• 2021年第42卷第4期文章目次
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      2021, 42(4).

      摘要 (341) HTML (0) PDF 2.29 M (316) 评论 (0) 收藏

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      2021, 42(4).

      摘要 (327) HTML (0) PDF 431.60 K (410) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 藏猪妊娠期乳腺形态和乳腺发育的标志蛋白表达、相关激素及信号通路的变化

      2021, 42(4):1-6. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202010013

      摘要 (622) HTML (123) PDF 2.52 M (403) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究藏猪妊娠期乳腺形态和乳腺发育标志蛋白、相关激素及信号通路的变化。方法 选取妊娠33、50、75和90 d的藏猪,屠宰后采集血清和第3、4对乳腺。利用HE染色观察乳腺形态变化;使用ELISA试剂盒检测血清中雌二醇(E2)、孕酮(P)和催乳素(PRL)等乳腺发育相关激素的水平;利用Western blot方法检测乳腺发育标志蛋白[包括ETS相关的转录因子5 (Elf-5)和脂滴包被蛋白2 (PLIN2)],以及激素受体[包括雌激素受体(ERα)、催乳素受体(PRLR)和孕酮受体(PR)]的表达,并检测乳腺发育相关信号通路PI3K/AKT和Jak2/STAT5的激活情况。结果 从乳腺形态观察可知,妊娠33 d时乳腺中主要是导管结构,50 d时出现少量腺泡结构,75 d时腺泡快速发育、腺泡增多,90 d时乳腺中主要是腺泡结构;乳腺发育标志蛋白Elf-5和PLIN2在妊娠50 d蛋白表达开始升高,75和90 d时均具有很高的表达量;血清中E2、P和PRL质量浓度随着妊娠的进行而升高,90 d时E2达到42.82 ng/L,P达到36.76 μg/L,PRL达到66.53 μg/L;ERα和PRLR在妊娠50 d时表达量升高,PR在75 d时表达量升高。此外,Jak2/STAT5和PI3K/AKT信号通路在妊娠75和90 d时被显著激活。结论 藏猪妊娠过程中,乳腺在50 d时开始腺泡发育、75 d时乳腺进入腺泡快速发育期、90 d时发育程度更高,同时,伴随着血清中乳腺发育相关激素和乳腺中激素受体表达的显著升高,以及乳腺发育相关通路PI3K/AKT和Jak2/STAT5的激活。

    • 云南省边境地区哨兵牛芒市病毒的分离与鉴定

      2021, 42(4):7-16. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202007009

      摘要 (385) HTML (226) PDF 19.17 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 掌握云南省边境地区动物虫媒病毒的多样性分布和传播风险。方法 在云南省景洪市设立哨兵牛3头,每周1次采血进行虫媒病毒的监测与分离。通过电镜观察、基因组琼脂糖凝胶电泳、RT-PCR与克隆测序对分离病毒进行鉴定,采用实时荧光定量RT-PCR与血清中和试验对病毒在动物上的感染进行回溯分析。结果 2019年,在监测期第13周,从1头哨兵牛的血液中分离出1株致C6/36细胞病变的病毒(V301/YNJH/2019),电镜观察可见直径约70 nm、呈二十面体对称结构的病毒粒子,琼脂糖凝胶电泳显示病毒基因组为双链RNA,RT-PCR鉴定分离毒株为芒市病毒(MSV)。测序显示,分离毒株的基因节段Seg-4和Seg-7长度为2 055和1 122 bp,编码病毒的外层衣壳蛋白VP4(628 aa) 和VP7(298 aa),基因节段Seg-2和Seg-9长度为3 055和1 076 bp,编码病毒的内层衣壳蛋白VP2(956 aa) 和VP9(283 aa);分离毒株与云南省芒市分离的MSV/DH13M041毒株具有最近的亲缘关系,核酸序列相似度在97.4% (Seg-9)~98.5% (Seg-2)之间,氨基酸序列相似度在96.4%(VP9)~98.4%(VP2)之间。病毒感染的回溯分析显示,监测期的第11周,牛血液中病毒核酸检测呈阳性,病毒核酸含量在第13周达到高峰,随后快速降低,在第18周转为阴性;感染哨兵牛在监测期的第13周已产生特异性中和抗体(1∶14),在第16~18周处于高峰(1∶226),至监测结束的第24周降低为1∶57。结论 本文从牛体中分离到了MSV,表明牛是MSV的易感动物之一,病毒在感染牛上呈“一过性感染”的特征。研究结果为进一步开展MSV的检测诊断、流行病学调查与致病性研究奠定了基础。

