农业研究前沿
- 论文汇编
基于改进的VGG16网络和迁移学习的水稻氮素营养诊断
摘要：为实现水稻氮素营养的快速、准确识别，采用改进的VGG 16网络和迁移学习相结合的水稻氮素营养诊断识别方法，以杂交稻‘两优培九’为试验对象进行田间试验，设置4组不同的施氮水平(施氮量分别为0、210、300和390 kg/hm2)，在水稻幼穗分化期和齐穗期，扫描获取水稻叶片图像数据；通过图像预处理方法，对数据进行扩充；构建改进的VGG16和迁移学习相结合的网络模型对水稻叶片图像数据进行氮素营养诊断识别。结果表明:1)在幼穗分化期时，改进的VGG16网络的识别准确率为93.1%，模型大小约为迁移学习VGG16模型的1/6，训练时间约为1 261 s。2)在水稻幼穗分化期和齐穗期，该模型微调后的识别准确率均能达到95%以上。基于迁移学习和改进的VGG16网络所建立的水稻氮素营养诊断模型具有较好的泛化能力，可以预测水稻氮素营养状况，为水稻氮素营养诊断提供参考。关键词：水稻;氮素营养诊断;VGG16网络;迁移学习;微调19|12|9<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16鸽源大肠杆菌O157：非H7菌株的致病性和耐药性分析
摘要：为查明南京市某赛鸽公棚赛鸽出现腹泻、死亡的致病病原，本研究对采集的病料进行病原分离鉴定，分析致病菌的血清型、生物被膜表型、毒力基因、耐药菌谱，并对分离菌株进行了人工感染试验。研究表明:1)从患病鸽组织、拭子和粪便中分离出的细菌初步诊断为大肠杆菌O157；分离菌株在NA平板上长出白色、光滑的圆形菌落，在CT-SMAC平板上长出紫红色菌落。2)分离菌株的16S rRNA基因序列与大肠杆菌的相似性达98%~99%，命名为E.c.86246。3)血清学试验表明分离菌株为大肠杆菌O157:非H7菌株，动力试验进一步证实其为动力株。4)分离菌株携带tccp1014、eaeA和hly毒力基因，可导致雏鸡胃肠道出现不同程度的功能损伤，甚至导致死亡；其半数致死量为2.0×105 CFU/mL，具有较强的致病性。5)分离菌株携带tetA、tetM、sul2、aadA1和blaTEM 5种耐药基因，具有较弱的生物被膜形成能力，对四环素、氨基糖苷类等抗菌药物严重耐药，对阿莫西林、氧氟沙星和诺氟沙星敏感。综上，本研究分离的鸽源大肠杆菌O157:非H7菌株，具有动力性，有较强的致病性和一定的耐药性，为大肠杆菌O157的流行病学调查、致病机理分析和抗菌药物的精准施治提供理论依据和数据参考。关键词：鸽;大肠杆菌O157;血清型;生物被膜;致病性;耐药性14|19|3<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16生态资源赋能乡村共富——数字经济的促进作用
摘要：为探究数字经济在生态资源赋能乡村共富中的促进作用，基于空间异质性，构建“生态资源-数字经济-乡村共富”的分析框架，利用2010—2020年省级面板数据，采用地理探测器工具进行了实证研究。结果表明:1)生态资源价值对乡村共富具有驱动作用。其中，森林资源、草原资源、自然保护区资源通过生态经济化促进城乡财富转移，而政府保护治理投资和污水再利用则保障乡村分享生态资源价值化红利的可持续性。2)数字经济对乡村共富具有驱动作用。主要来源于数字经济通过赋能农业生产、丰富产业发展模式、重构人力资本积累方式和推动统一大市场建设等途径直接或间接促进要素从城市向乡村流动，缓和发展不平衡不充分的问题。3)生态资源价值和数字经济的交互作用对乡村共富具有显著驱动作用。这主要源于数字经济赋能生态资源的产权界定过程，以及价值核算、开发建设、市场交易和利益分配等产权实施过程，促进生态产品价值实现，使其真正变成生态产业，进而促进乡村共富。因此，从推动乡村数字化发展，构建生态资源监管、开发、交易平台以及促进数字经济赋能生态资源价值实现等三方面提出政策建议。关键词：生态资源;数字经济;乡村共富;地理探测器28|12|5<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16风送式集中排肥系统的设计与试验
