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基于无人机多光谱影像与机器学习算法的棉花冠层叶绿素含量估算研究

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棉花学报 2024年第1期36卷 1-13页

作者：赵鑫李朝阳王洪博刘江凡江文格赵泽艺王兴鹏高阳塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学塔里木绿洲农业教育部重点实验室新疆阿拉尔843300 农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000 中国农业科学院西部农业研究中心新疆昌吉831100 中国农业科学院农田灌溉研究所河南新乡453002

【目的】利用无人机多光谱技术监测棉花冠层叶片的叶绿素含量。【方法】通过无人机获取新疆南疆地区棉花冠层的多光谱图像,选取7种植被指数,利用7种不同的反演方法估算棉花关键生育时期花铃期的叶绿素含量,包括基于线性回归(linear regr... 详细信息

【目的】利用无人机多光谱技术监测棉花冠层叶片的叶绿素含量。【方法】通过无人机获取新疆南疆地区棉花冠层的多光谱图像,选取7种植被指数,利用7种不同的反演方法估算棉花关键生育时期花铃期的叶绿素含量,包括基于线性回归(linear regression,LR)的一元线性回归、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)、岭回归(ridge regression,RR)、最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归,以及支持向量回归(support vector regression,SVR)、K近邻回归(K nearest neighbors regression,KNNR)、随机森林回归(random forest regression,RFR)。【结果】与线性回归模型相比,RFR、SVR和KNNR算法提高了棉花冠层叶绿素含量估算模型精度,尤其是RFR算法,其模型验证集的决定系数为0.742,均方根误差为1.158 mg·L^(-1),相对分析误差为1.969。【结论】利用RFR机器学习方法构建的基于无人机多光谱影像的棉花冠层叶片叶绿素含量估算模型可及时、准确地判断棉花的生长状况,为棉田精准管理提供技术支撑。

关键词：无人机多光谱叶绿素含量机器学习遥感反演棉花

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基于元分析的新疆膜下滴灌棉田精量施氮研究

棉花学报 2024年第1期36卷 50-65页

作者：许琪宋在金李朝阳董晓梅黄童童宋战肖飞杨玉辉塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 北京城市学院北京100193

【目的】明确施氮对棉花产量及其构成因子的影响,并为氮肥的精量施用及棉花高产提供理论借鉴。【方法】以新疆膜下滴灌棉田为研究对象,采用元分析(meta-analysis,meta分析)和通径分析,研究不同施氮量、施氮方案、气候条件等对棉花产量... 详细信息

【目的】明确施氮对棉花产量及其构成因子的影响,并为氮肥的精量施用及棉花高产提供理论借鉴。【方法】以新疆膜下滴灌棉田为研究对象,采用元分析(meta-analysis,meta分析)和通径分析,研究不同施氮量、施氮方案、气候条件等对棉花产量的综合效应及影响机制。【结果】与不施氮相比,施氮能显著提高棉花产量,增产效应为43.38%。施氮量为360~480 kg·hm^(-2)时,对棉花的增产效应最大;施氮量超过此范围,棉花产量不再显著增加,本研究推荐的经济施氮量为360~420 kg·hm^(-2)。基肥20%,追肥80%且按照6%、8%、22%、25%、12%、7%的比例随水滴施6次的施氮方案对棉花的增产效应最大。对于年蒸发量>2000 mm、年降水量4000℃、无霜期>200 d的地区,且土壤为砂质土、土壤初始有机碳含量新疆植棉区施氮量为360~420 kg·hm^(-2),采用上述优化方案合理施氮,可以实现膜下滴灌棉田的高产并降低环境风险。

关键词：精量施氮施氮方案膜下滴灌棉花产量元分析通径分析

新疆西梅采后生理变化与贮运保鲜技术研究进展

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食品工业 2024年第4期45卷 173-177页

作者：晏文丽代宇琪韩淼金鹏侯旭杰王萍塔里木大学食品科学与工程学院/新疆生产建设兵团南疆特色农产品深加工重点实验室阿拉尔843300 南京农业大学食品科学学院南京210095

西梅属于跃变型优质鲜果,其采后代谢旺盛,在采后贮运过程中极易腐烂变质,导致销售价值降低。因此通过综述西梅种植现状、西梅采后生理和表观特征及其影响因素、采后贮运保鲜技术研究进展,以期为西梅贮运保鲜技术提供思路和参考,进而减... 详细信息

西梅属于跃变型优质鲜果,其采后代谢旺盛,在采后贮运过程中极易腐烂变质,导致销售价值降低。因此通过综述西梅种植现状、西梅采后生理和表观特征及其影响因素、采后贮运保鲜技术研究进展,以期为西梅贮运保鲜技术提供思路和参考,进而减少西梅采后损失。

