科研产出
高光谱成像的多种类柑橘病虫药害叶片检测方法研究
《光谱学与光谱分析 》 2022 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：影响柑橘生长的病虫药害种类繁多,目前的检测方法大多针对单一病症,开发基于高光谱成像和机器学习的多种类柑橘病虫药害叶片快速精准检测方法,对果园精准施药和柑橘产业健康发展具有重要意义.以果园自然发病的柑橘叶片为研究对象,包括柑橘正常叶(50片)、溃疡病叶(50片)、煤烟病叶(103片)、缺素病叶(60片)、红蜘蛛叶(56片)和除草剂危害叶(85片),采集350~1050 nm波段内的高光谱数据.分别利用一阶求导(1stDer)、多元散射校正(MSC)和中值滤波(MF)方法对原始(Origin)高光谱数据进行预处理,对预处理后的高光谱数据采用主成分分析(PCA)和竞争性自适应重加权(CARS)算法提取特征波长,C A RS降维得到的特征波长分别为10个、5个、12个和10个,4组PC A提取的特征波长均为7个,两种方法所得特征波长范围都集中在700~760 nm波段内.对全波段(FS)使用极限梯度提升树(XGBoost)算法,特征波长使用支持向量机(SVM)建立柑橘病叶多分类模型.采用XGBoost建立的检测识别模型有Origin-FS-XGBoost,1stDer-FS-XGBoost,MSC-FS-XGBoost和MF-FS-XGBoost,对6种病虫害叶片检测得到的整体分类准确率(OA)分别为94.32%,93.60%,95.98% 和96.56%;SVM建立的检测识别模型为Origin-CARS-SVM,1st Der-CARS-SVM,MSC-CARS-SVM,MF-CARS-SVM,Origin-PCA-SVM,1st Der-PCA-SVM,MSC-PCA-SVM和MF-PCA-SVM,各模型OA依次为93.63%,90.26%,87.90%,91.95%,87.53%,90.82%,83.50% 和90.98%.结果表明,以FS为输入的XGBoost模型识别率整体优于以特征波长为输入的SVM模型,MF-FS-XGBoost模型OA为96.56%,召回率(Recall)为95.91%,模型训练时间(Train-time)为63 s,综合性能最好;CARS-SVM建模效果优于PCA-SVM,在3种预处理方式下,CARS-SVM模型识别率均高于87%,PCA-SVM模型识别率均在83% 以上.结果证实了,高光谱成像技术结合机器学习方法可实现多种类柑橘病虫药害分类识别,为柑橘病虫药害快速无损检测和防治提供科学依据.
关键词： 高光谱成像 柑橘病叶 特征波长提取 XGBoost 支持向量机
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土壤有机质含量对红壤性稻田残留氮在团聚体内分布的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：化肥氮的残留及其分布对后季作物氮素供给和氮素损失均有重要影响。通过在田间试验中设置15N标记微区，在相同施氮量（150 kg/hm~2）条件下，明确低有机质、中有机质和高有机质红壤性稻田化肥氮的残留量及其在不同粒径土壤团聚体中的分布。结果表明：与低有机质土壤相比，中有机质和高有机质土壤大团聚体（0.25～2 mm）的比例较高，而粘粉粒（＜0.053 mm）的比例较低。不同粒径团聚体的全氮含量均随土壤有机质含量的提高而显著升高。在相同氮肥投入下，化肥氮在中有机质和高有机质土壤中的残留量较低有机质土壤显著增加，增幅分别为60.08%和93.93%。与低有机质土壤相比，高有机质土壤中的残留氮在大团聚体、微团聚体（0.053～0.25 mm）和粘粉粒中的含量分别显著增加了76.58%、108.32%和110.85%。土壤残留氮主要分布在大团聚体中（42.87%～46.81%）。随土壤有机质含量的升高，残留氮在大团聚中的比例有所下降，而在粘粉粒中的比例有所升高，但均未达显著水平。因此，培肥地力不仅能够提高土壤大团聚体的比例，促进土壤团粒结构的形成，还有利于土壤对残留氮的固持，从而降低红壤性稻田的氮素损失。
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五氟磺草胺·丙草胺颗粒剂对直播稻田杂草的防治效果
《江西农业学报 》 2022
摘要：为明确5%五氟磺草胺·丙草胺颗粒剂对水稻直播田杂草的防除效果及其适宜的使用量,开展了田间试验,并对安全性进行了评价.结果表明,施用5%五氟磺草胺·丙草胺颗粒剂能有效防除水稻直播田的一年生杂草,对水稻安全性好,水稻直播田使用5%五氟磺草胺·丙草胺颗粒剂防除杂草后,产量显著提高.有效成分施用量在375~675 g/hm2,施药后15 d,总草的株防效为90.96%~97.99%.施药后30 d,总草的株防效为89.59%~96.47%,鲜重防效为89.96%~96.75%.对杂草的防治效果随着用药量的增加而提高,3种浓度的处理对杂草的防治效果相互间存在显著差异.
