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基于3D CNN-BiLSTM-ATFA网络和步态特征的奶牛个体识别方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 315-324页

作者：司永胜宁泽普王克俭马亚宾袁明河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 河北省畜牧良种工作总站石家庄050061

针对基于花纹的奶牛个体识别中纯色或花纹较少的奶牛识别准确率较低的问题,本文提出一种基于步态特征的奶牛个体识别方法。首先,将DeepLabv3+语义分割算法的主干网络替换为MobileNetv2网络,并引入基于通道和空间的CBAM注意力机制,利用... 详细信息

针对基于花纹的奶牛个体识别中纯色或花纹较少的奶牛识别准确率较低的问题,本文提出一种基于步态特征的奶牛个体识别方法。首先,将DeepLabv3+语义分割算法的主干网络替换为MobileNetv2网络,并引入基于通道和空间的CBAM注意力机制,利用改进后模型分割出奶牛的剪影图。然后,将三维卷积神经网络(3D CNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)构建为3D CNN-BiLSTM网络,并进一步集成自适应时间特征聚合模块(ATFA)生成3D CNN-BiLSTM-ATFA奶牛个体识别模型。最后,在30头奶牛的共1242条视频数据集上进行了奶牛个体识别实验。结果表明,改进后DeepLabv3+算法的平均像素准确率、平均交并比、准确率分别为99.02%、97.18%和99.71%。采用r3d_18作为3D CNN-BiLSTM-ATFA的主干网络效果最优。基于步态的奶牛个体识别平均准确率、灵敏度和精确度分别为94.58%、93.47%和95.94%。奶牛躯干和腿部不同部位进行加权特征融合的个体识别实验表明识别准确率还可进一步提高。奶牛跛足对步态识别效果影响较为明显,实验期间由健康变为跛足和一直跛足的奶牛个体识别准确率分别为89.39%和92.61%。本文研究结果可为奶牛的智能化个体识别提供技术参考。

关键词：奶牛个体识别步态特征 3D CNN BiLSTM

直播稻播前不同土壤火焰温度条件下杂草种子发芽率试验

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农业机械学报 2024年第1期55卷 134-144页

作者：周志艳李鑫黄俊浩杨得帅林键沁姜锐华南农业大学工程学院广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 广东省农业人工智能重点实验室广州510642 广东省农业航空应用工程技术研究中心广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642

杂草的有效控制是降低直播稻稳产风险的重要措施,播前土壤火焰处理是以非化学方法在进行播种前抑制杂草种子萌发的有效手段。为明确土壤火焰处理中温度场对杂草种子发芽率的影响规律,采用数值模拟方法对燃料分流部件中集管结构参数进行... 详细信息

杂草的有效控制是降低直播稻稳产风险的重要措施,播前土壤火焰处理是以非化学方法在进行播种前抑制杂草种子萌发的有效手段。为明确土壤火焰处理中温度场对杂草种子发芽率的影响规律,采用数值模拟方法对燃料分流部件中集管结构参数进行了研究,数值模拟和验证试验结果表明,当集管内径d为20 mm、气体输入流量为1.0~3.5 m^(3)/h时,最大流量偏差系数Δη在3.0%以内,支管间气体流量分配较均匀。基于数值模拟结果设计了火焰燃烧装置,研究6种输入流量(1.0~3.5 m^(3)/h)的液化石油气燃料对火焰高度和火焰温度分布的影响,以拖拉机行进速度、燃料输入流量和土壤深度作为试验因素,进行了全因素试验,采用稻田间常见的杂草种子研究温度场对杂草种子发芽率的影响规律。试验结果表明,在常温常压工作环境下,火焰高度和火焰温度最高值均随着燃料输入流量的增大而增大;当拖拉机行进速度为2.36 km/h,燃料输入流量为2.5、3.0、3.5 m^(3)/h时,土壤温度最高值可分别达到92.83、116.58、156.83℃;相比未经火焰处理的对照组,当土壤温度达到92.83℃时,在α=0.05的显著性水平下,千金子、异型莎草种子发芽率显著降低,但马唐、鳢肠种子发芽率受影响不显著,当土壤温度达到116.58℃和156.83℃时,4种杂草种子发芽率均显著降低;当土壤温度达到156.83℃时,马唐、鳢肠、千金子和异型莎草4种杂草种子发芽率分别降低94.82%、87.81%、86.54%和84.05%。田间试验结果表明,土壤火焰处理对稗草、马唐、鳢肠和异型莎草有显著的抑制萌发作用,其相对除草率Y≥80.00%。

