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)初次性成熟性腺发育的组织学观察

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海洋与湖沼 2022年第5期53卷 1208-1218页

作者：陈国柱钟镇霄杨旻珉邢钱钱夏正龙唐琼英易少奎蔡缪荧杨杰杨国梁湖州师范学院浙江省水生生物资源养护与开发技术研究重点实验室中国水产科学研究院水生动物繁育与营养重点实验室浙江湖州313000 江苏数丰水产种业有限公司江苏高邮225654

性腺发育是罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)个体生长及繁育的重要生物学过程,是良种培育的基础。采用外部形态观察及常规石蜡切片的方法,分析了罗氏沼虾初次性成熟过程中性腺外部形态及内部组织学变化的规律。结果表明,性腺颜色、... 详细信息

性腺发育是罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)个体生长及繁育的重要生物学过程,是良种培育的基础。采用外部形态观察及常规石蜡切片的方法,分析了罗氏沼虾初次性成熟过程中性腺外部形态及内部组织学变化的规律。结果表明,性腺颜色、体积及细胞组成、分布均随性腺发育表现出规律性变化,卵巢发育划分为8个时期,精巢发育分为4个时期。卵巢外部形态发育与内部组织学变化同步性高,随卵巢成熟度增加,不同阶段生殖细胞由生发区向外形成环状分区,Ⅰ~Ⅲ期卵巢体积、生殖细胞大小及性腺指数(GIS)增长缓慢,主要进行生殖细胞数量积累,Ⅳ~Ⅳ期卵巢体积、生殖细胞大小及GIS增长迅速,生殖细胞在增殖同时,营养物质积累迅速。可根据卵巢颜色、体积、色素分布等推测其内部组织细胞的发育情况。精巢形态发育和组织发育同步性较差,精巢体积、生殖细胞大小、种类及GIS在精巢成熟过程中变化较小,Ⅰ期精巢主要进行个体生殖功能的完善,Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期精巢则整体表现为个体生殖能力的强化过程。研究结果丰富了罗氏沼虾繁殖生物学内容,从形态及组织学方面初步探明了罗氏沼虾性腺的基本发育过程,可为其良种选育和虾苗繁育提供参考依据。

关键词：罗氏沼虾精巢卵巢周期划分性成熟

基于Z-score评价模型优化梨膏护色工艺

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食品工业科技 2022年第23期43卷 210-217页

作者：李月赵江丽张笑莹王永霞关军锋河北工程大学生命科学与食品工程学院河北邯郸056038 河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北石家庄050051

为优化鸭梨膏护色工艺,以褐变度、总酚、总黄酮含量和感官评价得分结果为基础建立Z-score(Z值)法综合评价模型,以Z值为评价指标,通过单因素试验和响应面试验确定鸭梨膏最佳护色参数,并采用电子鼻和电子舌对护色和未护色鸭梨膏的气味和... 详细信息

为优化鸭梨膏护色工艺,以褐变度、总酚、总黄酮含量和感官评价得分结果为基础建立Z-score(Z值)法综合评价模型,以Z值为评价指标,通过单因素试验和响应面试验确定鸭梨膏最佳护色参数,并采用电子鼻和电子舌对护色和未护色鸭梨膏的气味和滋味进行比较分析。结果表明:鸭梨膏最优护色工艺为抗坏血酸添加量0.02%(m/v)、柠檬酸添加量0.05%(m/v)、偏重亚硫酸钾添加量0.02%(m/v),在此条件下,鸭梨膏呈亮黄色半透明膏状,带有梨果特殊香味,酸甜感适中,感官得分为9.38,褐变度为0.201,总酚和总黄酮含量分别为59.80和80.10μg/mL,Z值法综合评价得分为5.14,与理论值5.03接近。电子鼻可以准确区分护色和未护色的梨膏。电子舌分析表明护色鸭梨膏具有明显的丰富度和酸味。

关键词：鸭梨膏 Z-scroe 法响应面试验护色品质评价

基于牡蛎肽构建油包水型乳液体系及其稳定性研究

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食品与发酵工业 2022年第10期48卷 156-163页

作者：杨文郑惠娜任鼎鼎李晋祯曹文红林海生秦小明章超桦广东海洋大学食品科技学院广东湛江524088 广东海洋大学深圳研究院广东深圳518108 国家贝类加工技术研发分中心(湛江) 广东省水产品加工与安全重点实验室广东省海洋生物制品工程实验室广东湛江524088 海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心(大连工业大学) 辽宁大连116034

为了拓宽牡蛎肽粉在食品领域的应用范围,对牡蛎肽基料的粉体学性质进行测定,进一步以牡蛎肽溶液为水相,大豆油为油相,聚甘油蓖麻醇酸酯为乳化剂,用剪切法制备油包水型乳液。采用电子鼻分析技术,流变仪和低场核磁成像技术对乳液的理化性... 详细信息

