雪腐微座孢引起新疆小麦雪腐病的病原鉴定及生物学特性分析

【目的】研究新疆伊犁哈萨克自治州(简称伊犁州)冬小麦主产区小麦雪腐病病原菌种类、生物学特性,为农药研制及该病害防控提供科学依据。【方法】通过组织分离法,分离冬小麦雪腐病病原菌并接种到健康小麦上验证其致病性,结合生物学特征及ITS基因序列分析鉴定病原菌种类,采用生长速率法研究病原菌生物学特性。【结果】分离获得的菌株YLXF-1、YLXF-2及YLXF-3均可侵染健康小麦,且发病症状和田间症状相同;病原菌为Microdochium nivale。病原菌在5~35℃、pH值3~12、不同光照条件及供试培养基上均可生长,且大部分供试碳、氮源均可利用,具有较强的环境适应性。病原菌在20℃、pH值8、12 h光暗交替培养和PDA培养基上菌丝生长较快,利用率较好的碳源、氮源分别为蔗糖和牛肉膏。【结论】新疆伊犁州冬小麦主产区小麦雪腐病病原菌为M.nivale,病原菌菌丝最适生长温度为20℃,pH值8,光照为12 h光暗交替,培养基为PDA,最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为牛肉膏。

7.2%萎锈灵和40%拌种灵包衣对棉花幼苗冷胁迫生理生化特征的功效比较

【目的】研究比较具有活性结构相似的2种杀菌剂萎锈灵和拌种灵包衣棉种提高棉种适应冷胁迫能力功效,分析2种杀菌剂包衣提高棉花适应冷胁迫的能力差异,及其生理作用机制,为开发提高棉花适应冷胁迫能力的新产品提供理论依据。【方法】以新疆北疆棉区主栽品种新陆早50号为材料,以基础种衣剂包衣棉种为对照,将萎锈灵和拌种灵分别添加到基础种衣剂中分别制成7.2%萎锈灵和40%拌种灵的种衣剂进行包衣,采用人工模拟低温环境(4℃/16℃)进行低温胁迫处理,观测各包衣处理对低温条件下棉花萌发、幼苗生长情况和耐冷性的生理响应。【结果】与对照比较,萎锈灵和拌种灵包衣处理的发芽势分别增加9.67%和5.33%;发芽指数分别增加12.00%和6.00%,活力指数分别增加13.33%和6.67%,电导率REC分别增加-12.5%和-3.75%,可溶性蛋白SP含量分别增加11.00%和6.00%,超氧化物岐化酶SOD活性分别增加10.67%和6.67%,冷胁迫指数CI分别降低-10.67%和-5.33%,且差异均显著;棉苗CI与REC、SP、SOD等指标呈显著相关性;萎锈灵包衣处理提高棉花幼苗生长适应冷胁迫能力优于拌种灵。【结论】在冷胁迫下,萎锈灵和拌种灵包衣处理均对棉花种子萌发和幼苗的生理特征有一定影响,能促进萌发期种子内营养物质的转化与合成,提高种子活性,从而提高种子的发芽率,通过诱导棉花幼苗细胞内部酶的活性增强,清除幼苗体内活性氧自由基,加快丙二醛MDA含量的积累,保护幼苗细胞膜结构稳定性,从而提高棉苗适应冷胁迫的能力。2种药剂中,萎锈灵种衣剂诱导棉苗适应冷胁迫效果优于拌种灵。

三种植物生长调节剂对棉花种子萌发和幼苗生长的影响

为研究植物生长调节剂浸种对棉花种子萌发和幼苗生长的影响,观察不同植物生长调节剂对棉花种子萌发的调节作用,以新陆早57号为试验材料,清水浸种为对照,用冠菌素、缩节胺、芸苔素等3种植物生长调节剂进行浸种,采用砂培法进行种子萌发试验,测定各处理萌发特征、农艺性状和光合特征等指标,并评价植物生长调节剂生物学活性。结果表明,0.01μmol/L冠菌素处理可提高棉花发芽率、发芽势、幼苗净光合速率,与ck比较分别提高17.91%、12.79%、10.23%;10μg/L芸苔素可提高棉花发芽率、活力指数,较ck分别增加10.84%和19.58%;150 mg/L缩节胺处理提高棉花光合速率和子叶SPAD值,较ck分别提高15.06%和15.33%。主成分分析显示,0.01μmol/L冠菌素处理效果最好,10μg/L芸苔素处理次之。综上,冠菌素、缩节胺、芸苔素三种植物生长调节剂对棉花生长发育均具有不同程度的调控作用,其中0.01μmol/L冠菌素处理促进棉花种子萌发以及幼苗生长效果最好,10μg/L芸苔素处理次之。