关键词：直播稻土壤消杀燃烧特性温度场种子发芽率

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我国经济作物产业发展现状与机械化趋势分析

中国农机化学报 2024年第1期45卷 1-13页

作者：吴传云王建合杨瑶李丹阳李曦严然农业农村部农业机械化总站北京市100122 河北省农机化技术推广总站石家庄市050011

通过梳理2019—2023年全国棉油糖蔬果茶药等主要经济作物产业和机械化发展情况,提出各作物机械化新趋势和急需解决的问题。结果表明,棉花种植面积逐年萎缩,单产逐年增加,机收率超过77%,国产采棉机实现新发展,机械化植保化控是短板;油菜... 详细信息

通过梳理2019—2023年全国棉油糖蔬果茶药等主要经济作物产业和机械化发展情况,提出各作物机械化新趋势和急需解决的问题。结果表明,棉花种植面积逐年萎缩,单产逐年增加,机收率超过77%,国产采棉机实现新发展,机械化植保化控是短板;油菜不断扩面积提单产,油菜机种率达到45%,机械化移栽在不同地区形成配套解决方案,机收损失仍较大;花生种植面积和产量均达到新高,综合机械化率超过68%,收获机供不应求,南方机种机收是难点;甘蔗种植面积、产量基本稳定,分步式机收与联合机收同步推进,“一刀砍”问题亟待解决;蔬菜种植面积和产量稳步增长,综合机械化率为42.61%,以收定种、机艺融合理念得到认可,急需研推用一体推进种收关键机具熟化应用;园林水果面积和产量稳定增长,综合机械化率只有27.3%,现代果园全程机械化典型不断涌现,水果收获减损与防灾减灾装备水平亟待提高;茶园面积和产量持续增加,综合机械化率为34.09%,机采机运水平和夏秋茶利用率显著提高,加工向智能化成套设备方向发展,中耕施肥专用机具缺乏;临床常用类中药材种植面积呈恢复性增长,综合机械化率为42.90%,重点省份适宜品种基本实现全程机械化,山地林下和花叶果实类中药材机械化基本空白。

关键词：经济作物产业发展机械化趋势分析

河北省两类奶牛场大肠杆菌耐药性检测及多位点序列分型分析

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河北农业大学学报 2024年第2期47卷 82-90,96页

作者：魏玉杰李莹洁王旭丹梁春彩刘聚祥河北农业大学动物医学院河北保定071000 河北省兽药饲料工作总站河北石家庄050000 石家庄市藁城区畜牧工作总站河北石家庄052160

为研究抗菌药物减量使用对细菌耐药性的影响,本试验从抗菌药物减量使用达标奶牛场和非达标奶牛场采集肛拭子样品,进行常规细菌分离鉴定,对分离株进行耐药表型、基因型检测和多位点序列分型(Multi-locus sequencetyping,MLST)。比较两类... 详细信息

为研究抗菌药物减量使用对细菌耐药性的影响,本试验从抗菌药物减量使用达标奶牛场和非达标奶牛场采集肛拭子样品,进行常规细菌分离鉴定,对分离株进行耐药表型、基因型检测和多位点序列分型(Multi-locus sequencetyping,MLST)。比较两类奶牛场大肠杆菌的耐药表型和基因型的差异性。结果显示,从174个肛拭子样品中分离到了173株大肠杆菌,达标场84株,非达标场89株,总体分离率为99.4%。耐药性检测发现,达标场和非达标场大肠杆菌耐药率无显著性差异(P>0.05)。分离株中共有23株大肠杆菌具有多重耐药性,多数五重及以上耐药菌株来自于非达标场。除QnrB基因达标场检出率高于非达标场外(P0.05)。MLST分型发现25种ST类型,其中20种为已知ST型,5种新ST型。达标场大肠杆菌的优势型为ST109型,非达标场大肠杆菌的优势型为ST10和ST1307型。奶牛场大肠杆菌的耐药表型、基因型与ST型之间无相关性。

关键词：大肠杆菌耐药性耐药基因多位点序列分型

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蝴蝶兰新品种‘娇红’

