基于高光谱成像技术的南果梨酸度无损检测方法

南果梨是一种重要的水果品种,其酸度是评估果品质量的重要指标之一。然而,传统的南果梨酸度检测方法通常需要破坏性采样和化学分析,不仅耗时费力,而且容易导致样品污染和浪费。因此,旨在探索一种基于高光谱成像技术的无损检测方法,以实现对南果梨酸度的快速、准确、无损检测。首先,采集室温20℃下不同贮藏天数南果梨的高光谱数据,其光谱波长范围为400~1000 nm,并且通过理化实验测量南果梨样本的可滴定酸;其次,采用多元散射校正(multipli⁃cative scatter correction,MSC)、标准正态变换(standard normal variate,SNV)、Savitzky-Golay平滑滤波等多种方法对光谱数据进行预处理,建立偏最小二乘回归模型(partial least squares regression,PLSR),选择出建模效果最佳的预处理方法,结果显示MSC方法效果最优;然后结合连续投影算法(successie projection algorithm,SPA)提取特征波段,在700~900 nm范围内确定9个特征光谱变量;最后,以提取出的9个特征光谱变量作为输入矢量,分别建立PLSR模型、极限学习机(extreme learning machine,ELM)模型以及遗传算法(genetic algorithm,GA)和粒子群算法(particle swarm op⁃timization,PSO)优化的BP神经网络模型。研究结果表明,基于MSC预处理和SPA算法特征提取的PSO-BP模型预测精度最高,效果最好,预测集决定系数R^(2)_(p)=0.911,RMSEP=0.032。可见,基于高光谱成像技术的SPA-PSO-BP模型可用于南果梨酸度的检测,为南果梨的品质评价提供参考。

不同机械压实条件下黑土性质及入渗特征变化研究

为探究不同机械压实条件对黑土土壤性质入渗特征的影响,以克山县典型黑土为研究对象,设置3种不同型号机械(华夏HX2104-C:154 kW、约翰迪尔554:40 kW、中国海山:19 kW)和不同压实次数(0,1,3,5,7,9次)对秋收后大豆耕地垄沟开展模拟压实,通过测定土壤容重、含水率、孔隙及土壤入渗特征,分析不同机械压实条件对土壤物理性质及土壤入渗特征的影响。结果表明:在0~10 cm土层,大型、中型、小型机械压实后土壤容重分别增加54.17%、56.25%、46.88%;总孔隙度分别减小31.58%、28.07%、29.82%;含水率分别下降19.35%、16.13%、9.68%。首次压实对土壤性质的影响最显著,容重均增加32.29%以上,土壤总孔隙度均减小15.8%以上,只有大型机械使土壤含水率显著减小9.6%。随压实次数增加,各机械压实后10~20 cm土层土壤容重从1.25 g·cm^(-3)增加至1.58 g·cm^(-3),总孔隙度从52.16%减小至38.22%,土壤含水率从27.33%下降至20.67%,其中,大型机械在首次压实使容重及孔隙特征产生显著影响,而中型及小型机械对土壤物理性质的影响主要依靠压实次数的增加对土壤起到压实的累积作用。首次压实,中型及小型机械使2 h累计入渗量分别减少87.16%、50.81%,初渗速率分别减少87.59%、70.93%,中型机械使稳渗速率显著减少92.90%;3次压实,大型机械使2 h累计入渗量、初渗速率分别显著减小73.29%、75.67%,大型及小型机械使稳渗速率分别显著减少74.07%、66.97%;至5次压实后土壤各入渗特征无显著差异。0~20 cm土层土壤容重及土壤孔隙特征均影响机械压实土壤入渗特征,其中,0~10 cm土层土壤容重是影响综合土壤入渗特征的主导因素。

