科研产出
基于因子分析和聚类分析的粳稻品质指标研究
《中国食品学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：以108个粳稻品种为试材,测定糙率等25项品质指标,运用差异性分析和相关分析探索指标间的相互关系,利用因子分析和聚类分析确定代表性品质指标。结果表明:25项指标中变异系数超过10%的共有10项。相关性分析共得到300个相关系数,其中在0.05水平存在显著相关性的为31个,在0.01水平存在显著相关性的为69个。因子分析提取了9个公因子,解释的累积方差贡献率达到80.78%。应用系统聚类方法将所有指标聚成8类,包括粳稻的淀粉特性、成熟度、营养品质、籽粒特性、蒸煮品质、粒型特征、颜色特征和碾磨品质。综合分析最终确定8项粳稻品质代表性指标,即消减值、长宽比、垩白度、蛋白质、糙米白度、直链淀粉、千粒重和整精米率。本文旨在为粳稻品质评价提供研究基础。
关键词： 粳稻 品质指标 差异性 相关性 因子分析 聚类分析
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秸秆粉碎集条深埋机械还田模式对玉米生长及产量的影响
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了明确秸秆粉碎集条深埋还田的技术模式对作物生长及产量的影响。该文应用自主研发的秸秆集条还田机械,与五铧犁同步耕作,实现秸秆集条侧施深还田,采用田间大区对比试验研究,设置正常翻耕(对照CK),秸秆耕层还田,秸秆粉碎集条深埋还田3个处理,连续3 a试验。结果表明:与正常翻耕相比,秸秆粉碎集条深埋还田没有降低出苗率,秸秆耕层还田玉米出苗率降低3.3%~3.5%,差异显著(P<0.05);与正常翻耕和秸秆集条深还处理相比,秸秆耕层还田的玉米苗期株高降低3.1~4.5 cm,茎粗降低2.3~2.5 mm,干物质量降低15.8%~17.2%,成熟期株高降低13.3~17.9 cm,茎粗降低3.1~4.0 mm,干物质量降低8.0%~10.8%,根系总量和总根长降低,正常翻耕和秸秆集中还田间无差异;秸秆粉碎集条深埋还田与正常翻耕相比,随还田年限增加,产量有增加趋势,耕层还田连续3 a表现明显减产,差异显著。秸秆集中还田可以克服秸秆耕层还田存在的问题,而且不减产,可以使秸秆有效归还到土壤中。
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基于长期定位试验的松嫩平原还田玉米秸秆腐解特征研究
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究松嫩平原还田玉米秸秆的腐解特征和养分释放规律,该试验采用尼龙网袋法,设置埋土和覆盖地表2种玉米秸秆还田方式,进行连续4 a的定位观测。结果表明:1)还田玉米秸秆的腐解速率和养分释放率都表现为埋土处理大于覆盖地表。秸秆腐解主要集中在还田的前3年,3 a累计腐解率达到91.70%和81.96%,其中第1年腐解率分别为60.63%和45.53%。2)还田玉米秸秆中养分释放的快慢顺序为K>P>C>N。埋土和覆盖处理秸秆中钾的释放主要在还田第1年,释放率达到了96.26%和84.04%;而磷、碳和氮的释放则主要集中在还田前3年,其中磷释放率为92.03%和83.29%;碳释放率为90.96%和82.06%;氮释放率为91.70%和81.96%。3)还田玉米秸秆中半纤维素的腐解速度快于纤维素,木质素最慢。其中埋土和覆盖处理秸秆半纤维素2 a腐解率为88.78%和86.30%;纤维素2 a腐解率为80.42%和70.86%;而木质素3 a累计腐解率为78.63%和66.48%。
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改进M-training算法的高光谱图像分类
《哈尔滨工程大学学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解决高光谱数据有标签样本数量有限的分类问题,提出将M-training算法应用于高光谱图像分类。采用两个SVM、一个K近邻(KNN)以及一个随机森林(RF)进行分类器组合,对传统M-training算法进行改进,增强分类器的多样性和差异性。为了充分考虑大量无标签样本的影响,采用有标签样本与无标签样本错误率加权作为有标签样本集更新的限制条件,从而有效地扩大了有标签样本集。实验结果表明:改进算法和传统的M-training算法相比较,在总体分类精度与Kappa系数上分别提高1. 85%～12. 10%与0. 021 5～0. 141 3,从而验证了该算法的有效性。
关键词： 高光谱图像 半监督分类 M-training算法 错误率加权 图像处理 SVM分类器 RF分类器 KNN分类器