    • 秸秆还田配施硫肥对春玉米产量及硫素积累、分配特性的影响

      2021, 42(4):17-24. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202010015

      摘要 (448) HTML (140) PDF 907.54 K (453) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究秸秆还田配施硫肥对春玉米产量及硫素的积累、分配与转运的影响,为探明硫在春玉米中的积累转运规律及合理施用硫肥提供理论依据。方法 试验采用双因素裂区设计,主区包括秸秆还田和秸秆不还田2个水平,副区包括配施硫肥和不配施硫肥2个水平,共有CK(不施任何肥料)、秸秆不还田不施硫、秸秆不还田施硫、秸秆还田不施硫和秸秆还田施硫5个处理。通过田间试验,探讨秸秆还田配施硫肥对春玉米各器官中硫素的积累、分配与转运的影响。结果 秸秆还田配施硫肥对春玉米有一定的增产作用,秸秆还田施硫的玉米产量比秸秆还田不施硫提高11.98%,比秸秆不还田不施硫提高20.34%。秸秆还田配施硫肥可显著提高春玉米植株硫素的积累量,秸秆还田施硫的硫素积累量比秸秆不还田施硫提高13.37%,比秸秆不还田不施硫提高52.67%。施硫可以提高玉米植株各器官中的硫素积累量,施用硫肥的硫素积累量比不施硫肥平均提高36.07%,各器官硫素积累量整体表现为籽粒>叶片>茎秆>穗部营养体。秸秆还田施硫的硫素总转运量最高,达到15.29 kg·hm?2,比秸秆不还田不施硫提高74.54%,硫素转运量对籽粒总贡献率提高17.27%。结论 秸秆还田配施硫肥可以促进春玉米的硫素积累以及玉米植株营养器官中硫素向籽粒的转运,并最终提高春玉米产量。

    • 基于mtDNA和cpDNA序列的甘薯栽培种及近缘野生种分析

      2021, 42(4):25-32. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202011026

      摘要 (390) HTML (167) PDF 937.71 K (448) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 利用线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)序列和叶绿体DNA(Chloroplast DNA,cpDNA)matK序列对甘薯Ipomoea batatas栽培种及近缘野生种进行分子鉴定和亲缘关系分析,为甘薯栽培种和近缘野生种的种质鉴定、保护及开发利用提供理论依据。方法 以3个甘薯栽培种及8个近缘野生种为材料,采用CTAB法提取基因组DNA,通过PCR扩增mtDNA序列和cpDNA matK序列,使用DnaSP 6.0对序列进行核苷酸多态性、单倍型多样性等特征分析,并基于邻接法构建3个甘薯栽培种及8个近缘野生种的系统发育进化树。结果 5个mtDNA序列和cpDNA matK序列经测序、比对、拼接后,长度为6 713 bp,GC占比在47.79%~48.31%之间。合并序列的单倍型数量、核苷酸多态性、变异位点数量、单一突变位点数量、简约信息位点数量和插入/缺失位点数量分别为9、0.003 25、69、39、30和111。中性检验显示,合并序列差异不显著(P>0.10),遵循中性进化模型。3个甘薯栽培种及8个近缘野生种间的遗传距离在0.000 00~0.005 84之间,平均遗传距离0.003 26,遗传多样性较低;按照亲缘关系被分为2大类,各大类内部亲缘关系较近。结论 本研究采用的序列可对甘薯栽培种和近缘野生种进行准确的鉴定区分,为甘薯近缘野生种的进化和利用提供参考和理论指导。

