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基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 234-240页

作者：李赫王玉范凯毛艺霖丁仕波宋大鹏王梦琪丁兆堂山东省农业科学院茶叶研究所山东济南250108 青岛农业大学茶叶研究所山东青岛266109 日照市农业科学研究院茶叶研究所山东日照276827

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估... 详细信息

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估框架。首先,采集了1 000张茶树受冻后的树冠图像,并且按照4∶1分为训练集和测试集,并对训练集图像的冻害叶片进行标注。其次,采用Faster R-CNN网络对茶树的冻害叶片进行识别提取,并且分别选择了AlexNet、 VGG19和ResNet50三种特征提取器,选择鲁棒性最高的特征提取器作为主干网络。然后,将提取到的茶树冻害叶片图像进行小波变换增强处理,从而得到了一张低频率和三张高频率的图像。将小波变换处理后的图像和未经小波变换处理的图像分别输入到VGG16、 SVM、 AlexNet、 ResNet50等网络对冻害叶片进行分级,比较四种网络的分类性能。根据冻害叶片的数量、冻害叶片的程度,不同冻害程度叶片的权重系数,对茶树受冻程度打分,从而对茶树整体的冻害程度进行评估。结果表明:(1)基于ResNet50的Faster R-CNN模型提取茶树冻害叶片的性能最好,其查准率为93.33%,查全率为92.57%,高于VGG19和AlexNet作为主干网络的识别性能,可以确保大多数的冻害叶片都能被提取出来,并为叶片的冻害程度进一步分级提供基础。(2)VGG16模型分类不同冻害程度的叶片的整体准确率为89%,高于其他模型(SVM、 AlexNet、 ResNet50)的整体分类准确率,表明VGG16模型具有较高的鲁棒性。(3)小波变换处理后的冻害叶片图像与未经小波变换处理后的冻害叶片相比较,能提升模型的整体分类准确率2%~6%。说明小波变换增强技术可以提高网络的准确率。因此,本实验框架可以准确和高效地将茶树冻害叶片进行分级,对于茶园冻害程度的评估具有重要价值,为北方茶园的越冬防护提供技术支撑。

关键词：茶树冻害叶片 Faster R-CNN VGG16 小波变换

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中晚熟甜樱桃新品种福阳的选育

果树学报 2024年第6期41卷 1252-1255页

作者：李芳东王玉霞田长平张序李延菊张福兴孙庆田山东省烟台市农业科学研究院山东烟台265500

福阳是由黑珍珠×(萨米脱+先锋)杂交选育出的中晚熟甜樱桃新品种。果实心脏形,果皮紫黑色、有光泽,果顶稍凹陷,果肉、果汁深红色;果肉脆硬,味甜。平均单果质量9.7 g,最大单果质量14.1 g;果柄中短,柄长3.45 cm;核小,果实可食率94.6%。果... 详细信息

福阳是由黑珍珠×(萨米脱+先锋)杂交选育出的中晚熟甜樱桃新品种。果实心脏形,果皮紫黑色、有光泽,果顶稍凹陷,果肉、果汁深红色;果肉脆硬,味甜。平均单果质量9.7 g,最大单果质量14.1 g;果柄中短,柄长3.45 cm;核小,果实可食率94.6%。果肉可溶性固形物含量(w,后同)18.7%,总糖含量11.62%,总酸含量0.61%;鲜食品质上。果实在鲜红至紫红色时,口感即好,挂果时间长。果实生育期55 d左右,烟台地区6月上中旬成熟;树势健壮,萌芽率高(98.2%),成枝力强,成花易。福阳耐贮运,早实、丰产、稳产,4年生树每666.7 m^(2)产量268 kg,综合性状优良。适宜在山东省甜樱桃适栽区推广种植。

关键词：甜樱桃新品种福阳中晚熟

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小麦玉米轮作体系中有机无机肥料配比对小麦养分利用和土壤肥力的影响

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江苏农业科学 2024年第13期52卷 54-59页

作者：宋朝玉王圣健黄俊杰宫明波王瑞英青岛市农业科学研究院山东青岛266100

为了筛选小麦玉米轮作体系中小麦最佳有机肥无机肥配比方案,采取定位研究方法,设计了不施肥(T1)、100%有机肥(T2)、75%有机肥+25%化肥(T3)、50%有机肥+50%化肥(T4)、25%有机肥+75%化肥(T5)和100%化肥(T6)共6个试验处理,进行不同处理下... 详细信息