石灰石-煅烧黏土-水泥(LC^(3))体系的水化动力学模型

石灰石-煅烧黏土-水泥(LC^(3))是一种新型复合建筑材料,在满足水泥可持续生产和节能减排方面具有优良的应用前景。本工作通过考虑煅烧黏土和石灰石矿物掺合料的稀释效应、成核作用和火山灰反应等影响作用,提出了一种评估LC^(3)混凝土化学和力学性能的水化动力学模型。根据动力学模型,分析计算了不同掺量情况下LC^(3)胶凝体系的累计水化热、氢氧化钙含量和结合水总量。通过将模型分析结果与试验结果相比较,证明了所建立的模型可较好地模拟LC^(3)水泥胶凝体系的水化进程。结果表明,在一定掺量范围内,LC^(3)水泥胶凝体系的水化程度与掺量成正比,而氢氧化钙含量、结合水总量和累计水化热与之成反比,LC^(3)材料用于水泥辅助胶凝材料时的推荐掺量为25%~35%。

基于蝗虫视觉的微型机器人避障方法研究

为提高机器人自主避障的稳定性和可靠性,通过对蝗虫神经系统中具有碰撞预警能力的小叶巨大运动检测器(LGMD)神经网络进行优化处理,构建适用于嵌入式微型机器人的仿生视觉避障系统。针对LGMD网络在黑暗环境中碰撞感知性能较差,将传统图像处理算法与仿生网络相结合,通过融合拉普拉斯锐化和高斯模糊的激励来增强碰撞对象的扩展边缘,提出基于图像增强的碰撞检测神经网络(LGMD-LS)。利用MATLAB软件对模型进行视频仿真分析,结果表明:相较于LGMD模型,改进算法在黑暗环境中能有效识别迫近障碍物,具有较好的鲁棒性。在自制微型机器人上进行实物验证,结果表明:机器人在黑暗场景中能够有效避障,验证了算法的可靠性。为应用于实际场景下机器人碰撞检测提供参考依据。

近60年新疆棉花苗期低温冷害时空变化规律

利用新疆不同棉区46个国家基本气象站1961-2022年日平均气温,结合棉花苗期低温冷害监测指标,通过气候倾向率、MK突变检验、累积距平等方法,分析棉花苗期轻度、中度、重度低温冷害的时间和空间变化规律,为新疆不同棉区制定合理的防灾减灾措施提供科学依据。结果表明:1961-2022年全疆棉区苗期气温呈极显著上升趋势,气候倾向率为0.30℃·10a^(-1)。北疆、南疆和东疆棉区分别在1999年、2004年和2003年轻度苗期冷害发生频次较少。北疆棉区于2006年、南疆和东疆棉区于2008年中度苗期冷害发生频次较少。1975年、2003年北疆和南疆棉区分别进入重度苗期冷害较少发生的阶段。近60a新疆棉花苗期低温冷害多发生于20世纪80和90年代,轻度和中度冷害发生年份分别占研究时段的79.0%和37.1%,重度冷害发生年份仅占8.1%。棉花苗期低温冷害多发生于北疆棉区,其次是南疆棉区,东疆低温冷害发生最少。