摘要：针对外槽轮排肥装置施肥作业均匀性不高的问题，设计一种风送式集中排肥装置及同步施肥控制系统。通过台架试验比较直槽、交错槽和螺旋槽3种排肥轮结构的排肥性能，并建立排肥轮转速与排肥速率的线性回归方程；基于北斗+GPS系统和限幅平均滤波算法提高行驶速度的监测精度，并据此开发施肥控制系统。结果表明:1)排肥轮转速为10~60 r/min时，螺旋槽结构排肥轮具有较好的排肥性能，排肥量稳定性变异系数和各行排肥量一致性变异系数分别为0.15%和1.57%，排肥量均匀性变异系数<4%。2)排肥轮转速<60 r/min时，施肥控制系统的施肥调整响应时间<0.85 s；当理论施肥量和平均作业速度分别为300~600 kg/hm2和5.22 km/h时，施肥准确率>95%。该风送式集中排肥装置及施肥控制系统可以实现同步、精量和均匀施肥作业。关键词：颗粒化肥;风送式集中排肥装置;螺旋槽排肥轮;同步施肥控制系统;排肥性能21|14|0<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16不同基因型燕麦内源激素与灌浆期生理特性之间的关系
摘要：为探究内源激素含量对燕麦灌浆过程的影响，分别于2020和2021年，以9个不同基因型的燕麦品种为试验材料，设置大田试验，测定灌浆粒重、灌浆期光合特性、旗叶碳代谢酶(蔗糖磷酸合成酶SPS、蔗糖合酶SS)活性、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)含量及成熟期粒重，通过方差分析和聚类分析，探究不同基因型燕麦灌浆期生理特性、内源激素差异。结果表明:不同品种间，内源激素含量及其他生理特性差异均达显著水平(P<0.05)，按照灌浆粒重，将供试的9个品种分为灌浆较强和较弱两类，其中灌浆较强品种到达灌浆盛期的时间较早，灌浆启动时间也早于其他品种；灌浆粒重拟合程度较好，灌浆过程中的净光合速率、碳代谢酶活性较高，粒重优于其他品种；灌浆较强品种单穗粒重较灌浆较弱品种高11.8%~176.5%；灌浆较强品种旗叶IAA、GA3、ZR含量较灌浆较弱品种高12.6%~118.2%、7.2%~98.0%、21.4%~72.2%，(GA3+ZR+IAA)/ABA较灌浆较弱品种高39.3%~311.9%。在各内源激素水平协调的前提下，IAA、GA3含量与灌浆粒重拟合程度均呈极显著正相关，直接影响灌浆粒重，且间接影响Pn和SPS活性，调控灌浆过程中蔗糖的合成，进而影响粒重。综上，在燕麦灌浆过程中，旗叶IAA、GA3含量较高对粒重有积极的影响。关键词：燕麦;内源激素;灌浆期;生理特性;聚类分析16|15|1<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16RNA-seq数据差异表达分析流程比较
摘要：为选择出合适的基因差异表达分析流程，本研究基于松辽黑猪和长白猪脂肪转录组数据，对TopHat2、HISAT2、STAR3种比对工具以及DESeq2、edgeR、limma 3种差异表达基因筛选工具的性能进行分析，并结合KEGG通路富集结果进行综合评价。结果表明:1)HISAT2拥有最快的运行速度，STAR拥有最高的唯一比对率。经综合考虑，本研究选取HISAT2数据进行后续差异表达基因筛选分析。2)DESeq2筛选出616个差异基因，edgeR筛选出890个差异基因，limma筛选出829个差异基因，三者有246个差异基因重合。3)DESeq2、edgeR、limma的上调差异表达基因分别富集到110、108和142条通路，其中有72条通路重合，而下调差异表达基因分别富集到190、247和177条通路，其中有158条通路重合。本研究推荐使用HISAT2进行基因组比对。当研究不存在生物学重复时，推荐使用edgeR进行差异表达基因筛选。而为了减少分析过程中的假阳性，可以选择DESeq2或者两个及以上工具的差异表达基因的交集。本研究将有助于研究人员从转录组数据中获得更好、更全面的生物学见解。关键词：差异表达;RNA-seq;分析工具14|11|1<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16含复合贝莱斯芽孢杆菌和γ-聚谷氨酸的功能性育苗基质混配工艺优化
摘要：针对目前功能性育苗基质生产工艺中存在固态菌剂直接添加到育苗基质中分布不均匀的问题，基于两步混配法对以γ-聚谷氨酸为菌剂载体与传统基质混合制备功能性育苗基质的工艺进行研究。采用单因素试验和响应面分析试验，考察载体添加量、育苗基质水分质量分数、混合转速和混合时间对贝莱斯芽孢杆菌在育苗基质中均匀性的影响。结果表明:功能性育苗基质制备的最佳混合工艺参数为，γ-聚谷氨酸添加量5.6 g/L、育苗基质水分质量分数35%、混合转速42 r/min、混合时间333 s，在此条件下，贝莱斯芽孢杆菌的变异系数为4.59%。优化后的功能性育苗基质容重和孔隙度与传统基质无显著差异，基质的持水孔隙和最大持水量分别提升了5.68%和7.92%。关键词：复合贝莱斯芽孢杆菌菌剂;功能性育苗基质;响应面分析;变异系数13|11|2<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16温度、二氧化碳和营养液耦合对甜瓜幼苗生长的效应分析
