科研产出
基于土壤含水量的灌溉制度对番茄生理、产量及水分利用效率的影响
《中国瓜菜 》 2023 北大核心
摘要：为研究不同灌溉制度对番茄生理、产量及水分利用效率的影响，以盛丰5号为材料，开展50%田间持水量（FC）、60%FC、70%FC、80%FC为灌溉开启条件的灌水试验（T1～T4），对照（CK）依据当地常用滴灌灌溉制度。试验表明，番茄结果前期和转色期，与CK相比，70%FC为开启条件的灌溉制度可显著提高番茄叶片的光合参数。番茄采收期，叶片光合能力方面，T2表现最好，但与T1、T3、T4、CK无显著差异；果实品质方面，T1处理维生素C含量较T2、T3、T4、CK分别显著提高91.96%、55.46%、62.82%、29.26%，总糖含量分别显著提高22.43%、51.13%、76.98%、28.53%，大果占比50%，特小果占比为0；经济指标方面，T1的水分利用率分别较T2、T3、T4、CK提高12.42%、135.22%、106.59%、18.36%。综合番茄生理指标、果实品质和经济指标，以50%FC为灌溉开启条件可在设施番茄秋冬茬栽培中获得较高的果实品质和商品价值，有效实现节水增效目标。
关键词： 设施番茄 土壤水分 灌溉制度 净光合速率 果实品质 水分利用率
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我国部分审定小麦品种的品质性状及基因型分析
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解我国小麦品种的品质相关基因分布及品质性状表现，本研究针对近年来我国审定的530份小麦品种，进行容重、粗蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率和稳定时间等性状的分析，同时利用13个品质相关的KASP标记检测基因型，明析不同的品质种植区域内的审定品种优异品质基因等位变异的分布及聚合情况。检测的优异品质基因等位变异在不同区域间的分布不均衡，其中1BL/1RS（-）、1Ax 1/1Ax 2*、Pinb-D1b和Pinb-B2b优异等位变异在品质区域间分布频率呈显著性差异，而1Bx17+1By18、TaPsy-D1a和TaPod-A1b等优异等位变异的分布在区域间无差异；同时进行多个优异等位变异聚合情况分析发现：5个面筋质量相关基因中筛选出同时含有1B/1R（-）、1Ax 1/1Ax 2*,1Dx5+1Dy10、glu-B3g+4个优异等位变异的材料12份；3个籽粒硬度相关基因中未检测到同时含有Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-B2b的材料，检测到含有Pina-D1b/Pinb-B2b组合的材料16份，含有Pinb-D1b/Pinb-B2b组合的材料88份。5个籽粒颜色相关基因中同时聚合5个优异等位变异的材料10份。检测的13个品质相关基因KASP标记中，未发现聚合11个以上优异等位变异基因的材料，聚合10个优异等位变异基因的材料有4份，聚合9个优异等位变异的材料有16份。品质分析结果显示：不同区域间品质指标值也存在区域性的差异，且稳定时间与蛋白质含量和湿面筋含量指标不协调。面筋品质相关基因优异等位变异1BL/1RS（-）、1Ax1/1Ax2*和1Dx5+1Dy10在强筋，中强筋和中筋品种间的分布频率呈极显著差异，且与品质表现呈极显著正相关。
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基于YOLOX的穴盘甘蓝病害检测方法