为了拓宽牡蛎肽粉在食品领域的应用范围,对牡蛎肽基料的粉体学性质进行测定,进一步以牡蛎肽溶液为水相,大豆油为油相,聚甘油蓖麻醇酸酯为乳化剂,用剪切法制备油包水型乳液。采用电子鼻分析技术,流变仪和低场核磁成像技术对乳液的理化性质进行表征,探究乳液在对抗不同温度、离心力、热处理、反复冻融等环境条件下的稳定性。结果显示,牡蛎肽基料的休止角为(22.29±0.49)°,滑动角为(29.19±0.46)°,堆积密度为(0.4697±0.0076)g/mL,振实密度为(0.5857±0.0069)g/mL,平衡吸湿率为37.89%。牡蛎肽基料具有较好流动性,吸湿能力较强。流变测定结果表明,构建的乳液为假塑性流体,核磁成像的伪彩色图像表明乳液油水相分布均匀。电子鼻测定结果表明,牡蛎肽的腥味物质主要来源于无机硫化物,构建的乳液体系对牡蛎肽溶液的腥味具有明显掩蔽效果。乳液在不同环境条件下均表现出较好的稳定性。

关键词：牡蛎肽吸湿性油包水乳液稳定性

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云南弥勒甘蔗褐条病病原菌的分离鉴定

植物保护 2022年第4期48卷 231-235页

作者：李婕李银煳李庆红张荣跃王晓燕单红丽黄应昆云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室开远661699 云南省植保植检站昆明650034

2019年10月,在云南弥勒甘蔗示范基地(23.92°N,103.33°E)发现‘云瑞10-187’和‘福农11-2907’高感甘蔗褐条病,发病率为50%~80%。为明确其病原,本研究采集病样进行了病原菌的分离、鉴定及系统发育分析,以期为该病害有效防控提供科学依... 详细信息

2019年10月,在云南弥勒甘蔗示范基地(23.92°N,103.33°E)发现‘云瑞10-187’和‘福农11-2907’高感甘蔗褐条病,发病率为50%~80%。为明确其病原,本研究采集病样进行了病原菌的分离、鉴定及系统发育分析,以期为该病害有效防控提供科学依据。依据形态特征、核糖体RNA的内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)和甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)分子鉴定及致病性测定,将病原菌鉴定为狗尾草平脐蠕孢Bipolaris setariae,是云南省甘蔗褐条病病原菌新记录种,丰富了甘蔗褐条病病原菌信息,为后续其他蔗区褐条病的研究奠定了基础。

关键词：云南甘蔗褐条病病原菌分离鉴定系统发育分析

减施20%化肥下绿肥翻压量对江西双季稻产量及氮素利用的影响

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植物营养与肥料学报 2022年第5期28卷 845-856页

作者：张磊徐昌旭刘佳李顺高嵩涓曹卫东南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌330200 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室北京100081

【目的】种植绿肥是实现化肥减施的重要措施,研究稻田系统中不同绿肥翻压量对土壤供氮及主作物水稻吸氮规律的影响,以期为江西双季稻区合理利用紫云英,提高水稻产量提供理论依据。【方法】田间试验位于江西双季稻区。在早稻氮磷钾肥用... 详细信息

【目的】种植绿肥是实现化肥减施的重要措施,研究稻田系统中不同绿肥翻压量对土壤供氮及主作物水稻吸氮规律的影响,以期为江西双季稻区合理利用紫云英,提高水稻产量提供理论依据。【方法】田间试验位于江西双季稻区。在早稻氮磷钾肥用量减施20%条件下,设置冬种并翻压紫云英鲜草15000(G_(1)F_(80))、22500(G_(1.5)F_(80))、30000(G_(2)F_(80))、37500(G_(2.5)F_(80))kg/hm^(2),以及冬闲且水稻不施化肥对照(CK)、冬种紫云英水稻不施化肥(GM)和冬闲常规施肥(F_(100))共7个处理。分析了水稻产量、植株吸氮量、氮肥利用率,以及水稻生育期土壤无机氮含量,并分析了土壤性状和水稻产量、植株吸氮量之间的关系。【结果】与F_(100)相比,G_(1)F_(80)处理早稻产量显著增加11.64%;G_(2)F_(80)处理晚稻产量显著增加7.81%;G_(1)F_(80)、G_(1.5)F_(80)和G_(2)F_(80)处理双季稻总产量分别显著增加5.79%、5.38%和7.17%。其余不同紫云英翻压量处理的产量相比F_(100)均未降低。冬种紫云英配施80%化肥可显著提高早稻稻谷吸氮量、早稻当季氮肥利用率和早稻氮肥偏生产力,提高早稻和晚稻收获期土壤全氮和有机质含量,提升土壤肥力水平。早稻孕穗期、早稻收获期和晚稻收获期,G_(2.5)F_(80)处理土壤铵态氮含量均显著高于F_(100)处理,且为各处理中含量最高。从早稻孕穗期到早稻收获期,不同紫云英翻压量处理氮素累积速率均为正值,水稻植株吸氮量增加,而冬闲常规施肥处理氮素累积速率为负值,水稻吸氮量降低。在水稻生育期,紫云英翻压量小于22500 kg/hm^(2)时,水稻植株吸氮量随翻压量增加而增加,而翻压量大于22500 kg/hm^(2)时,水稻植株吸氮量明显降低。土壤速效钾含量对水稻产量和吸氮量的贡献率最大,对早稻产量和早稻吸氮量的贡献率分别为35.17%和40.16%,对晚稻产量和吸氮量的贡献率分别为21.22%和25.22%,对双季稻产量和吸氮量的贡献率分别为34.83%和27.86%。【结论】在减施常规量20%化肥条件下,种植翻压适量紫云英可提高早稻稻谷吸氮量,促进水稻增产。翻压高量紫云英有利于培育土壤碳库和氮库,提高土壤供氮能力。综合各项分析,在江西双季稻区紫云英翻压量为30000 kg/hm^(2)时效果最好。