水稻小粒不育系新组合卓两优1126的高产特征

[目的]挖掘杂交水稻产量潜力,培育超高产品种,既是一道科学难题,也是“藏粮于技”安全战略。本研究旨在解析小粒不育系卓201S配组的杂交稻卓两优1126高产形成规律,为优质高效超级杂交稻培育提供理论支撑。[方法]2022年选用小粒不育系新组合卓两优1126和对照品种超级稻两优培九、Y两优900和湘两优900为试验材料,在湖南省隆回县统一高产栽培,系统比较卓两优1126与其他3个超级杂交稻产量及其产量构成、干物质积累、根系发育和抗倒性,探究小粒不育系新组合卓两优1126高产特征。[结果]卓两优1126产量极显著高于对照,较超级杂交稻第1期代表品种两优培九增产35.07%,较超级杂交稻第4期代表品种Y两优900增产17.84%,较超级杂交稻新代表品种湘两优900增产14.52%。卓两优1126产量的提高主要原因是在保持稳定千粒重和结实率基础上,通过平衡有效穗数与每穗粒数使群体总颖花数显著提升。与对照相比,卓两优1126单茎地上部干质量、根干质量和根冠比均极显著高于对照,表明卓两优1126根系具有显著的生长优势,能够很好地协调植株地下和地上部分的生长,有助于超高产的形成。卓两优1126株高适中,基部3节间总长和穗下节间长度都极显著高于对照,但基部第2节间的弯曲力矩和抗折力与湘两优900的差异未达到显著水平,卓两优1126在增加株高的同时保持了较强的抗倒性。卓两优1126耐低氮,稻米品质综合评级为部标优质2级,极端高温下较对照Y两优1928增产5.53%。[结论]卓两优1126在保持稳定的千粒重和结实率基础上,通过平衡有效穗数与每穗粒数使群体总颖花数显著提升,从而实现超高产。卓两优1126亲本间粒型存在显著差异,可以实现父母本混播混收的全程机械化制种,降低种子生产成本。另外,小粒型不育系千粒重仅为常规不育系的1/2,在制种产量保持不变的前提下,单位制种面积的杂交稻种子粒数比普通不育系多1倍,大幅降低杂交稻的用种成本。因此,以卓两优1126为代表的“小粒种高产稻”模式,能为解决杂交水稻当前困境提供新思路,是新的发展方向。

麦根腐平脐蠕孢引起新疆小麦根腐病的病原鉴定及其生物学特性分析

【目的】研究新疆小麦根腐病病原菌种类和生物学特性,为制定该病有效防控措施提供科学依据。【方法】采用组织分离法对麦根腐病株病原菌进行分离培养,选择新疆试验区的代表性菌株检测致病力,结合形态学及分子生物学方法鉴定病原菌种类,采用生长速率法测定主要生物学特性。【结果】试验区代表菌株(KS1-3、YL26、TC30及ML26)均具有致病性;经鉴定该病病原菌为小麦根腐平脐蠕孢Bipolaris sorokiniana。PDA培养基最为适合菌菌株的生长,温度5~35℃、pH值4~10条件下均可生长,最适温度30℃,最适pH值7,对光照不敏感,最佳碳源为可溶性淀粉、蔗糖,最佳氮源为牛肉膏、蛋白胨。【结论】新疆小麦根腐病病原为麦根腐平脐蠕孢B.sorokiniana,其主要生物学物性与多数菌物相类似,较喜温喜光。

基于tr-PCBAMSiam的小目标跟踪算法

无人机在目标跟踪过程中,存在分辨率低、运动模糊、目标遮挡、目标密集、相似目标干扰等问题,导致算法跟踪精度下降。针对这一问题,在SiamRPN的基础上提出tr-PCBAMSiam,即一种基于混合注意力的聚合残差连接、transformer互相关运算以及基于无锚框的区域回归网络的目标跟踪算法。将该算法与其他目标跟踪算法在OTB100数据集上进行对比,在精度和成功率方面,与SiamRPN算法相比分别有6.9%和8%的提升;在LaTOT数据集上与SiamRPN相比,精度和成功率分别有13.1%和8.5%的提升。

基于RFID信息约束平台的群体机器人防拥堵算法

拥塞是群体机器人导航中的一个常见现象,特别容易发生在大量机器人从四面八方朝同一目标移动时,为此提出一种分布式协调算法来解决目标点拥堵问题。该算法引入了人类交通中的变道行为,基于概率有限状态机,通过局部通信和感知,使机器人之间形成一种状态约束,然后设计了考虑区域划分的RFID信息平台来进一步控制目标区域流量。利用QT程序框架对群体机器人场景进行多组仿真实验,并搭建一个小型群体机器人实物平台,以验证提出的防拥堵策略的有效性和可靠性。结果表明,具有约束规则的机器人系统能更好地缓解拥堵现象,特别是机器人数量较多时,其工作量显著下降,导航效率得到极大提升。