关键词：新疆西梅采后生理保鲜技术贮运方式

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阿瓦提红葡萄酵母菌的分离鉴定及应用

食品与发酵工业 2024年

作者：程功王丽玲霍亚蒙吾拉尔·吐吾列巴衣侯旭杰李璐黄新德新疆棉都慕萨莱思有限责任公司塔里木大学食品科学与工程学院/南疆特色农产品深加工兵团重点实验室

酵母菌在传统慕萨莱思发酵过程中起着非常重要的作用，为提高传统慕萨莱思工业化生产的质量，采用传统分离方法从阿瓦提红葡萄果实中分离筛选酵母菌，利用形态学观察和分子生物学技术对菌种进行鉴定，并对其耐受性进行分析，同时将性能... 详细信息

酵母菌在传统慕萨莱思发酵过程中起着非常重要的作用，为提高传统慕萨莱思工业化生产的质量，采用传统分离方法从阿瓦提红葡萄果实中分离筛选酵母菌，利用形态学观察和分子生物学技术对菌种进行鉴定，并对其耐受性进行分析，同时将性能优良的酵母菌应用于慕萨莱思发酵。结果表明，酵母菌J为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，其余五株为丝孢毕赤酵母属（Hyphopichia）。菌株J、J1、J2的酒精耐受能力和耐酸能力较强，菌株J的耐糖性能优于J1和J2，可耐受500 g/L葡萄糖浓度。3株酵母菌发酵慕萨莱思试验结果表明，菌株J发酵慕萨莱思速度较快，酿出的慕萨莱思甘甜醇厚、酸甜协调、果香和焦香较浓郁，感官评分为（85±0.1）。综上，分离出的酿酒酵母J具有良好的发酵慕萨莱思潜力，可作为扩大生产菌株，提高慕萨莱思质量。

关键词：慕萨莱思酵母菌阿瓦提红葡萄

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新疆果园绿肥粉碎打捆一体机的设计与试验

农机化研究 2024年

作者：谭洪岩廖结安赵劲飞席琳乔张全忠苏广东杨丙辉塔里木大学机械电气化工程学院塔里木大学现代农业工程重点实验室

我国果园绿肥种植面积广、种类多,绿肥改良土壤理化性质及有机质含量效果显著。根据新疆果园土地土壤性质及果园特有种植模式,为解决果园绿肥集条后成捆会因频繁搅动表土导致表土水分散失、粉碎打捆单独作业工序复杂和能耗高等问题,设... 详细信息

我国果园绿肥种植面积广、种类多,绿肥改良土壤理化性质及有机质含量效果显著。根据新疆果园土地土壤性质及果园特有种植模式,为解决果园绿肥集条后成捆会因频繁搅动表土导致表土水分散失、粉碎打捆单独作业工序复杂和能耗高等问题,设计出适用于新疆果园绿肥的粉碎打捆机,可实现对果园绿肥直接粉碎成捆,有效避免频繁搅动表土,减少水分散失,成捆后方便运输、便于储存,可作青饲料,可异地施用等。对样机悬挂架进行Ansys有限元分析且对粉碎刀辊进行模态分析,结果表明:选材合理,满足使用要求。样机田间试验结果表明:当拖拉机前进速度为1.2 m/s、碎草刀辊转速为1 000 r/min、粉碎刀离地间隙为100 mm时,绿肥粉碎长度合格率平均值为90.2%、草捆密度平均值为454.8 kg/m3,满足果园绿肥成捆利用需求。

关键词：果园绿肥粉碎机构打捆机构响应面

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棉花种质资源萌发期耐盐性鉴定及筛选

作物学报 2024年第5期50卷 1147-1157页

作者：李航刘丽黄乾刘文豪司爱君孔宪辉王旭文赵福相梅拥军余渝塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300 新疆农垦科学院棉花研究所/农业农村部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室新疆石河子832000

种子萌发期是对盐分较敏感的时期,测定不同盐浓度胁迫下的棉花种子发芽情况是筛选棉花耐盐种质的重要依据之一。本研究对629份棉花种质资源进行0、150 mmol L^(-1) NaCl处理,对鲜重、发芽势等6个性状的耐盐系数进行差异分析,结果显示盐... 详细信息

种子萌发期是对盐分较敏感的时期,测定不同盐浓度胁迫下的棉花种子发芽情况是筛选棉花耐盐种质的重要依据之一。本研究对629份棉花种质资源进行0、150 mmol L^(-1) NaCl处理,对鲜重、发芽势等6个性状的耐盐系数进行差异分析,结果显示盐胁迫下各个性状较对照均存在显著差异;使用主成分分析、隶属函数分析对棉花种质耐盐性进行综合评价;对综合评价值D值进行聚类分析,根据D值的大小将629份种质资源分成5类:188份耐盐中间型材料、376份耐盐型材料、36份高耐盐型材料、28份盐敏感型材料、1份高盐敏感型材料;通过逐步回归分析建立棉花萌发期耐盐性评价预测模型:D=0.277RFW+0.29RGP+0.189RPL+0.387RGR-0.32(R^(2)=0.992),筛选出鲜重、下胚轴长、发芽势和发芽率4个指标可作为棉花萌发期耐盐性鉴定的指标。本研究建立了一套精准、高效的耐盐性鉴定体系,筛选到36份高耐盐材料和1份高敏感材料,为棉花耐盐机制研究和培育耐盐新品种提供参考。