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为实现穴盘甘蓝的智能化管理，针对穴盘甘蓝病害识别存在的光照不均匀、对比度低和待检测目标小等问题，研究了基于深度学习的穴盘甘蓝病害检测算法。该算法结合通道空间注意力机制模块，在特征提取模块对特征信息进行重标定，引导模型关注病害区域特征，抑制背景噪声，降低模型漏检率。并采用自适应多尺度特征融合算法提取穴盘甘蓝病害多尺度特征，充分利用不同尺度特征的语义信息提升小目标的检测精确率。由于算法的检测框定位不准确，在回归损失函数中添加了重叠面积损失、中心点距离损失和宽高损失，对回归任务进行了优化，提高穴盘甘蓝病害预测框定位精度；同时引入变焦损失函数作为分类损失函数，利用权重缩放因子缓解模型训练过程中相似病害类间差距小的问题。结果表明，研究算法对穴盘甘蓝炭疽病、细菌性黑斑病、褐斑病、黑腐病的检测平均精确率分别为97.59%、99.70%、98.69%和97.64%;其平均精度均值达到98.41%,与YOLOX、Faster R-CNN、YOLOv3、SSD、CenterNet算法相比，分别提高了4.96、12.86、18.19、4.71、10.69百分点。
关键词： 病害检测 穴盘甘蓝 多尺度特征融合 注意力机制 小目标检测
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基于热红外与可见光图像融合的生菜水分胁迫指数模型研究
《节水灌溉 》 2023 北大核心
摘要：为了准确提取作物冠层温度，监测作物水分亏缺状态，以不同水分处理的生菜为研究对象，分别利用手持式热像仪和佳能相机获取生菜的热红外和可见光图像，计算生菜冠层可见光图像与热红外图像的仿射变换参数，并进行配准融合，以获取生菜冠层区域的热红外图像，而后计算不同处理下的基于冠层温度的水分胁迫指数（Crop Water Stress Index, CWSI）与日蒸散量（Evapotranspiration,ET），分析不同灌溉处理下CWSI同ET的相关关系来监测生菜水分亏缺程度。结果表明，基于仿射变换的热红外目标提取方法可以实现生菜冠层的准确提取，剔除背景后生菜冠层的平均温度值由20.25℃下降至19.25℃。不同水分处理下的生菜热红外冠层的CWSI值展示出明显的差异，且CWSI与ET呈显著负相关，当CWSI越大，ET越小，表明CWSI可以应用在生菜水分胁迫状态监测，能够很好的反应土壤水分含量变化状况。
关键词： 生菜 热红外图像 可见光图像 仿射变换 背景剔除 不同水分处理 作物水分胁迫指数CWSI
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北京地区大气重金属沉降污染特征与风险评价
《中国环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解疫情期间北京大气重金属沉降通量的时空特征以及健康风险水平,于2020～2021年共收集大气降尘样品52组,采用实验室仪器测定样品中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd等6种重金属元素的含量,并计算其沉降通量.结果表明,北京降尘中重金属Cd的平均含量不足10mg/kg,Cr、Ni、Cu、As的平均含量10～100mg/kg,而Zn的平均含量超过了100mg/kg;Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd的含量均超过北京土壤背景值,其超标率分别为93.9%、51.0%、98.0%、100.0%、89.8%和100.0%;北京各重金属元素沉降通量值与全国农业农村加权均值结果相近,显著高于国外发达地区,城区各元素沉降通量低于郊区;地累积指数研究结果表明,各元素的污染水平排序为Cd＞Zn＞Cu＞Cr＞As＞Ni,其中Cd、Zn元素都在中度和偏中度污染以上,其余元素在轻度污染水平;4个季度13个监测点中Cd元素存在中度危害和很强生态危害,23.1%～76.9%的样品处于中度生态危害;健康风险评价结果表明,降尘中Cr和As对成年人和儿童存在非致癌风险.