摘要：为解析环境因子耦合对甜瓜幼苗的影响，实现温室甜瓜环境的精准化管理，以白天空气温度、CO2浓度和营养液浓度为调控因子，采用三因子五水平通用旋转组合设计，引入因子分析法对6个生长指标(总鲜重、总干重、净光合速率、壮苗指数、叶面积和叶绿素含量)提取公因子，将所得公因子作为幼苗综合评价指标。根据评价值拟合甜瓜幼苗综合生长对环境多因素的响应模型，分析环境因素的协同调节作用。结果表明:模型的决定系数(R2)为0.944，均方根误差(RMSE)为0.07，拟合效果较好。在试验范围内，白天空气温度对甜瓜幼苗的影响大于CO2浓度和营养液浓度的影响。甜瓜幼苗综合评价值随CO2浓度和营养液浓度的升高呈先升高后降低趋势，随温度的升高而升高。甜瓜幼苗综合生长的最佳环境因子区间为白天空气温度33 ℃~35 ℃、CO2浓度1 043~1 408 μmol/mol和营养液浓度2.0~2.9 mS/cm。本研究可为甜瓜幼苗环境调控优化提供决策支持。关键词：甜瓜;正交旋转;温室环境;综合评价指标;模型17|11|1<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16中国农业能源效率时空演进及其影响因素——基于技术异质视角
摘要：为探究技术异质情况下的中国农业能源率及其演变趋势，基于技术异质性框架，采用共同边界模型对近20年来中国农业能源效率进行测算，并使用标准差椭圆分析、Dagum基尼系数、双向固定效应等方法考察农业能源效率时空演进及影响因素。研究发现:1)样本期内，中国农业能源效率均值为0.612，呈逐年上升趋势，目前尚存在较大提升空间；2)空间上，呈东高西低的阶梯状分布特征，效率低下与农机装备技术创新不足和技术推广落后有关。时间上，椭圆面积没有发生明显变化，表明效率分布不存在明显的收敛或发散趋势；3)Dagum基尼系数结果表明，中国农业能源效率省际间存在差距，但呈缩小趋势，东中西部区域间差异是造成中国农业能源效率省际间发展不平衡的主要原因；4)影响因素分析表明，中国农业能源效率与种植结构及基础设施水平正向相关，与能源结构、经济结构及受灾率负向相关。基于分析结论，最后提出三点提升农业能源效率的政策建议，旨在更好地促进中国农业绿色发展转型。关键词：农业能源效率;共同边界SFA;标准差椭圆分析;Dagum 基尼系数11|11|1<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16犬乳腺上皮细胞的分离鉴定及培养方法优化
摘要：为建立一种快速分离犬原代乳腺上皮细胞的培养方案，本研究旨在从健康泌乳金毛犬的乳汁中分离原代乳腺上皮细胞，接种于两种不同的培养基后传代培养，探讨不同培养基下细胞的生物学特征，提供犬乳腺上皮细胞简单便捷的分离措施及适宜的培养方法。选取泌乳一周的金毛犬在无菌条件下收集乳汁，离心处理后得到乳腺上皮细胞，分别用完全培养基和基础培养基接种培养，经形态学对比观察，间接免疫荧光检测角蛋白8(Cytokeratin 8)表达情况，绘制两种培养基培养下的第3代乳腺上皮细胞生长曲线；探讨完全培养基培养的第6代乳腺上皮细胞的冻存复苏活力。结果表明:1)乳汁分离可得到大量细胞团块，分别接种两种培养基后都会出现“煎蛋样”贴壁细胞，消化传代后两者均有Cytokeratin 8的高度表达；2)接种于基础培养基的细胞前期以聚集在一起的圆形单克隆细胞团块为主，传至第4代仅有少量细胞存活，细胞随着培养时间增加而状态变差，死亡细胞增多；接种于完全培养基的细胞整体呈“鹅卵石铺路样”成片生长，随着传代次数增加细胞状态稳定，细胞生长曲线呈现“S”形；3)完全培养基培养的第6代乳腺上皮细胞冻存复苏后能快速贴壁并分裂增殖。综上，乳汁分离法成功分离犬乳腺上皮细胞，且与基础培养基相比，完全培养基可以更好地维持细胞活性，促进细胞增殖分裂，且不影响细胞冻存后复苏的活力，为后期快速分离犬乳腺上皮细胞提供较优的培养方案。关键词：犬乳腺上皮细胞;乳汁分离;Cytokeratin 8;培养优化8|10|0<HTML><网络PDF><Meta-XML>更新时间：2024-07-16