园艺学报 2024年第3期51卷 701-702页

作者：吕复兵陈和明肖文芳李佐广东省农业科学院环境园艺研究所广东省园林花卉种质创新综合利用重点实验室广州510640

‘娇红’是以‘红冠’为母本,‘红霞’为父本,通过人工授粉杂交选育出来的小花型紫花蝴蝶兰新品种。植株株幅28.4 cm,叶长16.8 cm,叶宽6.4 cm,单枝花朵数8.2朵,花枝长45.6 cm,花径7.0 cm;花形圆整,花色紫红,萼片和花瓣的RHS比色卡值为5... 详细信息

‘娇红’是以‘红冠’为母本,‘红霞’为父本,通过人工授粉杂交选育出来的小花型紫花蝴蝶兰新品种。植株株幅28.4 cm,叶长16.8 cm,叶宽6.4 cm,单枝花朵数8.2朵,花枝长45.6 cm,花径7.0 cm;花形圆整,花色紫红,萼片和花瓣的RHS比色卡值为57B,唇瓣RHS比色卡值为57A。花期长达2~3个月。

关键词：蝴蝶兰紫花小花型品种

基于药效团模型筛选CTX-M-14型超广谱β-内酰胺酶抑制剂

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生物技术通报 2024年第6期40卷 319-329页

作者：王梦帆赵子玉王春光刘廷玉陈曦张铁河北农业大学动物医学院保定071000 河北省畜牧良种工作总站石家庄050049

【目的】开发针对头孢噻肟-水解酶-14(CTX-M-14)型超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrumβ-lactamase,ESBLs)的抑制剂,用以缓解细菌耐药带来的严重危害。【方法】使用DiscoveryStudio Visualizer(DS Visualizer)构建基于受体结构的药效团模型(structure-based pharmacophore,SBP)和基于配体共同特征的定性药效团模型(common feature pharmacophore generation,HIPHOP),并将验证后的模型作为查询条件对ZINC数据库进行以CTX-M-14蛋白为靶标的虚拟筛选,得到拟合分数良好的中药单体成分甘草酸(glycyrrhizic acid,GL),对其进行相关作用力分析、分子动力学模拟和结合自由能计算,分析甘草酸与CTX-M-14蛋白的结合模式、结合能力及稳定性;最后通过联合抑菌试验及酶动力学试验考察甘草酸的抗菌增敏活性、抑酶作用及抑酶方式。【结果】中药单体成分甘草酸主要与CTX-M-14蛋白活性中心多个氨基酸残基形成氢键和范德华作用力,两者的对接分数与结合自由能分别为-10 kcal/mol及-22.06 kcal/mol;甘草酸与头孢噻肟钠联用呈协同作用(FICI≤0.5);甘草酸可竞争性抑制β-内酰胺酶对底物抗生素的水解作用,对头孢噻肟钠的抑酶保护率可达58.53%,与克拉维酸接近(60.98%)。【结论】中药单体甘草酸可与CTX-M-14蛋白稳定结合,通过竞争性抑制β-内酰胺酶对底物抗生素的水解作用,提高多重耐药大肠杆菌E320和重组蛋白阳性菌BL-21对头孢噻肟钠的敏感性,实现抗生素的减量增效。

关键词：甘草酸 CTX-M-14 药效团模型分子动力学模拟联合抑菌

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饲用抗生素替代品在畜禽生产中应用研究进展

动物营养学报 2024年

作者：马新燕李大刚余苗周荣柱广东省农业科学院动物科学研究所猪禽种业全国重点实验室农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室广东省畜禽育种与营养研究重点实验室全国畜牧总站

抗生素的使用给畜禽健康提供了保障,但也给畜牧业的发展和食品安全带来了负面影响。抗生素替代品的研究与开发成为保证养殖业可持续发展的热点课题。本文综述了饲用抗生素替代品如酸化剂、微生态制剂、植物提取物、抗菌肽、微生物发酵... 详细信息

抗生素的使用给畜禽健康提供了保障,但也给畜牧业的发展和食品安全带来了负面影响。抗生素替代品的研究与开发成为保证养殖业可持续发展的热点课题。本文综述了饲用抗生素替代品如酸化剂、微生态制剂、植物提取物、抗菌肽、微生物发酵饲料等功效的研究进展、存在的问题及展望,以期为畜禽生产中饲用抗生素替代品的研究与使用提供参考。