为了筛选小麦玉米轮作体系中小麦最佳有机肥无机肥配比方案,采取定位研究方法,设计了不施肥(T1)、100%有机肥(T2)、75%有机肥+25%化肥(T3)、50%有机肥+50%化肥(T4)、25%有机肥+75%化肥(T5)和100%化肥(T6)共6个试验处理,进行不同处理下小麦养分利用、籽粒产量、土壤养分的比较分析。研究结果表明,施用有机肥降低了茎叶和籽粒的N养分浓度,增加了茎叶和籽粒的P、K养分浓度,提高了土壤pH值和土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量;有机无机肥料配合施用通过显著提高单位面积穗数和小幅度增加千粒重实现籽粒产量的显著提高;适宜的有机无机配比利于提高养分积累量和肥料表观回收率;与100%化肥相比,T3的茎叶N养分浓度降低6.7%,茎叶P养分浓度提高37.8%,籽粒P、K养分浓度分别提高7.6%和11.9%,籽粒N、P、K养分积累量分别提高5.4%、15.0%和19.0%,N、K养分收获指数分别提高3.6%和12.5%,氮磷钾养分表观回收率分别提高6.3%、136.9%和14.6%,土壤养分提升明显,小麦籽粒产量提高6.74%。因此推荐75%有机肥+25%化肥作为小麦玉米周年轮作体系中小麦最佳施肥方案。

关键词：小麦玉米轮作有机无机肥料配比养分浓度养分积累土壤养分

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两种诱虫灯下亚洲玉米螟种群动态及迁飞状态分析

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中国农业科学 2024年第20期 4071-4081页

作者：王丽丽栾炳辉王洪涛王培松高兴祥刘保友山东省烟台市农业科学研究院山东省农业科学院植物保护研究所

【目的】亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）是我国玉米生产中最具毁灭性的鳞翅目迁飞害虫之一，严重威胁玉米安全生产，比较和评价地面灯和探照灯诱集的玉米螟种群动态和迁飞状态，为玉米螟精准防控技术制定和迁飞监测预警提供科学依... 详细信息

【目的】亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）是我国玉米生产中最具毁灭性的鳞翅目迁飞害虫之一，严重威胁玉米安全生产，比较和评价地面灯和探照灯诱集的玉米螟种群动态和迁飞状态，为玉米螟精准防控技术制定和迁飞监测预警提供科学依据。【方法】2019—2023年连续5年在山东烟台利用地面灯和高空探照灯对玉米螟进行监测，每年4月1日至10月31日逐日检查并统计两种诱虫灯下的玉米螟数量，通过绘制监测曲线分析玉米螟的种群动态；根据每日诱虫量占全年诱虫量的百分比研究分析玉米螟的上灯规律；根据迁飞性昆虫种群数量“突增突减”现象，以及探照灯和地面灯诱虫数量比值，分析玉米螟的迁飞状态。【结果】玉米螟发生数量在年度间和月份间呈差异变化，且探照灯对玉米螟的诱集量高于地面灯，经Pearson相关分析，两种诱虫灯年诱虫总量之间不存在相关性；地面灯和探照灯监测的玉米螟种群动态基本一致，但探照灯诱虫高峰明显，且开始时间早，结束时间晚；地面灯和探照灯下玉米螟上灯规律一致，只有高峰日、一般发生日和不发生日3种类型，且高峰日均以7月中旬为分界点呈现前后两个高峰阶段；迁飞状态分析显示，玉米螟总体上分为两个迁飞过程，5月下旬至6月下旬为第一个迁飞过程，虫量少、历期短，7月下旬至9月中旬为第二个迁飞过程，虫量多、历期长。【结论】地面灯和探照灯下玉米螟种群动态一致，两种灯均可用于监测玉米螟发生动态，但探照灯诱虫数量多、诱虫高峰明显、第一个高峰日早、高峰历期长，在监测玉米螟早期迁飞状态方面更具优势，可及时监控玉米螟发生情况，并做好防控准备；地面灯和探照灯下玉米螟上灯规律一致，其高峰日均分前后两个高峰阶段，且高峰日状态明显，均可用于监测玉米螟上灯规律；玉米螟5月下旬至6月下旬经烟台从南往北迁飞，7月下旬至9月中旬往南回迁，可提前在玉米螟迁飞路径上加强监测预警，并开展精准防控工作控制玉米螟迁飞种群数量。

关键词：高空探照灯地面灯亚洲玉米螟种群动态迁飞状态

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宁县黄甘桃果实品质综合评价

果树学报 2024年第1期41卷 65-75页

作者：张彦山肖正璐顾群英豆丽萍何博庆阳市农业科学研究院甘肃庆阳745000

【目的】比较分析不同宁县黄甘桃品种(系)果实品质差异,筛选具有代表性的品质指标,建立果实品质评价体系和预测模型,为宁县黄甘桃品质科学评价和优系筛选提供依据。【方法】以17份宁县黄甘桃种质资源和锦绣黄桃(对照)果实为材料,分析测... 详细信息