关键词：稻田紫云英翻压量水稻产量氮素利用

基于改进YOLO v4的荔枝病虫害检测模型

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农业机械学报 2023年第5期54卷 227-235页

作者：王卫星刘泽乾高鹏廖飞李强谢家兴华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广州510642 广东省农业技术推广中心广州510520 广东省智慧果园科技创新中心广州510642

为实时准确地检测到自然环境下背景复杂的荔枝病虫害,本研究构建荔枝病虫害图像数据集并提出荔枝病虫害检测模型以提供诊断防治。以YOLO v4为基础,使用更轻、更快的轻量化网络GhostNet作为主干网络提取特征,并结合GhostNet中的核心设计... 详细信息

为实时准确地检测到自然环境下背景复杂的荔枝病虫害,本研究构建荔枝病虫害图像数据集并提出荔枝病虫害检测模型以提供诊断防治。以YOLO v4为基础,使用更轻、更快的轻量化网络GhostNet作为主干网络提取特征,并结合GhostNet中的核心设计引入更低成本的卷积Ghost Module代替颈部结构中的传统卷积,得到轻量化后的YOLO v4-G模型。在此基础上使用新特征融合方法和注意力机制CBAM对YOLO v4-G进行改进,在不失检测速度和模型轻量化程度的情况下提高检测精度,提出YOLO v4-GCF荔枝病虫害检测模型。构建的数据集包含荔枝病虫害图像3725幅,其中病害种类包括煤烟病、炭疽病和藻斑病3种,虫害种类包括毛毡病和叶瘿蚊2种。试验结果表明,基于YOLO v4-GCF的荔枝病虫害检测模型,对于5种病虫害目标在训练集、验证集和测试集上的平均精度分别为95.31%、90.42%和89.76%,单幅图像检测用时0.1671 s,模型内存占用量为39.574 MB,相比改进前的YOLO v4模型缩小84%,检测速度提升38%,在测试集中检测平均精度提升4.13个百分点,同时平均精度比常用模型YOLO v4-tiny、EfficientDet-d2和Faster R-CNN分别高17.67、12.78、25.94个百分点。所提出的YOLO v4-GCF荔枝病虫害检测模型能够有效抑制复杂背景的干扰,准确且快速检测图像中荔枝病虫害目标,可为自然环境下复杂、非结构背景的农作物病虫害实时检测研究提供参考。

关键词：荔枝病虫害检测目标检测 YOLO v4 轻量化

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中早熟马铃薯新品种‘北方002’

园艺学报 2022年第S2期49卷 141-142页

作者：王宽祁利潘吴桂丽冯琰王磊尹江罗亚婷王燕刘畅龚学臣王海军河北北方学院旱作农业研究中心河北张家口075000 张北坝源薯业开发有限公司河北张家口076450

‘北方002’是由‘荷十五’与‘BF0637.135’杂交选育而来的马铃薯新品种。中早熟,生育期85 d。株形直立,生长繁茂,分枝少,株高65 cm左右。结薯较集中。薯块较大且均匀,呈长椭圆形,薯皮光滑,芽眼浅,淡黄皮黄肉,商品性好,商品薯率86.31%... 详细信息

‘北方002’是由‘荷十五’与‘BF0637.135’杂交选育而来的马铃薯新品种。中早熟,生育期85 d。株形直立,生长繁茂,分枝少,株高65 cm左右。结薯较集中。薯块较大且均匀,呈长椭圆形,薯皮光滑,芽眼浅,淡黄皮黄肉,商品性好,商品薯率86.31%,适合鲜食。干物质含量21.5%,淀粉含量15.8%。两年平均产量34.35 t·hm^(-2),抗马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)和早疫病。

关键词：马铃薯中早熟品种