关键词： 5 五氟磺草胺·丙草胺颗粒剂 直播田 杂草 防治效果
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江西省芝麻地方种质表型性状遗传多样分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]对江西省芝麻地方种质资源进行表型性状遗传多样分析,为江西芝麻种质资源的有效利用及开发提供理论参考.[方法]依托"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"从江西省39个县(市、区)收集到的132份芝麻地方种质为试验材料,对其23个表型性状(12个质量性状和11个数量性状)进行测定,并计算遗传多样性指数和变异系数.同时,对11个数量性状进行相关分析,并对供试种质进行聚类分析.[结果]23个表型性状的平均遗传多样性指数为1.2821,其中,12个质量性状的遗传多样性指数为0.3217~1.0307,平均0.7290;11个数量性状的变异系数为4.70%~43.58%,遗传多样性指数为1.6138~2.0627,平均1.8855.3种粒色类型芝麻种质中,以46份白芝麻种质表型性状的平均遗传多样性指数最高,为1.3602,74份黑芝麻种质和12份其他粒色(黄色、褐色、黄褐色、红褐色等)芝麻种质表型性状的平均遗传多样性指数分别为1.1782和1.0476.生育期与株高、始蒴高度、蒴果长、千粒重和蛋白含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),但与含油量呈极显著负相关.供试的132份芝麻种质资源可分为四大类,不同类群种质的来源地存在地理位置的交错分布现象,其中,第Ⅰ类群可作为潜在选育芝麻高含油量新品种的亲本材料,第Ⅱ类群可作为潜在高产优良芝麻材料利用,第Ⅲ类群可作为潜在矮杆株型的亲本材料,第Ⅳ类群可作为潜在的高蛋白型亲本材料加以利用.[结论]江西芝麻地方种质资源的主要表型性状变异较大,遗传多样性较丰富,其中以46份白芝麻种质的遗传多样性更丰富.种质间亲缘关系与地理来源无必然联系.以高产高蛋白为育种目标时应选择株高较高,始蒴高度适中、蒴果较大、千粒重较高的材料为亲本,并据此进行后代选择.
关键词： 芝麻 江西 地方种质资源 表型性状 遗传多样性 聚类分析
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低磷低蛋白饲粮中添加酶制剂对崇仁麻鸡生长性能、血清生化指标及营养物质表观消化率的影响
《江西畜牧兽医杂志 》 2022
摘要：本试验目的在于研究低磷、低蛋白饲粮中添加耐热植酸酶和复合酶对崇仁麻鸡生长性能和血清生化指标及营养物质表观消化率的影响.选择1日龄崇仁麻鸡400羽,随机分为4组,每组5个重复,每重复20羽,分别饲喂4种不同的饲粮:Ⅰ组(对照组)饲喂基础饲粮,Ⅱ组试验组饲喂低磷、低蛋白饲粮,Ⅲ组试验组饲喂低磷、低蛋白饲粮添加500 U/kg耐热植酸酶,Ⅳ组试验组饲喂低磷、低蛋白饲粮添加500 U/kg耐热植酸酶+0.05 g/kg复合酶.试验期28d.结果表明:(1)与对照组相比,35日龄崇仁麻鸡试验组Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组各项生长性能差异不显著,但试验Ⅳ组体重和平均日增重显著高于Ⅱ组(P<0.05),料重比显著低于Ⅱ组(P<0.05).(2)与对照组相比,试验组血清中甘油三脂、胆固醇、碱性磷酸酶和尿素氮含量有不同程度提高,但差异均不显著(P>0.05).(3)与对照组相比,Ⅳ组粗蛋白表观消化率和总磷的表观消化率显著提高(P<0.05);各组之间灰分和钙的表观消化率差异不显著(P>0.05).由此可知,低磷、低蛋白饲粮中添加500 U/kg耐热植酸酶+0.05g/kg复合酶组改善了崇仁麻鸡的生长性能,促进了崇仁麻鸡机体对饲料中钙、磷的代谢,有效降低了氮、磷的排放量.
