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利用线性和非线性耦合方式建立温室温湿度预测模型

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中国农业气象 2022年第7期43卷 527-537页

作者：蔡淑芳林营志吴宝意郑东海雷锦桂福建省农业科学院数字农业研究所福州350003

基于蔬菜种植试验温室内温度、相对湿度和光照强度的实测数据,根据ARIMA模型和RBF神经网络对线性和非线性问题的预测能力差异,构建ARIMA-RBF神经网络权重组合的温湿度预测模型,对温室内温度和湿度的动态变化进行预测,并比较各模型预测... 详细信息

基于蔬菜种植试验温室内温度、相对湿度和光照强度的实测数据,根据ARIMA模型和RBF神经网络对线性和非线性问题的预测能力差异,构建ARIMA-RBF神经网络权重组合的温湿度预测模型,对温室内温度和湿度的动态变化进行预测,并比较各模型预测精度。结果表明:温室内温湿度分别具有更明显的线性和非线性变化特征,对应预测性能较好的单一模型分别为ARIMA模型和RBF模型。相较单一模型,ARIMA-RBF神经网络权重组合模型的预测精度更高、稳定性更好。最佳温度组合模型的MAE、MAPE和RMSE分别为1.04℃、2.95%和1.21℃;最佳湿度组合模型的MAE、MAPE和RMSE分别为0.35个百分点、0.36%和0.55个百分点。权重组合模型通过适当的加权策略充分发挥了单一模型对数据不同特征的处理能力,能较好地评估温室内温湿度状态,可为建立更具普适性的温室环境因子模型提供参考。

关键词：温室温度湿度模型 ARIMA RBF

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稻鱼共作对水稻产量效应的Meta分析

水生生物学报 2022年第12期46卷 1924-1931页

作者：蔡淑芳黄献光黄惠珍包巍张钟雷锦桂福建省农业科学院数字农业研究所福州350003

定量分析世界范围内稻鱼共作对水稻的产量效应,为稻鱼共作技术的大面积推广应用提供科学依据。研究搜集了公开发表的102组稻鱼共作与水稻单作处理的水稻产量数据(截至2021年12月31日)。运用Meta分析方法,明确了稻鱼共作对水稻产量的综... 详细信息

定量分析世界范围内稻鱼共作对水稻的产量效应,为稻鱼共作技术的大面积推广应用提供科学依据。研究搜集了公开发表的102组稻鱼共作与水稻单作处理的水稻产量数据(截至2021年12月31日)。运用Meta分析方法,明确了稻鱼共作对水稻产量的综合效应,进而量化分析了时间区域、田间条件、水稻品种、肥药管理、鱼苗投放和投喂管理等对稻鱼共作产量效应的影响。与水稻单作相比,稻鱼共作显著提高了水稻产量,平均增产率约为17.2%(95%CI:9.4%—25.6%),分析结果可靠。不同区域气候稻鱼共作的产量效应差异显著,国外和热带气候区域较高。2011年以后年份、田沟布局为一侧、水稻品种为粳稻的试验田中,稻鱼共作的水稻增产率相对较高;不同测产方式的产量效应差异不显著。不同肥药管理稻鱼共作的产量效应差异显著,施肥3次、单一追肥、施用有机肥与无机肥、施药的产量效应较高;在保障增产效应的前提下可以适当减少肥料农药的施用量,采用有机肥和不施农药方式以获取经济与环境的双重效益。投苗时间、养殖模式、投苗密度、投喂与否稻鱼共作的产量效应差异显著,在水稻移栽后21—25d投苗单养,规格、密度及生物量控制在40 g/尾、1尾/m^(2)和30 g/m^(2)以内,不投喂饲料更能发挥稻鱼共作的增产效应。稻鱼共作能够显著提高水稻产量,是有效利用稻田资源的可行方式。

关键词：稻鱼共作水稻产量效应 Meta分析

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基于深度学习的水稻主要害虫识别方法

农业机械学报 2022年

作者：梁勇邱荣洲李志鹏陈世雄张钟赵健福建省农业科学院数字农业研究所福建省农业科学院植物保护研究所

针对水稻稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像识别中自动化程度较低的问题，引入目标检测算法YOLO v5对监测设备和诱捕器上的稻纵卷叶螟和二化螟成虫进行识别与计数。依据稻纵卷叶螟和二化螟的生物习性，采用自主研发的水稻害虫诱集与拍摄监测...