不同百合食药用功能指标检测分析

百合(Lilium spp.)是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium L.)多年生球根草本植物的统称,是传统的药食同源植物,含有多糖、甾体皂苷等生物活性物质和淀粉、可溶性糖等营养成分,具有抗癌、抗氧化、抗抑郁、止咳等多种药理功能。受品种少、种源退化、重茬障碍等因素制约,现有食药用百合产能无法满足消费市场日益增长的需求,需要开发新的品种。选择百合原生种、药用百合杂交后代和栽培品种为试验材料,检测百合鳞茎多糖、总皂苷、总酚、黄酮、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等生物活性成分和可溶性总糖、维生素C、总淀粉、游离氨基酸、粗蛋白、总膳食纤维等营养成分含量,以卷丹和兰州百合为对照,开展百合食药用指标检测分析。结果表明:大花卷丹多糖含量达到281.58 mg·g^(-1)Dw,多项指标优于或接近卷丹和兰州百合,具有开发成食药用百合新品种的潜力;卷丹杂交后代辽宁晨曦多糖含量244.97 mg·g^(-1)Dw,粗蛋白含量130.94 mg·g^(-1)Dw,适合作为提取百合多糖和加工高蛋白食品的原料;栽培品种穿梭和伯格菲的淀粉、可溶性糖、膳食纤维含量等单项指标较为突出,适合作为提取单类营养物质的原料;凌源产兰州百合与大连产兰州百合5项指标差异极显著,可见产地环境条件能够对百合品质产生重要影响。

种衣剂防治小麦茎基腐病效果的评价

茎基腐病已成为黄淮小麦主产区最具破坏性的土传病害之一,对我国粮食安全供给构成严重威胁。目前抗茎基腐病主栽品种稀少,生产上主要依赖于化学农药措施。药剂拌种可以有效防治茎基腐病。综合评价现有的种衣剂对小麦茎基腐病的防治及增产效果,以期为合理用药提供依据。采取高感茎基腐病小麦品种郑麦1354为研究对象,播种前种子包衣晾干,利用高致病力茎基腐病菌株PY20-20培养小米菌谷,连续2个小麦生长季利用进行人工接种病圃,包衣种子和接种菌谷等重量混合播种,分别于小麦拔节期和乳熟期记载处理小区植株发病情况,调查9种种衣剂处理后不同生育期的病情指数(disease index,DI),成熟收获后测定小区实际产量,结合小麦产量相关性状,比较种衣剂防病增产作用。结果表明:种衣剂处理后拔节期茎基腐病DI值均小于1.0,显著小于空白对照(5.07),防治效果为85.09%~100%,其中33 g·L^(-1)咯菌·噻虫胺、9%苯甲·吡虫啉和35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈的防效达到为97%~100%。在乳熟期,种衣剂处理后茎基腐病DI平均值低于15,显著小于空白对照(81.55),其中35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈和9%苯甲·吡虫啉防效较好,平均防效分别达到92%和95%,而且分别增产39.62%和36.31%。综合而言,采用种衣剂35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈和9%苯甲·吡虫啉防治小麦茎基腐病效果好且增产效果显著,具有较好的应用前景。