【目的】比较分析不同宁县黄甘桃品种(系)果实品质差异,筛选具有代表性的品质指标,建立果实品质评价体系和预测模型,为宁县黄甘桃品质科学评价和优系筛选提供依据。【方法】以17份宁县黄甘桃种质资源和锦绣黄桃(对照)果实为材料,分析测定14项品质指标,运用系统性描述、相关性分析、因子分析对18份材料的品质进行综合评价并排序,通过聚类分析对18份材料的品质进行分类,通过回归分析得到宁县黄甘桃果实品质预测模型和核心指标。【结果】17份宁县黄甘桃果实品质指标变异系数分布在6.53%~98.15%之间,其中色泽指数(CCI)变异系数最大,单宁含量变异系数最小。各品质指标间存在不同程度的相关性。主成分分析提取了6个主成分,累计贡献率达到87.06%,建立了综合评价模型,并依据各品系(种)的综合得分进行优良度排序。应用逐步回归分析建立宁县黄甘桃鲜食品质预测模型,筛选出4项指标可作为宁县黄甘桃品质评价的核心指标。聚类分析将18份试材分为4类。【结论】主成分分析结合回归分析筛选出可溶性固形物含量、糖酸比、单宁含量和固酸比可作为宁县黄甘桃的品质评价核心指标,品质预测模型可简化果实品质评价工作;主成分分析结合聚类分析筛选出宁黄1号、宁黄18号和宁黄19号为优良宁县黄甘桃品系,两种方法相结合使评价结果更科学、合理。研究结果将为宁县黄甘桃的地方品种的开发和利用提供依据。

关键词：宁县黄甘桃果实品质主成分分析综合评价

楸子叶片酵母文库构建及甘油二酯激酶MpDGK7互作蛋白鉴定

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核农学报 2024年第9期38卷 1691-1698页

作者：冷凇凝谭延肖张煜吴玉森韩双陈晓乐德州市农业科学研究院山东德州253015 山东省葡萄研究院山东济南250100

为探究MpDGK7参与调控苹果对非生物胁迫响应的机制,本研究通过构建苹果属植物楸子(Malus prunifolia)叶片的酵母双杂交cDNA文库,筛选与甘油二酯激酶MpDGK7互作的蛋白并进行验证。结果显示,本研究构建的cDNA文库库容达到1.5×107 CFU,重... 详细信息

为探究MpDGK7参与调控苹果对非生物胁迫响应的机制,本研究通过构建苹果属植物楸子(Malus prunifolia)叶片的酵母双杂交cDNA文库,筛选与甘油二酯激酶MpDGK7互作的蛋白并进行验证。结果显示,本研究构建的cDNA文库库容达到1.5×107 CFU,重组率100%,平均插入片段长度大于1200 bp。利用MpDGK7构建诱饵载体pBT3-N-MpDGK7,质粒无毒性且不存在自激活,通过共转化方法从文库中筛选到13个与MpDGK7互作的蛋白。选取4个代表性互作蛋白(KAN4、MYC2、BTB/POZ和金属硫蛋白)进行点对点验证,发现它们均与MpDGK7发生互作。双分子荧光互补(BiFC)验证结果表明,MpKAN4与MpDGK7互作主要发生在细胞膜和细胞核上,MpBTB与MpDGK7互作主要发生在细胞膜上。因此,推测MpDGK7可能通过参与KAN4、MYC2、BTB/POZ和金属硫蛋白等介导的胞内信号转导过程来影响苹果对逆境胁迫的响应。本研究结果为进一步阐明DGK基因参与苹果抗逆分子调控的机理奠定了基础。

关键词：苹果 MpDGK7 酵母双杂交双分子荧光互补蛋白互作

甜高粱和粒用高粱在武威地区的生产性能及其饲喂质量比较分析

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草业科学 2024年

作者：杨珍何增国武威市农业科学研究院

分别引进4个甜高粱和4个粒用高粱品种在甘肃中部的武威市古浪县进行生产性能和饲喂价值比较试验，旨在筛选出适应性强、饲喂价值高，适宜在该区域推广的高粱品种。试验结果表明，甜高粱在株高、草产量、糖锤度方面更具优势，而粒用高粱... 详细信息