针对水稻稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像识别中自动化程度较低的问题，引入目标检测算法YOLO v5对监测设备和诱捕器上的稻纵卷叶螟和二化螟成虫进行识别与计数。依据稻纵卷叶螟和二化螟的生物习性，采用自主研发的水稻害虫诱集与拍摄监测装置，自动获取稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像，并与三角形诱捕器和虫情测报灯诱捕拍摄的稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像共同构建水稻害虫图像数据集；采用左右翻转、增加对比度、上下翻转的方式增强图像数据集；对比了不同训练模型对三角形诱捕器和监测设备诱捕拍摄的水稻害虫图像的检测性能，并对比稻纵卷叶螟成虫不同训练样本量对识别结果的影响，用精确率、召回率、F1值、平均精度评估各模型的差异。测试结果表明，测试集图像为三角形诱捕器和监测设备诱捕拍摄虫害图像时，稻纵卷叶螟识别的精确率和召回率分别达到91.67%和98.30%，F1值达到94.87%，二化螟识别的精确率和召回率分别达到93.39%和98.48%，F1值达到95.87%。不同采样背景、设备构建的多源水稻害虫图像数据集可以提高模型对水稻害虫识别的准确性。基于YOLO v5算法设计的水稻害虫识别计数模型能够达到较高的识别准确率，可以用于稻纵卷叶螟和二化螟成虫的田间种群监测。

关键词：

镉胁迫对生菜生长、生理特性及镉富集转运特征的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 115-124页

作者：王涛黄语燕陈永快廖水兰福建省农业科学院数字农业研究所福建福州350003

【目的】揭示镉胁迫对生菜生长的影响及毒害机理,为阐明镉的毒理效应提供依据。【方法】以水培生菜品种“四季生菜”为材料,设置镉处理低(25 mg/L)、高(50,100 mg/L)水平,以无镉处理(0 mg/L)为对照(CK),用营养液膜技术(NFT)进行试验,处... 详细信息

【目的】揭示镉胁迫对生菜生长的影响及毒害机理,为阐明镉的毒理效应提供依据。【方法】以水培生菜品种“四季生菜”为材料,设置镉处理低(25 mg/L)、高(50,100 mg/L)水平,以无镉处理(0 mg/L)为对照(CK),用营养液膜技术(NFT)进行试验,处理7,14,21 d后取样,研究镉处理对生菜的地上部和地下部鲜质量、镉含量、镉富集转运特征、生理指标、抗氧化酶活性、光合色素指标及叶绿素荧光参数的影响。【结果】25 mg/L镉处理前14 d对生菜地上部和地下部鲜质量具有促进作用,21 d时25~100 mg/L镉表现出明显的抑制作用。镉处理生菜的地下部镉含量、富集系数均高于地上部;随着镉质量浓度的升高,富集系数总体呈现下降的趋势;处理7 d后,随着镉质量浓度增加,转运系数下降,14和21 d则先上升后下降。在25~100 mg/L镉处理后,生菜的可溶性蛋白含量随着镉质量浓度的升高而增加,但随着处理时间延长逐渐下降;MDA含量随着镉质量浓度升高以及处理时间的延长而增加。与CK相比,7 d时镉处理SOD活性显著升高,14 d显著下降;21 d各处理间差异不显著。镉处理7~21 d后POD活性均较CK显著升高(14 d时25 mg/L处理除外)。随着时间推移,镉处理CAT活性总体表现出先降低后升高的规律。与CK相比,7 d时镉处理生菜光合色素的含量明显增加,14 d时低质量浓度(25 mg/L)镉处理光合色素指标总体增大,高质量浓度(50,100 mg/L)镉抑制了光合色素的合成,21 d时镉处理光合色素指标较CK显著降低。25~100 mg/L镉处理7~21 d后,镉对生菜叶绿素荧光参数有明显影响,其中镉处理21 d后PSⅡ最大光量子效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ有效光量子产量(F_(v)′/F_(m)′)、PSⅡ实际光量子效率(ΦPSⅡ)、稳态荧光衰减率(Rfd)较7 d均总体降低,而初始荧光值(F_(o))和非光化学淬灭系数(NPQ)则表现为增大。【结论】镉质量浓度越高、处理时间越长,生菜的光能转化效率越低,叶片热量散耗越高,光合作用能力降低,植株生长受抑制程度越严重。

关键词：镉胁迫生菜镉富集光合色素

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种植密度对鱼菜共生系统氮素转化的影响

农业工程学报 2019年第4期35卷 132-137页

作者：蔡淑芳陈敏陈永快包兴胜张钟雷锦桂福建省农业科学院数字农业研究所

为评估不同植物密度对鱼菜共生系统氮素转化的影响,在试验温室内搭建了基于营养液膜(nutrient film technique,NFT)栽培的鱼菜共生系统。养殖水量350L,养殖密度10 kg/m~3;栽培面积1.0 m~2,栽培密度60、45和30株/m~2。考察了系统33d运行... 详细信息