关键词：棉花萌发期耐盐性综合评价

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阿克苏冰糖心苹果对小鼠肠道菌群的影响

食品科技 2024年第4期49卷 60-66页

作者：张旭东宗昕张兰儒加娜亚·奴拉斯别克王纪阳苟永桢许倩塔里木大学食品科学与工程学院南疆特色农产品深加工兵团重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学生命科学与技术学院新疆阿拉尔843300

为探究阿克苏冰糖心苹果对小鼠肠道菌群的影响,给4组5周龄雄性昆明小鼠每天分别灌胃阿克苏冰糖心苹果糖心部分、阿克苏冰糖心苹果果肉(非糖心部分)、山梨醇以及生理盐水。21 d后在无菌条件下解剖取出小鼠结肠段,通过对结肠段的16S rRNA... 详细信息

为探究阿克苏冰糖心苹果对小鼠肠道菌群的影响,给4组5周龄雄性昆明小鼠每天分别灌胃阿克苏冰糖心苹果糖心部分、阿克苏冰糖心苹果果肉(非糖心部分)、山梨醇以及生理盐水。21 d后在无菌条件下解剖取出小鼠结肠段,通过对结肠段的16S rRNA进行选择性扩增并用Illumina Novaseq 6000对扩增的基因序列进行高通量测序,对小鼠肠道菌群的多样性、丰富度、菌群物质组成结构以及功能基因代谢预测分析。结果表明,灌胃冰糖心苹果并未对正常小鼠肠道菌群丰富度与多样性产生显著变化。灌胃冰糖心苹果果肉(非糖心部分)使小鼠肠道变形菌门显著增加,也上调了控制新陈代谢的基因;灌胃冰糖心苹果糖心部分使小鼠肠道拟杆菌纲显著减少,芽孢杆菌纲显著增加;灌胃山梨醇可在一定程度上抑制变形菌门菌群的增长。该结果为进一步探索阿克苏冰糖心苹果更为深层次的内在价值提供了理论依据。

关键词：阿克苏冰糖心苹果小鼠肠道菌群高通量测序

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温室环境控制方法现状分析及发展研究

中国农机化学报 2024年第4期45卷 58-65页

作者：伏俊伟贺小伟王旭峰刘金秀朱冠三李敏塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

温室通过创造适宜的种植条件有效地提高农业资源利用率,在农业生产中的地位日趋重要。温室气候变化是一种多因子高度耦合的非线性过程,易受外部气候环境干扰,进而影响整个控制系统的稳定性,如何稳定、高效、智能地控制温室内气候变量是... 详细信息

温室通过创造适宜的种植条件有效地提高农业资源利用率,在农业生产中的地位日趋重要。温室气候变化是一种多因子高度耦合的非线性过程,易受外部气候环境干扰,进而影响整个控制系统的稳定性,如何稳定、高效、智能地控制温室内气候变量是当前亟待解决的实际问题。通过总结国内外温室环境控制方法研究现状,分别从模糊控制、解耦控制、节能控制、神经网络4个方面着手,阐述现阶段主流温室智能控制方法应用现状与优缺点,发现当前温室环境控制因素单一、能源利用效率低、控制模型动态调整能力差等问题;提出未来温室环境控制应实现系统多变量控制、控制的可持续性和节能性、控制模型优化、农艺与环境控制相结合等建议,以期为温室农业的健康发展与精细化管理提供参考和指导。

关键词：温室环境控制方法智能控制农艺精细化管理

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22种抗生素对梨火疫病菌的室内毒力测定及对花器安全性评价

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新疆农业科学 2024年第2期61卷 461-468页

作者：刘振亚苏宣乐唐丽蒋思铭李亚鹏但红侠张王斌塔里木大学/南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室/南疆农业有害生物综合治理兵团重点实验室/农业农村部阿拉尔作物有害生物科学观测实验站新疆阿拉尔843300

【目的】筛选出抑制梨火疫病的药剂,为梨火疫病的绿色安全防控提供技术支持。【方法】采用抑菌圈法筛选22种抗生素,评价其在库尔勒香梨花器上的安全性。【结果】13种抗生素对梨火疫病菌有抑制作用,其中在抑菌圈直径达到9 mm时,氯霉素①... 详细信息

【目的】筛选出抑制梨火疫病的药剂,为梨火疫病的绿色安全防控提供技术支持。【方法】采用抑菌圈法筛选22种抗生素,评价其在库尔勒香梨花器上的安全性。【结果】13种抗生素对梨火疫病菌有抑制作用,其中在抑菌圈直径达到9 mm时,氯霉素①、注射用头孢噻肟钠、注射用头孢曲松钠和诺氟沙星的药剂有效浓度由低至高是5.30、7.60、9.88、11.64 mg/L,使用同等剂量下4种药剂的抑制作用强于其它药剂;氯霉素①、注射用头孢噻肟钠、注射用头孢曲松钠、罗红霉素分散片、诺氟沙星对库尔勒香梨花器的危害较轻。【结论】氯霉素①、诺氟沙星、注射用头孢曲松钠和注射用头孢噻肟钠可在田间防治梨火疫病上应用。

关键词：梨火疫病抑菌圈法室内毒力测定安全评价