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反刍家畜典型行为监测与生理状况识别方法研究综述
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：反刍家畜是人类获得肉、奶等食品的重要来源，随着人们对其产品产量与品质要求的提升，传统耗时耗力且高人工成本的人工监管模式已经难以满足规模化反刍家畜养殖的需要。反刍家畜行为中蕴含着许多身体状况信息，对反刍家畜行为的自动化监测有助于较早地识别其异常行为、评估其健康水平、预警其异常生理状态，辅助养殖人员及时调整养殖策略，实现低成本、高效率和高收益的生产过程。首先对反刍家畜基本运动(躺卧、行走、站立)、反刍、进食饮水、跛行等典型行为的监测方法进行总体阐述，然后详细分析了识别反刍家畜发情、分娩、疾病、疼痛状况的不同特征指标以及基于该特征指标的生理状况识别方法，最后探讨了反刍家畜行为监测方法目前存在的一些问题与难点，并指出未来的研究重点为：优化传感器功耗、融合多传感器数据、降低数据传输延时、减少大规模数据标注、轻量化深度学习模型以及深度解析和应用数据。
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果树农药残留消解特性与数学模型研究进展
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：农药残留消解研究的关键是消解特性及数学模型。综述果树农药残留消解特性研究的现状，阐述农药喷施剂量、农药喷施次数、果实套袋处理对农药沉积及农药残留的影响情况，分析多种环境因素对农药残留的影响机制，归纳果树不同部位及不同试验地域果树农药残留消解的差异。同时，还分析了农药残留预测的一级动力学及改进动力学模型、多项式回归模型、多元回归模型、Rayleigh模型、灰色预测模型及偏最小二乘回归模型的优缺点，归纳了不同数学模型的适用场景，指出建模方法应结合农药残留检测技术对农药残留的消解规律，从而进行更加科学地拟合，进而实现对农药残留变化值的合理预测。对果树农药残留消解特性与数学模型研究提出了3条建议：（1）加强对农药残留多影响因素综合作用机制的研究；（2）提高农药残留消解特性研究设计的综合性和合理性；（3）建模方法适应农药残留检测技术的快速发展。
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兼顾面积属性与不确定性信息的样本点权重调整方法
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：样本点权重调整是遥感分类精度评价中样本点空间分配的关键环节。以北京市顺义区精度评价样本点为例，提出了一种兼顾面积属性与不确定性信息的样本点权重调整方法——模糊调整权重法，用于布设精度评价样本点。首先，构建用于表达不确定性信息的模糊中和指数及其权重，融合模糊中和指数权重和面积权重构建模糊调整权重，并计算各个分层的模糊调整权重结果，完成样本点特征空间分配；其次，设置不同梯度样本点集，结合平均最短距离最小化准则和空间模拟退火算法实现样本点地理空间优化布设；最后，构建权重调整效果评价指标，进行模糊调整权重效果评价，并与其他权重调整方法和未进行权重调整的布点方法进行对比分析。结果表明：顺义区不确定性大、中、小的层模糊调整权重分别为0.45、0.37、0.18,与面积权重相比，不确定性大的层权重显著增加、中层权重稍微增加、小层权重明显降低；5个不同数据集样本点权重调整的精度评价总体精度、相对精度、均方根误差和标准偏差结果分别为69.90%～73.48%、96.28%～99.82%、0.01和0.01;模糊调整权重布点方法评价效果优于面积权重、模糊中和指数权重、不确定性空间分层权重布点方法，以及空间均匀抽样和简单随机抽样方法，样本点权重调整更加准确可靠。设计的模糊调整权重法布设精度评价样本点，能够兼顾面积属性和不确定性信息，又可以避免权重调整过度，提高了各个分层样本点空间分配的合理性。
关键词： 遥感分类 样本点 权重 精度评价 不确定性 空间分层
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生态循环水养殖池塘抗生素抗性基因污染特征研究