减氮施炭对温室膜下滴灌黄瓜土壤呼吸和氮素气态损失的影响

为降低温室蔬菜过量施氮的不利影响,明确减氮施炭条件下温室膜下滴灌黄瓜土壤呼吸和氮素气态排放特征,以不覆膜不施炭(CK)为对照,设置覆膜(M)、覆膜施炭(MB)、覆膜施炭减氮(MBN_(80%))共4个处理,对覆膜条件下减氮施炭处理对黄瓜产量、耗水量、土壤养分动态、土壤呼吸、N_(2)O排放和氨挥发的影响进行探讨。结果表明:与CK相比,M可降低温室膜下滴灌黄瓜全生育期耗水量20.95%,提高水分利用效率41.03%,降低0~20 cm表层土铵态氮48.12%,降低全生育期氨挥发32.35%、N_(2)O排放量14.34%和CO_(2)排放量12.68%(<0.05)。施炭后,与CK相比,MB可降低耗水量28.37%,提高水分利用效率55.60%,降低表层土铵态氮30.0%,提升硝态氮12.37%,有机质56.28%,降低氨挥发36.68%、N_(2)O排放18.64%,但却显著增大了CO_(2)排放4.66%(p<0.05)。同M对比,MB可在M基础上,进一步提升表层土有机质和铵态氮含量,降低氨挥发,但促进了CO_(2)排放。覆膜施炭减氮20%后,与CK相比,MBN_(80%)可增产25.47%,降低耗水量32.43%,提升水分生产率72.67%,降低表层土铵态氮56.33%,增加有机质51.72%,降低氨挥发40.48%、N_(2)O排放20.79%(p<0.05)。CK全生育期全球增温潜势(global warming potential,GWP)和活性氮排放分别为13.57 t·CO_(2)-eq·hm^(-2)和6.54 kg·hm^(-2),M可显著降低GWP(14.15%)和活性氮排放(27.37%);在M基础上施炭,将进一步降低活性氮排放,但导致GWP显著增大;而在MB基础上减氮20%,可同时显著降低GWP和活性氮排放(p<0.05)。与CK相比,MBN80%在通过施炭20 t·hm^(-2),减氮20%条件下,实现增产25.47%,降低耗水量32.43%,增加有机质51.72%,增加收入17.52%,降低活性氮排放35.32%和GWP 2.28%,也可在MB的基础上,进一步实现增产,降低氨挥发,并破解M和MB处理CO_(2)排放增大的问题(p<0.05)。研究揭示了减氮施炭条件下温室膜下滴灌黄瓜土壤呼吸和氮素气态排放特征,为实现温室蔬菜节水增产固碳减排提供理论依据和技术支撑。

基于无人机遥感的农作物病害监测研究进展

作物病害的高效、精准监测不仅在保障农业生产安全中具有重要意义,还对国家粮食安全政策的制定起着至关重要的作用。近年来,随着无人机技术的迅速发展,无人机农业遥感因其高空间分辨率、时效性强、成本相对较低等优势,在农作物病害监测领域的应用日益广泛。首先梳理了无人机遥感在作物病害监测中的应用背景,概述了当前广泛应用于农业生产中的无人机设备及其搭载的作物监测传感器;其次,从技术方法和研究进展的双重视角,系统综述了无人机遥感技术在作物病害监测中的具体应用及其成果;最后,深入探讨了影响无人机遥感病害监测精度的关键因素,分析了当前尚存的技术瓶颈,并展望了无人机遥感在作物病害监测中的未来发展方向。通过研究旨在为我国农作物病害监测平台的构建及相关技术的发展提供理论支持和实践参考。

弓形虫组蛋白乙酰转移酶MYST-A对虫体蛋白质翻译后修饰的影响

为了探究弓形虫组蛋白乙酰转移酶MYST-A对弓形虫蛋白质翻译后修饰的影响,在弓形虫ToxoDB数据库获取基因全长序列,构建表达载体,大量纯化His标签重组蛋白质,免疫实验动物,制备多克隆抗体并纯化。利用间接免疫荧光实验对其进行亚细胞定位分析,用不同浓度的抗体作用于弓形虫并提取全虫蛋白,进行Western-blot验证,分析其是否对虫体蛋白质翻译后修饰产生影响。ALP2a蛋白质是组成组蛋白乙酰转移酶复合物的重要组成部分,MYST-A与ALP2a可能形成组蛋白乙酰转移酶复合物共同参与组蛋白的翻译后修饰,拟通过分子互作实验验证两者是否发生相互作用。结果表明:成功构建重组表达载体并纯化重组蛋白质His-MYST-A。His-MYST-A免疫小鼠以及兔子,并获得了特异性多克隆抗体。IFA分析结果表明:在细胞内的虫体中和游离速殖子中,弓形虫MYST-A均在虫体细胞质内广泛分布。MYST-A对弓形虫蛋白质翻译后修饰影响结果表明,随着抗体浓度的增加,泛素化、单甲基/二甲基化、丙二酰化、琥珀酰化的修饰水平均增强(尤其是55 kDa处),说明该蛋白质起负调控作用。分子互作实验验证MYST-A与ALP2a两者发生相互作用。研究进一步揭示了弓形虫组蛋白乙酰转移酶MYST-A对蛋白质翻译后修饰的重要调控作用,为深入研究其生物学功能奠定了基础。蛋白质翻译后修饰的研究对了解弓形虫的致病机制及其与宿主的相互作用、致病机制有重要意义,同时也为新型弓形虫疫苗研制及药物靶标的筛选提供一定的参考价值和理论依据。