基于B-YOLOv5的轻量化裂缝检测算法

针对当前公路路面缺陷检测算法存在的特征提取不完善且难以部署到嵌入式设备上、细小裂纹及凹坑漏检等问题,以YOLOv5算法为基础,使用DepthSepConv模块代替原有的C3结构,把原有的CSPDarknet53主干网络改进成了更加轻量化的网络结构,结合BIFPN特征融合思想,将原来的PANet路径融合结构改进为一种更有效的带权重的B-PANet特征融合结构。试验结果表明,所改进的B-YOLOv5算法在相同的数据集和试验条件下,不仅精度提高了5.81%、检测速度提升两倍,还可降低细小裂纹和凹坑的漏检率,模型参数大小也仅仅是YOLOv5的八分之一。B-YOLOv5算法完全可以满足实时性的需要,且可更好地部署在Jetson Xavier NX嵌入式设备上。

1961―2022年新疆棉花花铃期高温热害时空变化规律研究

【目的】高温热害是新疆棉花花铃期最主要的气象灾害,严重制约着棉花的安全生产。明确该地区高温热害的演变特征,为科学制定防灾减灾措施提供参考依据。【方法】基于新疆植棉区55个国家基本气象站1961―2022年日最高气温资料以及24个棉花气象观测站1991―2022年棉花开花期、吐絮期观测资料,结合棉花花铃期高温热害监测指标,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验等分析方法,揭示新疆棉花花铃期不同等级高温热害的时间和空间变化规律。【结果】1961―2022年新疆植棉区花铃期日最高气温、极端高温(日最高气温≥38.0℃)和极端高温累计日数呈极显著上升趋势,气候倾向率分别为0.16℃·(10 a)^(-1)、0.07℃·(10 a)^(-1)和0.45 d·(10 a)^(-1)。新疆各植棉区棉花花铃期高温热害发生的频率和强度均呈增加趋势。1961―2022年东疆亚区96.0%以上的年份发生了不同等级的花铃期高温热害,南疆亚区花铃期轻度和中度热害发生频率分别为88.7%和51.6%,北疆亚区花铃期轻度热害发生频率为64.5%。【结论】新疆植棉区花铃期高温热害发生的频率和强度呈现出“东强西弱,南多北少”的区域性特征。新疆植棉区应注重耐高温棉花品种的选育与应用推广,合理调整棉花种植布局,加强气象灾害监测与预警工作,保障新疆棉花生产安全稳定发展。

棉花脱叶剂的田间效果筛选

【目的】主要研究卫绿环脱叶剂在田间应用中的脱叶效果及其对单铃重、衣分、纤维长度、马克隆值和产量的影响。【方法】田间小区试验测定。【结果】喷施卫绿环脱叶剂20 d后平均脱叶率可达93.2%,略高于瑞脱龙,与脱吐隆脱叶效果大致相近。喷施卫绿环脱叶剂对棉花单铃重、衣分、纤维长度、马克隆值和产量无显著影响,卫绿环脱叶剂适宜在机械采棉中应用。【结论】喷施卫绿环脱叶剂脱叶效果好,价格适中,适宜在机采棉地区大面积推广。

强风自然灾害致突发事件下高速列车动态调度方法

针对强风自然灾害致突发事件发生时高速列车调度问题,该文以晚点列车在各站到发时刻与原时刻表误差之和为目标函数,建立以速度、时间和变量取值等为约束条件的高速列车非线性动态调度模型,提出采用非线性收敛因子及自适应权重改进的鲸鱼优化算法(NAWOA)实现对目标函数的求解。以国内某铁路区段部分站点及运行的高速列车等数据为例,对模型的有效性进行检验。仿真结果表明:所提改进算法与传统鲸鱼优化算法、粒子群算法和遗传算法相比,对目标函数求解精度分别提升了16%,14%和36%,不但能够有效实现列车遭遇强风致突发事件时的动态调度,而且算法收敛速度较快,使得列车运行快速恢复正常,从而有效降低强风灾害致突发事件造成的列车大面积延误影响,提升高速列车的运行效率。