    • 大豆GmPIN2b调控根系响应低磷胁迫的功能研究

      2021, 42(4):33-41. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202010014

      摘要 (515) HTML (122) PDF 2.03 M (594) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究生长素转运蛋白PIN基因家族在大豆Glycine max 根系适应低磷胁迫中的功能。方法 对大豆23个GmPIN家族成员进行进化树分析和表达模式分析,并进一步对GmPIN2b进行功能分析。结果 大豆23个GmPIN家族成员分散在7个不同的亚族,其中,GmPIN2a、GmPIN2b和GmPIN9a、GmPIN9d与拟南芥Arabidopsis thaliana的AtPIN2位于同一亚族。不同GmPIN家族成员在大豆中的组织表达定位及其受低磷调控的表达模式不同,其中,GmPIN2b在大豆根系中的表达水平在低磷胁迫6 d后显著上调,回补表达GmPIN2b能够部分恢复Atpin2突变体的表型。无论在低磷还是高磷条件下,回补表达GmPIN2b的转基因植株鲜质量和主根长均显著高于Atpin2突变体;而且回补表达GmPIN2b显著提高了Atpin2突变体在低磷条件下的一级侧根数,以及高磷条件下根系对重力的敏感性。结论 GmPIN2b在大豆根系形态建成响应低磷胁迫的过程中起重要的调控作用。

    • 低磷条件下接种丛枝菌根真菌对大豆生长和磷吸收的影响

      2021, 42(4):42-50. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202010024

      摘要 (425) HTML (191) PDF 746.58 K (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 阐明不同磷(P)高效基因型大豆在不同生育期对接种丛枝菌根真菌的反应及其与P效率的关系,为接种丛枝菌根真菌提高作物P效率的研究提供理论依据。方法 以3个基因型大豆‘威廉姆斯82’‘粤春04-5’和‘巴西10号’为试验材料,设置接种和不接种丛枝菌根真菌2个处理,在开花期和结荚期采样,分析接种丛枝菌根真菌对大豆植株干质量、菌根侵染率、P营养状况、根系性状以及菌根诱导的P转运蛋白基因表达的影响。结果 不同基因型大豆在不同生育期对接种丛枝菌根真菌的菌根反应存在显著差异。与不接菌相比,接菌在开花期显著提高了3个菌根诱导表达的P转运蛋白基因GmPT8GmPT9GmPT10在3个基因型大豆根系中的表达,从而显著提高了3个基因型大豆根部的P浓度;接菌在结荚期显著提高了3个基因型大豆的根部干质量,以及‘巴西10号’的地上部干质量、P浓度和总P吸收量;此外,在开花期,不接菌的‘威廉姆斯82’和‘粤春04-5’的地上部干质量、总P吸收量、总根长和根表面积均显著高于‘巴西10号’,而接菌的‘巴西10号’的菌根生长反应和菌根P反应显著高于‘威廉姆斯82’和‘粤春04-5’。结论 ‘威廉姆斯82’和‘粤春04-5’具有更高的P效率,而‘巴西10号’具有更高的菌根依赖性;大豆生育期的延长有利于菌根植物吸收的P转化为生物量,促进大豆与菌根真菌的有益共生。