《沈阳农业大学学报》

《沈阳农业大学学报》是沈阳农业大学主办的综合性农业学术期刊,创刊于1956年,双月刊,128页。多年来,始终把“改革、创新、发展、特色”作为办刊理念,把提高刊物质量作为编辑工作的第一要务。主要刊登作物学、园艺学、土壤与环境、植物保护、动物科学与动物医学、林学、生物学、农业工程、食品科学、农业经济等研究论文和文献综述。

《沈阳农业大学学报》稿约

《沈阳农业大学学报》是沈阳农业大学主办的综合性农业学术期刊,主要刊登农业工程、作物学、园艺学、农业资源利用、植物保护、动物科学、生物学、林学、食品科学等农业相关方面的专论(一般为特约稿)、研究报告、研究简报。本刊为双月刊,国内外公开发行。

《沈阳农业大学学报》

《沈阳农业大学学报》是沈阳农业大学主办的综合性农业学术期刊,创刊于1956年,双月刊,128页。多年来,始终把“改革、创新、发展、特色”作为办刊理念,把提高刊物质量作为编辑工作的第一要务。主要刊登作物学、园艺学、土壤与环境、植物保护、动物科学与动物医学、林学、生物学、农业工程、食品科学、农业经济等研究论文和文献综述。

欢迎投稿

1.请登陆《沈阳农业大学学报》在线投稿系统进行投稿(http://syny.cbpt.cnki.net),切勿寄交私人,以免延误或丢失。2.来稿不得一稿多投,对于涉及保密的内容,作者要做必要的技术处理。来稿首页下脚处应注明第一作者和通信作者的姓名(出生年-)、性别、学位、职称、研究方向、电子邮箱。稿件需有省部级以上基金项目。

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考虑动态能耗的无人机采收菠萝田间收集点优化配置研究

为了深化无人机在田间菠萝采收和运输过程中的应用,探索无人机悬停放置菠萝到收集箱中的技术方案。无人机的续航能力限制菠萝采收工作的完成,而对续航能力影响最大的因素是无人机的载重,提出在田间设立菠萝收集点,并确定收集点的最优设立数量及位置,以确保菠萝采收工作的有效完成。在研究方法上,基于K-means算法寻找最佳收集点位置及分组方式,建立无人机采收菠萝的能耗及成本模型,通过编写程序对模型进行求解,并以无人机续航能力为约束条件,确定了无人机采收菠萝的最大覆盖范围和菠萝采摘数量。通过比较不同设立数量和位置的收集点方案,得出综合最优的结果。在不更换无人机电池的情况下,1台农业无人机采收菠萝约480个,采收面积约44m^(2)。随着收集点设立数量增加,无人机总路程和总能耗呈稳步下降状态,总成本呈稳步上升状态,分析发现667 m^(2)菠萝地设立15个固定位置的收集点时总能耗、总路程和总成本达到均衡最优。无人机采收菠萝的收集点配置优化方案,可为应用无人机进行田间作物采收及运输时收集点的数量和选址提供建设性意见。

黄河流域新型城镇化—生态安全—公共健康协调发展研究——以内蒙古自治区为例

探究黄河流域新型城镇化-生态安全-公共健康耦合机理,对于实现区域高质量发展、全面贯彻落实中国式现代化要求、维护国家生态安全和边疆安全具有重要意义。通过综合评价模型、耦合协调度模型和障碍度模型分析位于黄河流域中上游的内蒙古自治区新型城镇化-生态安全-公共健康耦合发展水平及影响因素。研究结果表明:2005-2021年内蒙古新型城镇化、生态安全、公共健康各子系统发展水平均有所提升,空间分异明显。新型城镇化水平由2005年的0.26提升到2021年的0.69,生态安全水平由2005年的0.26提高到2021年的0.57,公共健康水平在2021年达到0.64;新型城镇化、生态安全与公共健康耦合协调水平呈现波动增长态势,由2005年的0.22上升到2021年的0.62,表现为呼和浩特市、包头市耦合协调水平较高,其余盟市较低的空间格局;城乡居民基本医疗保险参保、人均GDP、城镇人均可支配收入等是制约系统协调发展的主要障碍因素,年均障碍度分别为17.32%、8.74%、7.33%。基于研究结果提出促进内蒙古新型城镇化-生态安全-公共健康协调发展的对策建议,旨在为实现区域高质量发展和推进中国式现代化建设提供支持和指导。