关键词： 耐热植酸酶 复合酶 崇仁麻鸡 生长性能 营养物质表观消化率
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不同还原糖糖基化对超声波预处理α-乳白蛋白结构和抗氧化活性的影响
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：超声预处理的α-乳白蛋白(α-lactalbumin,α-LA)分别与D-葡萄糖、D-甘露糖和D-阿洛糖在55℃、6 h干热条件下进行糖基化处理,对其分子质量、接枝度、粒径、二级结构、三级结构和抗氧化活性的变化进行研究.结果表明,糖基化影响了α-LA的结构和抗氧化活性,超声预处理促进了糖基化反应.在这3种还原糖中,D-阿洛糖修饰的α-LA具有最低的自由氨基相对含量,其糖基化反应程度最高,抗氧化活性增强程度最高,且超声预处理进一步增强其抗氧化活性.因此,糖基化程度的增强和蛋白质构象的改变是α-LA抗氧化活性提高的重要原因.超声波协同糖基化是一种很有前景的提升α-LA功能特性的方法.
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粉葛对农田土壤镉的富集特征
《环境工程技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：选用生长速度快、生物量大、经济价值高的富集植物是重金属生物修复新的突破口.为研究粉葛对农田土壤镉(Cd)的富集特征,采用大田试验探讨3种污染程度下粉葛不同部位葛根(葛粉和葛渣)、葛头、主藤、侧枝和叶片中Cd浓度.结果表明:粉葛不同部位中Cd浓度表现为侧枝(8.96 mg/kg)>主藤(6.85 mg/kg)>叶片(5.22 mg/kg)>葛头(2.80 mg/kg)>葛渣(1.36 mg/kg)>葛根(1.21 mg/kg)>葛粉(0.16 mg/kg),且随土壤污染程度增加而增加,表现为中、高污染显著高于低污染(P<0.05).除葛根外,粉葛其他部位对土壤Cd的富集系数均大于1(1.09~8.65),转运系数为2.59~8.98.粉葛各部位中Cd的分配率表现为侧枝(35.64%~43.81%)>主藤(21.55%~25.49%)>叶片(15.40%~23.63%)>葛根(7.03%~9.94%)>葛头(5.99%~9.57%).粉葛各部位生物量表现为葛根>侧枝>叶片>主藤>葛头,粉葛对Cd移除量随土壤污染程度递增,具体为高污染(45.39 g/hm2)>中污染(39.96 g/hm2)>低污染(16.56 g/hm2).总体上,粉葛各部位中Cd浓度与土壤有机质、有效态Cd、总Cd浓度呈显著正相关,而与土壤pH均呈负相关.在Cd污染农田土壤治理中,粉葛(用作葛粉)对Cd污染农田土壤修复具有应用价值.
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基于SSR标记研究香谷繁殖更新群体量和发芽率临界值
《安徽农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：对地方水稻品种繁殖更新群体量和发芽率临界值进行研究，有利于为种质库中地方水稻品种繁殖更新适宜群体量和发芽率临界值的制定提供科学依据。利用地方水稻品种香谷为试验材料，通过人工老化处理获得不同发芽梯度的香谷群体，采用农艺性状观察和SSR分子标记分析繁殖更新群体大小与发芽率水平对其遗传完整性的影响。农艺性状观察表明保持香谷遗传结构完整的繁殖更新群体量为60～140株，利用SSR分子标记进一步分析表明，繁殖群体扩大到200株时，更利于保证种质遗传完整性。同时，SSR分析表明发芽率低于60%（50%与≤30%）群体的等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数、香农指数均与对照呈极显著差异；发芽率为60%～70%的群体除香农指数与对照达到了显著差异外，等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数与对照差异不显著。地方水稻品种香谷适宜的繁殖更新群体量为200株，繁殖更新的发芽率临界值为60%～70%。
关键词： 水稻 香谷 繁殖更新群体量 发芽率临界值 遗传完整性
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