分别引进4个甜高粱和4个粒用高粱品种在甘肃中部的武威市古浪县进行生产性能和饲喂价值比较试验，旨在筛选出适应性强、饲喂价值高，适宜在该区域推广的高粱品种。试验结果表明，甜高粱在株高、草产量、糖锤度方面更具优势，而粒用高粱的粗蛋白、粗脂肪、总脂肪酸和相对饲喂质量都显著高于甜高粱。在参试的8个高粱品种中百绿18号和吉甜杂5号具有适应性好、草产量高的优势，干草产量分别达到44557.12kg/hm2和38860.53kg/hm2；而平试10号和平杂8号除具有粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、总脂肪酸（FA）含量好的优势外，相对饲喂质量也在8个参试品种中更高，分别为189.39、203.01。将各品种草产量、糖锤度及影响饲喂质量的营养价值因素应用隶属函数进行计算，在8个参试品种中隶属函数值较高的3个品种是吉甜杂5号、平试10号和平杂8号，分别为0.634、0.617、0.560。因此，根据田间表现和综合分析认为，吉甜杂5号、平试10号、平杂8号和百绿18号更适宜在该地区及自然条件相似的同类地区推广种植。

关键词：甜高粱粒用高粱生产性能饲用质量

鲁西北地区大豆玉米间作不同行比配置对大豆生长、产量及间作系统的影响

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中国油料作物学报 2024年

作者：朱冠雄高祺华方静田艺心朱金英李春燕王春雨曹鹏鹏王士岭高凤菊德州市农业科学研究院

为筛选鲁西北地区大豆玉米间作适宜的行比配置，进一步促进大豆玉米带状间作复合种植技术的推广应用，以单作大豆（SS）和单作玉米（SM）为对照，设置5个不同的行比配置处理（4S2M、4S3M、4S4M、6S3M、6S4M），分析不同行比配置对大豆... 详细信息

为筛选鲁西北地区大豆玉米间作适宜的行比配置，进一步促进大豆玉米带状间作复合种植技术的推广应用，以单作大豆（SS）和单作玉米（SM）为对照，设置5个不同的行比配置处理（4S2M、4S3M、4S4M、6S3M、6S4M），分析不同行比配置对大豆干物质积累、光合参数等生长性状、产量及品质的影响，及不同行比配置对间作系统生产力、土地当量比、竞争比率及实际产损失的影响。结果表明：4S4M模式下，大豆干物质积累量、光合参数、群体产量及品质表现最优，间作系统生产力、土地当量比、竞争比率、实际产量损失均表现最高，经济产值为31 581.10元/hm2，最具间作优势。4S4M模式为鲁西北地区大豆玉米间作最佳行比配置，适宜在鲁西北及相似生态区域推广应用。

关键词：大豆玉米间作行比配置间作系统生产力土地当量比竞争比率实际产量损失间作优势

蟹爪兰品种的DUS测试性状主成分分析及其亲缘关系研究

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园艺学报 2024年第6期51卷 1321-1331页

作者：赵天荣凌建刚任锡亮宁波市农业科学研究院浙江宁波315040

对58个蟹爪兰品种DUS(特异性、一致性和稳定性)测试中的16个性状的原始数据平均值进行统计分析,揭示各性状变异情况,并进行主成分分析和聚类分析。分析结果显示花托颜色变异系数最大,为62.74%,内轮花被片宽度变异系数最小,为10.35%。按... 详细信息

对58个蟹爪兰品种DUS(特异性、一致性和稳定性)测试中的16个性状的原始数据平均值进行统计分析,揭示各性状变异情况,并进行主成分分析和聚类分析。分析结果显示花托颜色变异系数最大,为62.74%,内轮花被片宽度变异系数最小,为10.35%。按照方差累计贡献率86.8%提取10个主成分,通过各性状在各主成分的得分,筛选出蟹爪兰资源评价中性状叶状茎宽度、叶状茎长度、始花期、叶状茎边缘缺刻的类型、叶状茎边缘缺刻的深度、花长度、内轮花被片宽度、内轮花被片边缘区的颜色、花宽度、花托颜色和雌蕊花筒以上部分长度具有重要的地位。聚类分析结果显示,58个供试品种依据16个性状聚为3大类,并细分为6小类。其中C类10个品种中有9个的叶状茎边缘缺刻类型为钝锯齿或密钝锯齿,说明聚入C类的品种具有仙人指(Schlumbergera bridgesii)的基因,与A类和B类距离较远。结果表明DUS测试的相关性状在蟹爪兰品种间具有广泛的多态性,类间距离的远近能够较准确地反映品种间的亲缘关系。

关键词：蟹爪兰 DUS测试表型亲缘关系