荷载与腐蚀冻融耦合作用下再生混凝土耐久性能试验

现有的荷载与环境多因素研究大多是通过给试块设计安装一套夹具,然后拧紧螺丝或者用千斤顶对试块施加荷载(应力),再用此带着夹具的试块进耐久性试验,此方法操作困难、繁琐,极易发生应力损失,使研究的准确性急剧降低。该文提出了一种具有操作简便、控制精准等优点的耦合作用机制,采用先加载再腐蚀冻融,且以此循环作用的方式来模拟混凝土真实工作状态,并对普通混凝土及再生混凝土在多因素耦合作用下耐久性能进行研究。该文试验加载制度分别采用0、40%、70%应力水平的重复荷载与25次腐蚀冻融交替2次,并对此耦合作用下再生混凝土与普通混凝土进行了宏观和微细观试验研究。试验结果显示:在宏观方面,随着应力水平的从0增加至70%,再生混凝土和普通混凝土的抗压强度损失率分别增加27.2%和100%,再生混凝土在多因素耦合作用下的耐久性能表现更佳,荷载会使普通混凝土和再生混凝土的劣化速度加快;在微观方面,在腐蚀冻融50次后,再生混凝土和普通混凝土的显微硬度损失率分别为8.1%和23.8%,环境扫描电镜(environmental scanning electron microscope, ESEM)结果也可以看出界面过渡区是混凝土中较薄弱的环节,且在冻融循环作用前,天然粗骨料界面过渡区处黏结强度和塑性变形能力较强,冻融循环作用后,再生粗骨料界面过渡区处抗冻融腐蚀能力更好。该结果为普通混凝土耐久性改进及再生混凝土的推广应用提供理论参考。

基于ORB-SLAM2的改进特征匹配与稠密地图算法

针对ORB-SLAM2算法在特征匹配时容易出现误匹配以及无法构建稠密地图的问题,引入GMS算法来改进ORB-SLAM2算法中的误匹配问题以及添加稠密地图线程。首先,建立图像金字塔,对每层图像金字塔进行网格划分,提取特征点,对每个网格中的特征点引入四叉树策略进行筛选,得到均匀的特征点;其次,在特征匹配阶段引入GMS算法剔除误匹配;最后,根据位姿估计和关键帧构建稠密点云地图。通过TUM数据集上的实验验证,结果表明改进算法的匹配数比原ORB-SLAM2算法增加了18.36%,匹配用时减少了8.53%,将改进算法应用于移动机器人自动导航和避障中,能够提高系统的可靠性和运行效率。

18.6%拌福乙种衣剂防治棉花蓟马的效果研究

【目的】考察种衣剂种类、拌种时间不同的情况下防治棉花蓟马效果。【方法】2009和2010年在新疆喀什地区进行小区试验。【结果】同一种衣剂拌种时间不同对棉蓟马的防治效果不存在显著影响。此外,在5个类型的种衣剂筛选试验中,种衣剂1的平均防效为86.8%,高于种衣剂4和5,显著高于种衣剂6和7。【结论】播种前拌种对棉蓟马的防治效果最好。在棉花生产中,推荐使用种衣剂1(即18.6%拌福乙种衣剂)防治蓟马。

基于改进粒子群优化算法的灰色神经网络的铁路货运量预测

针对现有铁路货运量预测方法的不足,提出基于改进粒子群优化算法的灰色神经网络(IPSO-GNN)的铁路货运量预测方法,通过IPSO对常规灰色神经网络(GNN)的白化参数进行优化,改善了GNN的不足,保证了预测精度;同时利用灰色关联分析法,计算了铁路货运量和影响因素间的关联度,以最主要的6个关联因素,建立了基于IPSO-GNN的铁路货运量预测模型。仿真实验结果表明,在铁路货运量预测中此模型预测精度优于常规GNN及其他预测方法,说明此预测方法有效可行。