    • 水稻基腐病菌拮抗菌解淀粉芽孢杆菌E3菌株的鉴定及抑菌活性

      2021, 42(4):51-62. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202009039

      摘要 (433) HTML (242) PDF 11.94 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 纯化和鉴定从柑橘根际土壤分离得到的可抑制水稻基腐病菌Dickeya zeae EC1生长的解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens,并解析其抑菌机制。方法 采用平板扩散法从根际土壤中筛选出1株拮抗D. zeae EC1的B. amyloliquefaciens E3菌株;根据细菌菌落表型、生理生化特征结合16S rDNA序列分析等方法对E3菌株进行分类鉴定;检测无菌E3培养液对D. zeae EC1侵染水稻种子能力的影响;盐酸沉淀结合丙酮抽提法提取E3菌株脂肽粗提物;采用平板对峙法测定E3菌株脂肽粗提物对病原真菌的抑菌活性,琼脂扩散法测定E3菌株脂肽粗提物对病原细菌的抑菌活性及最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration, MIC);用Durashell C18柱对脂肽粗提物进行HPLC分离纯化;通过液相色谱−质谱联用(LC-ESI-MS)分析,鉴定抑菌物质的相对分子质量并推测其化学组成。结果 B. amyloliquefaciens E3菌株对茄病镰刀菌Fusarium solani、香蕉基腐病菌、茄科劳尔氏菌Ralstonia solanacearum等多种植物病原菌生长具有抑制作用,表现为广谱抗性;B. amyloliquefaciens E3菌株的无菌培养液能够抑制D. zeae EC1侵染萌发的水稻种子,显著提高水稻种子的萌芽率;B. amyloliquefaciens E3菌株的脂肽粗提物可以抑制D. zeae EC1的生长,其MIC为348.97 μg/mL;HPLC分离纯化结合LC-ESI-MS分析发现,B. amyloliquefaciens E3菌株分泌的主要抑菌活性物质包括Surfactin、Fengycin和Iturin 3类脂肽类抗生素。结论 B. amyloliquefaciens E3菌株具有作为生防菌的潜力,它可能通过分泌Surfactin、Fengycin和Iturin 3种脂肽类抑菌活性物质,拮抗水稻基腐病菌、茄科劳尔氏菌、茄病镰刀菌等多种植物病原菌。研究结果可为该菌的生物防治应用提供理论依据。

    • 美丽崖豆藤炭疽病病原鉴定及防治药剂的室内毒力测定

      2021, 42(4):63-69. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202012008

      摘要 (578) HTML (173) PDF 8.72 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 明确引起美丽崖豆藤炭疽病的病原菌种类并筛选其防治药剂。方法 采用组织分离法对病原菌进行分离、纯化后,利用柯赫氏法则验证其致病性,依据菌株的形态学特征和多基因序列分析确定病原菌种类;采用菌丝生长速率法测定病原菌对生产上常用于炭疽病防治的4种杀菌剂的敏感性。结果 分离得到的6株菌中有2株菌可侵染美丽崖豆藤叶片引起褐色病斑;结合形态学鉴定和多基因序列分析,确定引起美丽崖豆藤炭疽病的病原菌为暹罗刺盘孢Colletotrichum siamense。该病菌对苯醚甲环唑、咪鲜胺、吡唑醚菌酯和甲基硫菌灵的敏感性均高,抑制中浓度(EC50)均小于0.1 mg/L,其中,以咪鲜胺的防效最佳,EC50为0.015 mg/L。结论 美丽崖豆藤炭疽病的病原菌为暹罗刺盘孢,苯醚甲环唑、咪鲜胺、吡唑醚菌酯和甲基硫菌灵可作为防治美丽崖豆藤炭疽病的首选药剂。

    • 1种鉴别草地贪夜蛾性别的分子标记引物的开发

      2021, 42(4):70-74. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202012033

      摘要 (555) HTML (209) PDF 5.40 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 开发用于草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda性别鉴定的分子标记引物。方法 依据草地贪夜蛾雌、雄虫性信息素结合蛋白(Pheromone-binding protein, PBP)基因片段序列的差异设计特异性性别鉴定引物;利用引物对经过形态学鉴定的草地贪夜蛾雌、雄样本进行PCR验证。结果 2对引物分别对对应的雌、雄虫样本均扩增出450 bp左右的特异性条带。结论 开发的分子标记引物可以快速有效地对各个时期的草地贪夜蛾进行性别鉴定,为研究草地贪夜蛾雌、雄个体差异提供一种有效工具。为制定基于性别鉴定的草地贪夜蛾的有效治理防控策略提供参考。