基于双层优化VMD-LSTM的农村超短期电力负荷预测

稳定的供电是农村发展建设的有力保障,而电力负荷水平是建设效果的重要衡量标准,因此建立精确的负荷预测模型可以更准确直观显现电力负荷情况,为供电公司制定决策提供有力支撑。由于LSTM负荷预测模型在数据预测方面存在收敛性差、预测精度不高等问题,为提高模型的预测精度,提出一种基于双层优化VMD-LSTM的超短期电力负荷预测方法。首先提出麻雀算法优化变分模态分解(sparrow variational mode decomposition,SVMD),通过SVMD将原始数据转化为模态分量(intrinsic mode functions,IMF);其次采用改进樽海鞘群算法(association salp swarm algorithm,ASSSA)优化LSTM模型。通过引入4种策略增强标准樽海鞘算法优化能力;最后将各模态分量分别代入到新模型并进行叠加预测。选取辽宁省某市某乡村10kV变压器真实历史负荷数据,以均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、拟合度(R^(2))作为评价指标,并与其他基础预测模型进行对比,结果表明,改进后的算法在计算精度、稳定性方面均优于其他基础预测模型。

基于WOFOST模型与遥感数据同化的县级尺度玉米估产研究

区域尺度的作物生长动态监测和产量预测对于保障粮食安全和农业政策的制定具有重要参考依据。遥感数据同化应用极大提高了作物估产的时效性和精度。为及时、准确地实现县级尺度粮食产量的估测,以及提升产量估测的精度,以辽宁省铁岭县为研究区,采用WOFOST(world food studies)模型与遥感同化相结合的方法对铁岭县玉米进行估产研究。通过采用扩展傅里叶幅度敏感性检验算法(extened Fourier amplitude sensitivity test,EFAST)敏感性分析方法实现玉米估产敏感性参数的分析,以及本地化;通过采用参数自动率定程序PEST(parameter estimation)实现参数的优化,验证结果为采样点产量的平均误差为852.39 kg·hm^(-2),模型模拟的精度达到92.82%。为进一步提高和优化模型估产精度,将遥感反演得到的叶面积指数采用集合卡尔曼滤波算法与模型模拟的叶面积指数进行数据同化,平均误差从同化前的852.39 kg·hm^(-2)降低为435.01 kg·hm^(-2),估产精度从92.82%提高到96.33%,有效提高了WOFOST模型估产的精度。结果表明:水分对玉米的生长发育限制并不大,其产量形成主要受光温影响,对温度、光能利用效率和最大同化速率有关的参数具有较高的敏感性;优化后的模型能够较好模拟铁岭县玉米生长发育情况,产量验证表明优化后的模型模拟的效果较好,但仍存在一定的误差;比值植被指数与叶面积指数的相关性最高,反演模型精度较好,反演结果表明叶面积指数在抽雄吐丝期差距较大,而在成熟期的差距不大;经过作物模型与遥感数据同化之后,估产的精度得到明显提高,说明遥感与作物模型同化是一种有效地提高作物估产和产量预测精度的方法。