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不同品种大豆加工豆浆的品质分析及评价模型（英文）
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：东北是中国大豆的主产区,也是传统豆制品的重要原料生产基地。为明确该产区大豆原料与其加工制得豆浆的品质、特点,该研究选取47个东北大豆品种为原料,分析其大豆粗脂肪、粗蛋白、钙、磷含量等理化指标,比较其加工豆浆的蛋白浓度、总固形物含量、感官评价、风味物质含量等品质差异。结果得到豆浆质量得率、动力粘度、总固形物、非豆腥味活性与豆腥味活性比值最高的品种分别是吉育102、吉92、吉育70、吉小8号、吉青3号。大豆籽粒理化指标分析结果显示,粗蛋白、粗脂肪、钙、磷含量最高的品种分别为垦丰17、GY07Y16、吉82、杂交豆3号。豆浆的豆腥味与脂肪氧化酶活性、油酸、亚油酸、亚麻酸含量呈显著正相关,脂肪含量与风味活性比呈负相关。利用因子分析法提取出4个因子方程,确定豆浆各项指标在综合品质中所占比重,进一步建立了豆浆品质评价模型,模型系数可以根据加工目的进行相应调整。综合得分最高的5个品种为吉45(9.52)、吉育70(9.43)、吉青1号(9.28)、吉育66(9.27)、吉育102(9.21)。结合对应的大豆理化指标排序发现,豆浆品质是大豆理化成分综合作用的结果,并非蛋白含量越高所得产品越好,脂肪含量高的品种并不适宜加工豆浆。该研究为用于加工豆浆的东北大豆品种分级提供了参考,实现了豆浆品质的综合判别及大豆加工基础数据的分析、整合。
关键词： 农产品 加工 品质控制 大豆品种 中国东北 综合品质模型
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基于烟花算法降维的高光谱图像分类
《华南理工大学学报(自然科学版) 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为降低高光谱数据量及计算复杂度,避免后续分类中的Hughes现象,提出一种基于烟花算法降维的高光谱图像分类方法.烟花算法采用类内紧密性系数与类间分离性系数的加权和作为波段选择的度量准则,通过在高光谱数据空间内进行搜索,不断更新直至收敛,从而获得最优波段组合.基于印第安纳数据集(AVIRIS)和帕维亚大学数据集(ROSIS)数据对烟花算法、遗传算法和禁忌搜索算法进行波段选择的仿真实验,结果表明:烟花算法选择出的波段组合数目相对较少,具有较低的算法复杂度,减少了耗时;利用获得的波段组合进行高光谱图像分类时,与遗传算法、禁忌搜索算法的波段选择方法相比,文中所提方法在总体分类精度和Kappa系数上分别提高0.06%~4.72%和0.00~0.09,可以得到令人满意的分类结果.
关键词： 图像分类 高光谱图像 降维 烟花算法 智能优化算法
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黑土稻田连续深耕改善土壤理化性质提高水稻产量大田试验
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了明确深耕对水田土壤理化性质及水稻产量影响,该文在黑土型水稻土上开展深耕研究,应用自主研发的水田深翻犁,开展深翻、浅翻与旋耕大区对比研究。结果表明:浅翻和深翻可以降低土壤固相比率和容重,与旋耕相比,土壤固相比率降低幅度分别为0.74%~4.80%和1.86%~3.90%;>10~20 cm土层土壤容重分别下降0.09 g/cm~3和0.08 g/cm~3,>20~30 cm土层深翻处理土壤容重比旋耕下降0.03 g/cm~3;>10~20 cm土层土壤的通气系数和饱和透水系数浅翻处理比旋耕分别提高4.04倍和2.71倍,深翻提高4.42倍和2.14倍;>20~30 cm深翻比旋耕提高1.86倍和2.87倍,2年趋势一致;深翻可使土壤养分指标在各层趋于平均化;深耕可促进水稻根系生长,根系的生长量与根长增加幅度为6.53%~16.33%和10.81%~21.62%,深翻好于浅翻;深耕提高水稻产量,2015年浅翻和深翻处理水稻实测产量分别比旋耕增产6.91%和9.81%,2016年增产6.59%和7.84%,2年增产趋势一致。
关键词： 土壤 耕作 有机质 深耕 理化性质 根系 养分累积 产量
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秸秆心土混合犁改良白浆土效果