    • 土壤中棒束孢菌的生物多样性及对黄曲条跳甲的活性

      2021, 42(4):75-82. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202012012

      摘要 (462) HTML (267) PDF 46.43 M (376) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 调查国内部分地区不同土壤中棒束孢属Isaria真菌的多样性分布,测定其对黄曲条跳甲Phyllotreta striolata的生物活性,促进棒束孢菌对黄曲条跳甲的生防应用。方法 从福建、广东、广西、云南、贵州、湖南、湖北、河南、河北等地的不同生境中采集土壤样品,通过选择培养基分离纯化棒束孢菌株,根据形态学和分子标记鉴定菌种,采用多样性指数与优势度指数评价生物多样性;采用浸虫法测定棒束孢菌株对黄曲条跳甲成虫的生物活性。结果 从200余份土壤样品中分离得到棒束孢属真菌41株,优势菌种是爪哇棒束孢Isaria javanica,有34株,优势度指数为0.829;玫烟色棒束孢I. fumosorosea有5株,粉棒束孢I. farinosa和环链棒束孢I. cateniannulate各1株。林地物种丰富度最高,多样性指数为1.121,休耕地、果园、耕地和草地的多样性指数范围为0~0.349;林地种间分配最均匀,优势度指数为0.468,休耕地、果园、耕地和草地的优势度指数范围为0~0.159。生测结果表明,大部分供试的棒束孢菌株对黄曲条跳甲都有一定活性,玫烟色棒束孢IfH6102菌株对黄曲条跳甲的活性最高,在处理黄曲条跳甲成虫11 d后,其校正死亡率达60.89%。结论 棒束孢菌在我国土壤中分布广泛,林地生境中的物种多样性最丰富,棒束孢菌具有防治黄曲条跳甲的应用潜力。

    • 西南桦幼林生长与枝条发育对光环境的响应

      2021, 42(4):83-88. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202011003

      摘要 (523) HTML (266) PDF 655.62 K (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 模拟系列密度西南桦Betula alnoides林分冠层光环境开展树冠遮阴试验,探究光环境对西南桦林木生长和枝条发育的影响,为合理配置造林密度进而实现西南桦优质大径材高效培育提供理论依据。方法 在系列造林密度试验基础上,以5年生、造林密度为4 m×4 m西南桦试验林的优势木和亚优势木为对象,设置3个遮阴梯度处理:遮阴率40%~45%、55%~60%和80%~90%,以无遮阴作对照(CK),依据西南桦物候期,于10月中上旬开始对下部2/3树冠进行遮阴处理,每隔3个月(或半年)调查参试单株的生长和枝条发育情况。结果 西南桦各处理间的树高和胸径在各调查时间段和整个试验期内的增量均差异不显著 (P≥0.05),胸径在1—4月份生长最快,各处理的胸径增量均超过0.73 cm。除2018年4—7月份期间枝条长度增量外,枝条发育在各时间段和整个试验期内均受遮阴显著影响(P<0.05),表现出随遮阴率的增加枝条直径、长度增量呈显著降低趋势,在生长旺季(1—4月份)差异更加明显,CK组的枝条直径和长度增量分别为遮阴率80%~90%处理的1.74和1.78倍,达到1.197 mm和0.135 m。此外,西南桦幼林自然整枝率亦表现出随遮阴率增加而明显增大的趋势,其自然整枝集中发生在4—7月份,整枝率增量均超过47%。结论 适宜的高造林密度形成的弱光环境对西南桦幼林单株生长影响较小,但是可以显著控制枝条发育,促进自然整枝。生产上适当提高西南桦造林密度有利于其优质大径级无节材的高效培育。