贝莱斯芽孢杆菌SF18-3的鉴定及对辣椒细菌性斑点病的防效评价

近年辽宁地区辣椒细菌性斑点病[Xanthomonas campestris pv.vesicatoria(Doidge)Dye]发生严重,为挖掘新的优质高效生防资源,以辣椒细菌性斑点病菌BWB3为靶标,采用稀释平板涂布法从动物粪肥混合物中分离获得1株高效生防细菌SF18-3。为进一步明确SF18-3的生防潜力,利用抑菌圈法优化最佳发酵条件后,采用双抗体夹心法测定其发酵液中6种胞外酶活性,测定其室内抑菌活性并评价田间盆栽防治效果,并通过形态特征观察、生理生化试验与16S rDNA序列分析确定其分类地位。结果表明:以NB为基础培养基140 r·min^(-1)恒温30℃发酵84 h后SF18-3抑菌效果最好,发酵液中蛋白酶活性与木聚糖酶活性较高,分别为536.13 U·L^(-1)与564.22 U·L^(-1);最佳发酵条件下平板抑菌圈直径为3.40 cm,盆栽防治效果达70.17%;显微镜观察SF18-3菌体呈杆状、有芽孢;革兰氏染色为阳性。16Sr DNA序列与已知贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)OK169608及(B.velezensis)OK147645聚为一类,结合其菌落形态与生理生化特征,确定菌株SF18-3为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。

柞蚕胚胎对高温胁迫的耐受性及其遗传

为探索柞蚕胚胎对高温胁迫的耐受性及其遗传规律,对试验群体辽蚕527及5个亲本10个F1组合的柞蚕受精卵采取43℃以上的高温胁迫。结果表明:高温胁迫对不同发育阶段胚胎的影响存在显著差异。有效积温在5~10℃时对高温胁迫的耐受性最弱,而有效积温在20℃时对高温胁迫的耐受性最强。高温胁迫对胚胎生命力的影响存在显著差异,随着温度的升高,孵化率降低。高温胁迫也会延长胚胎的发育时期,并且对孵化整齐度产生重要影响,使孵化时间延长。不同品种对高温胁迫的耐受性存在显著差异,其中辽蚕527对高温胁迫的耐受性最强,小白蚕的耐受性最弱。遗传分析表明:柞蚕胚胎对高温胁迫的耐受性受4对主基因控制,主基因效应明显,其遗传率为91.97%,而微效多基因对其影响较小,遗传率仅为5.77%。综上,通过杂交后代胚胎对高温胁迫耐受性进行早期选择,可以选育出对高温胁迫耐受性强的柞蚕品种。

镉污染对滨海滩涂围垦区西兰花根际土壤细菌群落结构的影响

研究镉(Cd)污染对滩涂湿地围垦区西兰花根际土壤细菌群落结构的影响,探求有益于Cd污染农田土壤修复的耐Cd细菌菌群。采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析Cd浓度分别为0,3.5,60 mg·kg^(-1)时对台州湾滩涂湿地围垦区西兰花根际土壤细菌群落结构和多样性指数的影响。结果表明:所有样品中检测到的细菌菌群分属于35门、97纲、205目、315科、506属。低浓度Cd污染时,西兰花根际土壤细菌Chao 1指数和Shannon指数与对照相比大幅度升高,而高浓度Cd污染时,土壤细菌Chao 1指数和Shannon均大幅度下降。随着Cd污染程度的增加,西兰花根际土壤放线菌门和浮霉菌门相对丰度呈一直下降的趋势,拟杆菌门和芽单胞菌门相对丰度呈一直升高的趋势。土壤变形菌门和髌骨菌门相对丰度呈先下降后上升的趋势,而土壤酸杆菌门、棒状杆菌门、疣微菌门、硝化螺旋菌门和厚壁菌门相对丰度呈先上升后下降的趋势。变形菌门、拟杆菌门、髌骨菌门和芽单胞菌门在高浓度Cd污染下为农田土壤细菌群落的主体。土壤罗思河小杆菌属相对丰度在低浓度Cd污染时呈下降趋势,而在高浓度Cd污染时呈升高趋势,土壤鞘氨醇单胞菌属的相对丰度在低浓度Cd污染时呈上升趋势,在高浓度Cd污染时呈下降趋势。土壤罗思河小杆菌属、马赛菌属、黄杆菌属和杜擀氏菌属可以被认为是西兰花根际土壤高抗Cd污染的细菌菌属。研究结果可为滨海滩涂地西兰花重金属污染土壤微生物修复提供依据。