关键词：抗生素替代品畜禽研究进展

水利水电工程闸门控制技术与运行维护管理方法分析

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荷斯坦奶牛肝脏组织中与泌乳时期及繁殖力相关的基因共表达网络构建

科学与信息化 2024年第9期 98-100页

作者：陈泽勇广东省阳江市机电排灌管理总站广东阳江 529500

水利水电工程的高效化发展,不仅能加快农业生产效率,增加农民的经济收入,而且能保护生态环境,促进经济可持续发展.在水利水电工程建设中,闸门属于核心装置,需要根据水利水电工程基本情况,采取正确的闸门控制技术方法,制定合理化的水闸... 详细信息

水利水电工程的高效化发展,不仅能加快农业生产效率,增加农民的经济收入,而且能保护生态环境,促进经济可持续发展.在水利水电工程建设中,闸门属于核心装置,需要根据水利水电工程基本情况,采取正确的闸门控制技术方法,制定合理化的水闸运行管理方案.基于此,本文以提高水闸运行稳定性为研究目标,重点阐述了水利水电工程闸门控制技术与闸门运行维护管理方法,并简单论述了闸门的基本结构、形式、类型,希望对相关工作有所帮助,以期持续提高水闸运行管理水平.

关键词：闸门控制技术运行维护水利水电

来源：博看期刊评论

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畜牧兽医学报 2024年第2期55卷 528-539页

作者：张志飞唐雪颖闵力童雄陈卫东巨向红李大刚广东省农业科学院动物科学研究所广东省畜禽育种与营养研究重点实验室广州510000 广东海洋大学滨海农业学院湛江524000

旨在运用加权基因共表达网络分析技术(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)筛选出荷斯坦奶牛(Bos taurus)肝脏组织中与泌乳时期及繁殖力相关的基因。本研究采用GEO数据库中的GSE62159数据集,该数据集分别包含高繁殖力... 详细信息

旨在运用加权基因共表达网络分析技术(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)筛选出荷斯坦奶牛(Bos taurus)肝脏组织中与泌乳时期及繁殖力相关的基因。本研究采用GEO数据库中的GSE62159数据集,该数据集分别包含高繁殖力(分泌到配种的平均时间间隔为85.6 d,n=24)和低繁殖力(分泌到配种的平均时间间隔为113.8 d,n=24)健康荷斯坦母牛在妊娠后期、泌乳初期和泌乳中期的肝脏组织转录组数据,使用R语言中的WGCNA包对该数据集进行共表达分析。将所得到的模块与不同泌乳时期以及不同繁殖力进行关联分析,得到目标模块,再依据连接度选择出排名前30的基因作为枢纽基因(Hub基因),对Hub基因进行功能富集分析,使用String网站构建出模块的蛋白互作网络(PPI),并使用Cytoscape软件筛选出Hub基因与蛋白互作分析(PPI)网络核心基因的交集,最终得到肝脏中与泌乳时期及繁殖力相关的目标基因。研究共得到14个模块,其中tan、greenyellow两个模块与泌乳时期相关,black模块与繁殖力相关。对hub基因进行富集分析后,发现肝脏中与泌乳早期相关基因功能主要包括:有物质的合成代谢途径、脂质脂蛋白的基因表达、蛋白质的合成到分泌等;与泌乳中期相关基因功能主要包括:疾病、机体的炎症反应、免疫反应以及急性期等;与繁殖力相关基因功能主要包括:胰岛素抵抗、子宫内膜癌以及癌症等。筛选到的12个肝脏中与泌乳早期相关的目标基因有RPN1、SEC 61A1、SEC 61B、SEC 61G、SSR1、SSR3、STT 3A、DAD1、DDOST、ERLEC1、HM 13和OSTC;6个与泌乳中期相关的目标基因有ITGAL、ITGB2、LAPTM5、PTPRC、C 3AR1和CTSS;4个与繁殖力相关的目标基因有:PDS 5A、ROCK1、AQR和LTN 1。本研究使用WGCNA、PPI、基因功能富集等生物信息学方法,鉴定得到荷斯坦奶牛肝脏中与泌乳时期、繁殖力相关的目标基因,并对目标基因进行了功能富集分析,为高繁殖力及高产奶牛培育方向的科研工作积累了理论资料。

关键词：荷斯坦奶牛肝脏泌乳繁殖性能加权基因共表达网络分析

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