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究生态循环水池塘养殖模式中抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）污染特征,本研究利用宏基因组技术检测分析了生态循环水养殖池塘ARGs的赋存特征及其与微生物群落和环境变量的相互关系。结果显示:试验共检测出21类1 092种亚型ARGs,池塘底泥是ARGs的主要储存库。池塘中抗性基因macB、tetA（58）和nov相对丰度最高,多药类和主动外排泵是最主要的ARGs类型和耐药机制。养殖池塘水体和底泥微生物群落组成差异显著（P＜0.05）。优势菌变形菌门（Proteobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）中的多种菌属与不同类型ARGs存在显著正相关性,表明ARGs在这些菌属间具有水平转移的趋势,微生物为ARGs在系统中的持久存在和向水体扩散传播提供了有利条件。此外,氨态氮、亚硝态氮和硝态氮是影响养殖池塘ARGs分布特征和微生物群落组成的主要环境因子。本研究确定了生态循环水养殖系统中养殖池塘ARGs可能的背景值,并提供了生态化循环水养殖尾水具有较高ARGs传播风险的定量信息,为进一步优化升级生态循环水养殖系统、降低ARGs污染和保护养殖环境提供了数据支持。
关键词： 生态循环水系统 池塘养殖 抗生素抗性基因（ARGs） 微生物群落 污染特征
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甜菜尾孢菌对多菌灵、苯醚甲环唑和氟硅唑的敏感性及杀菌剂对甜菜褐斑病的田间防效评价
《植物病理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究采用菌丝生长速率法测定了中国不同地理来源的81株甜菜尾孢菌对多菌灵、苯醚甲环唑和氟硅唑的敏感性，并比较了5种杀菌剂的田间防效。结果显示，供试菌株中，对多菌灵敏感的菌株共57株，占总数的70.37%,抗性菌株24株，占总数的29.63%。苯醚甲环唑和氟硅唑对甜菜尾孢菌的平均EC50值范围分别在0.003 5～3.818 0μg·mL-1和0.033 5～5.465 2μg·mL-1之间，平均EC50值分别为（0.162 7±0.544 6）μg·mL-1和（0.370 0±0.788 4）μg·mL-1,最大EC50值和最小EC50值分别相差1 090倍和163倍。不同地区的菌株对苯醚甲环唑EC50的最大值和最小值之比为2.3～853,部分地市的菌株对苯醚甲环唑敏感性差异显著，苯醚甲环唑平均EC50值变化范围在0.031 0～1.915 9μg·mL-1。敏感性频率分布结果显示，甜菜尾孢菌对苯醚甲环唑已出现敏感性下降的亚群体，但82.7%的菌株敏感性频率呈正态分布，将此部分菌株的平均EC50值（0.037±0.002）μg·mL-1作为甜菜尾孢菌对苯醚甲环唑的敏感基线的参考值。不同地区的菌株对氟硅唑EC50的最大值和最小值之比为1.3～65.6,部分地市的菌株对氟硅唑敏感性差异显著，氟硅唑平均EC50值变化范围在0.131 2～1.093 7μg·mL-1。敏感性频率分布结果显示，甜菜尾孢菌对氟硅唑已出现敏感性下降的亚群体，但75.3%的菌株敏感性频率呈正态分布，将此部分菌株的平均EC50值（0.145±0.007）μg·mL-1作为甜菜尾孢菌对氟硅唑的敏感基线的参考值。抗性频率分析显示，甜菜尾孢菌对苯醚甲环唑及氟硅唑的抗性频率分别为20.99%和16.05%,抗性水平以低抗和高抗为主。田间药效试验结果表明，40%氟硅唑EC（40%Flusilazole EC）有效成分24 g·hm-2、70%甲基硫菌灵WP（70%Thiophanate-methyl WP）有效成分630 g·hm-2连续两次施药，距末次施药后10 d对甜菜褐斑病的田间防效达到65%左右，显著高于70%代森锰锌WP（70%Mancozeb WP）有效成分1 050 g·hm-2和50%异菌脲WP（50%Iprodione WP）600 g·hm-2的防效，与10%苯醚甲环唑WG（10%Difenoconazole WG）52.5 g·hm-2防效无显著差异。本研究结果为杀菌剂的合理使用及甜菜褐斑病的有效防治提供数据支持。
关键词： 甜菜尾孢菌 多菌灵 苯醚甲环唑 氟硅唑 敏感性 田间防效
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