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为将表层秸秆施入心土,改善贫瘠的心土层创造有利条件,该文设计了将白浆土"上翻20 cm,下混30~40 cm,同时将有机物料施入心土层"的秸秆心土混合犁。该研究通过设置秸秆心土混合区和浅翻深松区田间对比试验,调查机械作业后土壤理化性质,指示作物农艺性状以及产量指标等,明确秸秆心土混合的改土增产机理,进一步拓宽白浆土改良途径,为机械改土技术的广泛应用提供技术支撑。研究结果表明:与浅翻深松相比,秸秆心土混合改善心土层土壤物理性质,20~40 cm土层土壤含水率提高2.69~4.90个百分点;硬度降低44.45%左右,且没有出现峰值;改善土壤通透性,固相降低幅度为4.51~2.14个百分点,液相增加幅度为1.17~4.13个百分点,气相增加幅度为0.38~0.98个百分点,容重下降幅度为0.16~0.11 g/cm~3;提高心土层养分含量,碱解氮提高17.33%,有效磷提高116.39%,速效钾提高37.86%,有机质提高36.66%,同时提高心土层全量养分含量,缓解土壤酸性。连续2 a调查大豆产量,秸秆心土混合区比对照区增产15.77%~16.33%,一次改土后效时间长,增产效果显著。该研究结果可为白浆土及其同类低产土壤改良及作物高产提供技术支撑。
关键词： 土壤 秸秆 物理特性 化学特性 秸秆心土混合犁 土壤改良 白浆土
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盐化草甸土和黑土型水田土壤连续深耕改土效果
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为明确深耕在不同类型水田土壤上的改土效果及对水稻产量的影响,该研究应用自主研发水田深耕犁,在黑土和盐化草甸土上开展深翻、浅翻与旋耕对比试验研究。结果表明,深耕在不同类型土壤上对水稻产量及土壤理化性质影响存在差异:1)黑土深翻区增产7.28%~8.37%,浅翻区增产6.02%~7.72%,盐化草甸土深翻区和浅翻区与旋耕相比第1年水稻产量差异不大;第2年减产9.96%~11.03%;2)翻耕促进黑土土壤养分均一化,耕作层土壤养分降低不明显,土层间养分含量差异变小,盐化草甸土深耕后造成表层养分浓度降低,0~20 cm土层浅翻区和深翻区土壤有机质与对照相比分别下降4.57和6.68 g/kg,全氮分别下降0.24和0.29 g/kg,碱解氮0~10 cm土层分别比对照降低2.31和11.52 mg/kg,pH值明显增加,0~30cm土层交换性Na+浓度增加;3)与对照相比,浅翻和深翻降低了黑土下层土固相比率、容重,提高土壤通气、透水性,>10~20 cm土层土壤固相比率比对照分别降低4.23%和3.23%,土壤容重下降0.09 g/cm3和0.08 g/cm3,通气系数分别提高3.04倍和3.42倍,透水系数提高1.71倍和1.14倍;>20~30 cm土层深翻区土壤固相比率降低1.86%,通气系数和饱和透水系数比对照提高0.86倍和1.87倍;盐化草甸土浅翻区和深翻区均有增加下层土固相率和容重,降低通气、透水性的趋势。盐化草甸土水田不适合深耕,黑土型水田土壤深耕可改善土壤理化性质,提高水稻产量。
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黑土立体休闲技术改土增产效果
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了打破犁底层障碍,消减连作障碍,分别在轮作和连作的黑土上采用分层深耕犁将0~20 cm耕层土与>20~40 cm下层土进行转换,以达到休闲表层土壤的目的。采用大区对比法连续2年调查改土后效果。结果表明:第1年、第2年立体休闲处理较对照组未改土,0~40 cm土层土壤平均容重分别降低0.05、0.11 g/cm~3;通气系数分别提高14.97×10~(-2)、16.69×10~(-2) cm/s;而饱和导水率较对照组第1年降低了3.14×10~(-3) cm/s,第2年提高了10.95×10~(-3) cm/s;抗剪强度较对照组第1年降低了0.72 kPa,第2年提高了0.82 kPa;土壤平均含水率提高分别提高4.07%、4.95%;温度分别提高0.78、0.13℃。立体休闲后表层土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾降低、下层土土壤肥力增加。在轮作条件下,立体休闲后第1年马铃薯和甜菜分别减产5.63%和3.06%;第2年玉米和马铃薯分别增产5.20%和27.00%。在大豆连作条件下,立体休闲区植株干质量平均比对照提高7.63~7.82%;根干质量提高7.61%~13.41%;根长增加4.42%~6.26%;单株荚数增加18.83%~20.71%;株粒数增加幅度为32.43%~37.21%;根瘤数每株增加1.46~5.15个;产量比对照增加3.09%~22.38%。
关键词： 土壤 作物 物理性质 产量 黑土 立体休闲 连作障碍
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