    • 侧向风对航空植保无人机平面扇形喷头雾滴飘移的影响

      2021, 42(4):89-98. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202105025

      摘要 (575) HTML (213) PDF 11.55 M (417) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 侧向风是影响植保无人机航空喷施雾滴飘移和作业效果的主要因素。探究航空植保喷施过程中侧向风对雾滴沉积和飘移的影响,为植保无人机航空喷施作业参数的选择和作业关键部件的改进提供数据支持和理论指导。方法 以常用平面扇形喷头Lechler系列的LU 120-015和LU 120-03标准压力喷头为研究对象,基于计算流体力学离散相模型的粒子跟踪技术,在适宜的边界条件下对喷施作业过程中风洞内雾滴流场和农药喷洒离散相进行模拟试验;通过仿真模拟对平面扇形喷头喷施的雾滴沉积和飘移分布情况进行可视化分析,探究雾滴粒子在不同侧风风速条件下的飘移特性;在农业航空专用风洞中,采用近似条件对雾滴的沉积飘移特性进行试验验证和分析。结果 仿真模拟结果表明,随着侧向风速的增加,离散相雾滴粒子飘移程度越严重,雾滴水平飘移越明显。随着侧向风速的增加,模拟离散相雾滴粒子的准确沉积率(Ra)呈指数下降,由14.11%下降到0.66%;水平飘移率(Rh)呈线性增加,由14.25%增加到60.58%。风洞试验结果表明,在侧风风速分别为1、3和6 m/s的条件下,雾滴的Rh分别为0.4%、48.1%和75.1%,且雾滴在风洞内部会随着侧风风速的增加发生一定程度的卷扬现象。仿真模拟与风洞测试试验的Rh具有显著相关性(R2=0.963,P<0.05)。结论 仿真模拟对航空喷施条件下的雾滴飘移具有较好的预测效果;采用仿真模拟辅助风洞试验测试的方法,可以比较准确地得出航空植保无人机作业中常用平面扇形喷头的雾滴沉积与飘移情况。

    • 组合型孔排种器护种机构的优化设计与试验

      2021, 42(4):99-105. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202106022

      摘要 (445) HTML (175) PDF 18.47 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 解决水稻精量穴直播机组合型孔排种器在实际应用过程中护种带容易跑偏、打滑,导致护种带磨损严重、伤种率偏高的问题。方法 对护种机构同步原理进行分析,优化设计了轴套结构(A)和护种带硬度(B)。以水稻品种‘培杂泰丰’和 ‘秀水134’ 种子为试验材料,设计了以不同轴套结构[尼龙轴套结构(A1)和滚针轴承&铜套结构(A2)]和不同护种带硬度[40(B1)、45(B2)、50(B3)、55(B4)和60 HA(B5)]为变量的双因素试验。结果 A和B对水稻种子伤种率影响极显著(P<0.01),且A与B之间存在显著交互作用(P < 0.05);A2B2和A2B3对伤种率影响最小;A1与A2之间差异极显著,且A2组的伤种率明显小于A1组,说明A2优于A1;B2与B3差异不显著,但与其他试验组差异显著。A对穴径影响显著,B对穴径无显著影响,且A2B2、A2B3和A2B4对穴径影响较小;A1、A2对穴径的影响差异极显著,且A2明显优于A1。工作100 h后,试验组A2B3、A2B4和A2B5的护种带磨损量较小;试验组A2B3最优,其护种带磨损体积为72.6×10?3 mm3,伤种率为0.04%,成穴性最好、播种效果最佳。结论 优化设计的滚针轴承&铜套的轴套结构合理,可以显著减小轴套与转轴之间的摩擦系数,且更耐高温、更耐磨;有效地提高了护种带的同步性,显著地提升了排种器的可靠性和播种质量。

    • 圆柱式滴头内镶及外包对滴灌毛管水力特性影响的模拟研究

      2021, 42(4):106-112. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202009004