为评估不同植物密度对鱼菜共生系统氮素转化的影响,在试验温室内搭建了基于营养液膜(nutrient film technique,NFT)栽培的鱼菜共生系统。养殖水量350L,养殖密度10 kg/m~3;栽培面积1.0 m~2,栽培密度60、45和30株/m~2。考察了系统33d运行期间的水质情况和鱼菜生长情况,探讨了投入氮素的转化情况以及时间和植物密度对氮化合物质量浓度的影响情况。结果表明:试验期间,不同植物密度系统的水质适合鱼菜生长,鱼类和蔬菜主要生物学特性指标有不同程度的增长。氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮质量浓度随时间变化显著(P<0.01);不同植物密度系统的硝酸盐氮质量浓度存在显著差异(P=0.028),植物密度为45株/m~2的系统具有较高的硝酸盐氮积累优势。系统运行后期,氮化合物质量浓度基本稳定,氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮质量浓度分别为2.50、0.20和5.00 mg/L左右。49.32%～68.41%投入饲料的氮素积累在鱼菜生物体内,与普通水产养殖和NFT栽培相比,鱼、菜含氮量均不具优势。可通过扩大栽培面积、配备生物滤池、调整栽培模式等方法加强氮素转化。综上,试验系统的优势栽培密度为45株/m~2,应结合其他措施提升氮素转化效果。

关键词：养殖氮素鱼菜共生植物密度

基于云平台的科技特派员工作量化考评体系研究

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科技管理研究 2023年第11期43卷 57-64页

作者：李志鹏赵健高晓丹林娜福建省农业科学院数字农业研究所福建福州350001

在福建省科技特派员工作大数据的基础上,选取2019—2021年科技特派员服务数据进行综合评价、分类考核,一类为考核合格线,考核结果另一类为优秀科技特派员,主要从政策宣传、科技传播、创新创业、带头致富等4个纬度进行评价,并运用熵权法... 详细信息

在福建省科技特派员工作大数据的基础上,选取2019—2021年科技特派员服务数据进行综合评价、分类考核,一类为考核合格线,考核结果另一类为优秀科技特派员,主要从政策宣传、科技传播、创新创业、带头致富等4个纬度进行评价,并运用熵权法确定各指标权重。研究结果表明所构建的评价指标体系是合理的,同时凸显分类评价的重要性,应该从不同层面对科技特派员进行分类评价。

关键词：科技特派员绩效考核分类考核熵权法层次分析法

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鸡蛋果大小测量的多种图像边缘检测算子对比

热带作物学报 2022年第12期43卷 2554-2563页

作者：刘现林营志福建省农业科学院数字农业研究所福建福州350003

大小测量是鸡蛋果采后分选阶段一个十分重要且不可或缺的环节。阐述多种边缘检测算子以及基于边缘检测算法的图像识别步骤,模拟鸡蛋果采后大小测量分选现场,构建一个水果图像获取平台。为增加难度,选取40个表面具有一定皱皮现象的鸡蛋果... 详细信息

大小测量是鸡蛋果采后分选阶段一个十分重要且不可或缺的环节。阐述多种边缘检测算子以及基于边缘检测算法的图像识别步骤,模拟鸡蛋果采后大小测量分选现场,构建一个水果图像获取平台。为增加难度,选取40个表面具有一定皱皮现象的鸡蛋果,使用水果图像获取平台获取从顶端拍摄的40张鸡蛋果图像作为试验材料。基于Visual Studio2017集成开发环境,调用OpenCV3.2.0机器视觉库,采用C++编程语言,针对40张鸡蛋果图像,使用4种算子Canny、Sobel、Laplacian、Scharr进行边缘检测;使用Photoshop7.0.1软件基于图像测算鸡蛋果大小作为真实果实大小数据的近似值,参照该数值衡量算法检测的准确度;对4种算子的检测参数进行自动调优,依次使用SPSS软件对每一种算子的检测参数、4种算子的检测准确度及单果检测时间进行统计分析。试验结果表明:使用Canny算子在(70,105, 3)参数下进行鸡蛋果大小测量时,与其他几种算子比较,测量准确度最高,单果测量平均用时为1.98 ms,也是4种算子中最快的,可满足于鸡蛋果采后大小智能分选的实际需求。