      摘要 (472) HTML (149) PDF 1.43 M (438) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究圆柱式滴头镶嵌方式对滴灌毛管水力特性的影响。方法 对2种内镶式滴灌毛管和1种外包式滴灌毛管进行灌水试验,同时采用计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法对3种滴灌毛管进行数值模拟并验证。在此基础上,对不同滴头流量下内镶式及外包式滴灌毛管水头损失及铺设长度进行模拟计算。结果 滴头内镶式及外包式滴灌毛管总水头损失模拟值略低于实测值,滴头外包式滴灌毛管模拟值与实测值相对偏差较小;滴头镶嵌方式对滴灌毛管水力特性影响显著,滴头外包式滴灌毛管相较滴头内镶式滴灌毛管总水头损失较小,总水头损失减小比例超过49.2%,且随滴头流量增加总水头损失减小比例逐渐增大;滴头外包式滴灌毛管最大铺设长度较滴头内镶式滴灌毛管更长,长度增加了21.6%~56.9%;滴头内镶式滴灌毛管总水头损失相对更大的主要原因是断面流速再分布引起压力梯度急变消耗了大量水流能量。结论 滴头外包式滴灌毛管水力性能优于滴头内镶式滴灌毛管,对于长距离经济作物滴灌系统设计,可优先考虑滴头外包式滴灌毛管。

    • 基于图像处理和深度迁移学习的芒果果实病状识别

      2021, 42(4):113-124. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202011002

      摘要 (583) HTML (231) PDF 12.03 M (620) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 基于计算机层析成像(Computed tomography, CT)设备所得芒果CT序列图像,实现芒果内部品质的无损检测和病状识别分类。方法 利用分段函数法、中值滤波结合双边滤波,实现芒果图像增强;采用局部自适应阈值法,实现二值化处理;采用种子填充法进行区域填充;最后通过差影法准确提取芒果果实内部组织的坏损区域。基于深度迁移学习模型,对未处理和已处理的芒果图像数据开展训练和测试,通过AlexNet和GoogLeNet深度学习网络开展迁移学习,调整超参数完成训练过程的网络微调,在不同模型中对比未处理和已处理的芒果测试集在模型上的分类结果。结果 基于未处理数据集,GoogLeNet模型在学习率为0.0002下训练,Accuracy和Macro-average指标分别为98.79%和98.41%。基于已处理数据集,GoogLeNet模型在学习率为0.0002下训练,Accuracy和Macro-average指标分别为100%和100%。深度迁移学习模型在已处理数据集下的模型分类指标较未处理的数据集下有较大的提升。基于同一数据集且超参数一致时,GoogLeNet网络的分类效果明显优于AlexNet网络。结论 设定学习率为0.0002、迭代轮数为3、最小批值为64,基于GoogLeNet网络开展深度迁移学习训练,将所得模型作为最终的分类模型。

    • 基于特征融合的随机森林模型茶鲜叶分类

      2021, 42(4):125-132. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202012006

      摘要 (551) HTML (205) PDF 1.94 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 解决机采茶鲜叶中混有不同等级的茶叶,且混杂度高、物理特征分类精确度低的问题。方法 利用随机森林分类模型,提出一种基于颜色和边缘特征融合的方法。试验采集3种不同等级的茶鲜叶,对原始图像进行裁剪、尺寸归一化和去噪等处理,再进行颜色特征和边缘特征提取。通过参数的修改和测试,构建最优的随机森林分类模型,并且同K最近邻、SVM分类器进行对比试验。结果 特征融合之后随机森林模型的分类准确率达到99.45%,比单一颜色特征和边缘特征的分类准确率分别高7.14和9.34个百分点;比K最近邻和SVM分类器准确率分别高15.38和5.49个百分点。结论 所建立的方法能够对茶鲜叶单芽、一芽一叶、一芽二叶进行精确的分类。