关键词：鸡蛋果边缘检测算子

木豆种子和荚的化学成分及其抗氧化、抗炎活性

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林业科学 2023年第2期59卷 67-74页

作者：徐晓俞李程勋李爱萍福建省农业科学院作物研究所福州350013

【目的】对木豆种子和荚部位的化学成分进行分离鉴定,并研究这些化学成分的抗氧化、抗炎活性,以期为发现新的天然抗氧化、抗炎活性成分以及木豆资源的开发利用提供科学依据。【方法】分别采用95%乙醇回流提取木豆种子和荚,提取液过滤后... 详细信息

【目的】对木豆种子和荚部位的化学成分进行分离鉴定,并研究这些化学成分的抗氧化、抗炎活性,以期为发现新的天然抗氧化、抗炎活性成分以及木豆资源的开发利用提供科学依据。【方法】分别采用95%乙醇回流提取木豆种子和荚,提取液过滤后减压浓缩得到木豆种子和荚的浸膏。浸膏分别用不同有机溶剂萃取,对乙酸乙酯萃取部继续采用硅胶、凝胶等柱层析色谱分离技术进行进一步的分离、纯化。利用MS、NMR等技术鉴定分离得到的化合物的结构。通过测定化合物DPPH自由基清除能力评价化合物的抗氧化活性,采用Griess法测定化合物对脂多糖诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7产生NO的抑制能力评价化合物的抗炎活性。【结果】从木豆种子乙酸乙酯萃取部中分离出4个化合物,通过ESI-MS、NMR等技术鉴定为对苯二酚(S1)、1–亚油酰–3–棕榈酰甘油(S2)、胡萝卜苷亚油酸酯(S3)、豆甾烷–3β,6α–二醇(S4)。从木豆荚乙酸乙酯萃取部中分离出5个化合物,根据理化性质初步鉴定为黄酮类化合物,通过ESI-MS、NMR等技术鉴定为2’,5,7–三羟基–4’–甲氧基异黄酮(P1)、毛蕊异黄酮(P2)、大豆苷元(P3)、2’-羟基染料木素(P4)、染料木素(P5)。化合物S1~S4、P1~P2为首次从木豆属植物中分离得到,其中化合物S2为新化合物。抗氧化和抗炎活性研究表明,化合物S1、 P1、 P2、 P4具有较强的DPPH自由基清除活性,EC50值分别达到(63.10±0.15)、(64.97±0.67)、(79.63±1.14)和(79.43±1.29)μmol·L^(-1),化合物S1~S2、 P1~P5具有较强的NO抑制活性,IC50值分别为(31.36±0.44)、(52.08±1.11)、(30.66±0.83)、(46.30±0.90)、(55.18±2.07)、(44.11±0.79)和(44.92±2.24)μmol·L^(-1)。化合物P1的抗氧化和抗炎活性以及化合物P4的抗炎活性为首次报道。【结论】木豆种子中主要含脂肪酸及甾醇衍生物,抗氧化和抗炎活性较弱,木豆荚中含有的多种异黄酮类成分具有较好的抗氧化和抗炎活性。因此,木豆荚更具有开发利用价值,可作为天然抗氧化及抗炎成分的提取原料来源。

关键词：木豆种子荚化学成分异黄酮抗氧化活性抗炎活性

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我国水稻种质资源创新研究与利用进展

植物遗传资源学报 2023年

作者：杨德卫张海峰余文权福建省农业科学院茶叶研究所福建省农业科学院水稻研究所福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所

水稻是我国重要的粮食作物之一，水稻种质资源是维护水稻遗传多样性、保障人类粮食安全和推动水稻产业可持续发展的“希望火种”。中国国家作物种质库现有7.4万份水稻种质资源，如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用，这将... 详细信息

水稻是我国重要的粮食作物之一，水稻种质资源是维护水稻遗传多样性、保障人类粮食安全和推动水稻产业可持续发展的“希望火种”。中国国家作物种质库现有7.4万份水稻种质资源，如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用，这将对今后水稻种质创新与育种具有重要意义。本文梳理了我国水稻种质资源收集、评价与精确鉴定、水稻新种质创制的技术与方法以及水稻优异基因资源挖掘与利用的概况，并提出水稻种质资源创新利用的模式。最后，我们就当前水稻核心种质构建、种质资源鉴定、种质资源深度挖掘以及种质资源共享共赢机制等方面存在的问题进行了探讨，并就如何进一步深入开展相关研究进行了分析与展望，以期为进一步深入开展水稻种质资源鉴定评价与创新利用提供一定参考和帮助。

关键词：水稻种质资源创新利用基因