• 沈陽農業大學學報

    學術帶頭人

    • 農業管理學科——周密教授

      <正>周密,男,滿族,1984年3月生,遼寧省葫蘆島人,中共黨員,博士,教授,博士生導師。美國斯坦福大學訪問學者,日本北海學園大學客座教授?,F任沈陽農業大學經濟管理學院副院長,農業管理專業領域帶頭人、農業經濟管理學科方向帶頭人。遼寧省"百千萬人才工程"百人層次人選、遼寧省"興遼英才計劃"青年拔尖人才、

      2021年01期 v.52;No.210 2+129頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1560K]

    研究報告

    • 生物炭對水稻莖稈抗倒性的影響

      楊青川;艾玉廷;魯建承;林森;苗微;韓曉日;

      明確生物炭對水稻莖稈抗倒性的影響及最佳施用量,探索通過施用生物炭提高水稻抗倒伏性的初步機制,為水稻高產、高效、優質提供新思路,同時為科學合理施用生物炭提供理論依據。以抗倒伏性有差異水稻品種沈農265和秋田小町為試材,設置4個生物炭水平0t·hm~(-2)(C0),10t·hm~(-2)(C1),20t·hm~(-2)(C2),40t·hm~(-2)(C3)。采用大田試驗,研究生物炭對水稻莖稈抗倒性及相關力學性狀、解剖結構及化學物質含量的影響及其相互關系。研究結果表明,不同施炭處理均能提高兩品種莖稈抗折力,其中C2和C3處理達到顯著水平;株高及節間長度隨著施炭量增加逐漸增加;C3處理兩品種小維管束數目顯著增加;沈農265的C3處理大維管束面積、大維管束木質部面積、大維管束韌皮部面積顯著增加;秋田小町C2處理的大維管束韌皮部面積顯著增加;兩品種C2和C3處理莖稈淀粉和木質素含量高于不施炭處理,沈農265在C3處理達到顯著水平;兩品種不同施炭處理莖稈的全鉀含量高于不施炭處理。相關分析表明,抗折力與該節間的莖粗、長外徑、短外徑、節間至頂鮮重,彎曲力矩與該節間大維管束數目、小維管束數目、大維管束面積、大維管束木質部面積、淀粉含量和木質素含量均呈現顯著或極顯著正相關。由此可見,20t·hm~2和40t·hm~2生物炭可以顯著提高莖稈抗折力,且不同水稻品種對生物炭的響應有所不同。

      2021年01期 v.52;No.210 1-7頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 978K]
    • 響應面法優化核桃營養代餐粉配方的研究

      柳青;黃廣學;張江寧;馬長路;田文靜;梁婕;

      為優化核桃營養代餐粉的配方,以核桃、黑米、黑豆、紅棗、紫薯為主要原料,根據營養學原理,參照FAO和WHO規定氨基酸組成標準模式,試驗確定核桃、黑米、黑豆的最優比例為54∶28∶18,滿足人們對營養配餐、蛋白質互補方面的需求。在單因素試驗的基礎上,研究復合粉添加量、紅棗粉添加量、紫薯粉對核桃營養代餐粉感官品質的影響,并以模糊數學法感官綜合的評定結果為響應值,采用Box-Behnken響應面試驗的方法對核桃營養代餐粉的制作配方進行優化。結果表明:核桃營養代餐粉的最佳配方為復合粉(核桃粉33.23%、黑米粉17.23%、黑豆粉11.08%),紅棗粉13.15%、紫薯粉25.31%,感官評分94.2分,復合粉添加量與核桃營養代餐粉的感官品質顯著相關(p<0.05)。優化后的核桃營養代餐粉經沖調后產品呈糊狀或者流食狀,具有營養全面,搭配合理,風味獨特的優點,滿足營養代餐、中老年和特殊人群等膳食需求,是一種極具開發價值的核桃深加工產品。

      2021年01期 v.52;No.210 8-16頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1588K]
    • 培養基組分對水稻源Globotriose合成酶異源表達的影響

      亓鑫;陶璐;張芬淑;李拖平;李蘇紅;

      Globotriose是一種具有重要生理功能的α-低聚半乳糖,難以從天然產物中直接提取,酶法合成是主要的制備方式。水稻源GH36族α-半乳糖苷酶具有一步合成Globotriose的能力,但該酶在重組大腸桿菌中表達量和酶活力較低。為進一步提高酶蛋白的表達,以酶活力、菌體質量以及總酶活力為指標,研究LB、SOB、SOC、SB、NB等基礎發酵培養基對酶表達量的影響。在此基礎上討論碳源(葡萄糖、乳糖、半乳糖、蔗糖、甲醇、檸檬酸)、氮源(硫酸銨、尿素、谷氨酸、天冬氨酸、賴氨酸、亮氨酸、精氨酸、半胱氨酸)、無機鹽(KCl、FeCl_3、FeSO_4、MgSO_4、MgCl_2、MnCl_2、CoSO_4、CaCl_2、CuCl_2、ZnSO_4)以及其他輔因子(維生素C、茶多酚、谷胱甘肽)的作用,根據篩選結果對可以提高總酶活力的提升因子進行濃度依存分析。結果表明:LB培養基最適合作為基礎發酵培養基,在此基礎上,額外添加20mmol·L~(-1)葡萄糖、5mmol·L~(-1)亮氨酸、1mmol·L~(-1)FeSO_4以及3mmol·L~(-1)維生素C可以有效提高目的蛋白的活性表達。經驗證,利用該培養基在50mL培養體系中,總酶活力提高4倍,達到8.65U。上述研究結果將為Globotriose的高效生物轉化及其在醫藥、食品生產領域的應用提供有效的途徑,同時也為同類酶的高效表達提供有益參考。

      2021年01期 v.52;No.210 17-24頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2048K]
    • 壓實與融化情景下表層積雪性質反演的可行性研究

      郭成久;戰明興;許秀泉;孫雨桐;石昊;米彩紅;

      探究積雪光譜反演不同情景下表層積雪性質,可為利用遙感反演技術和加快大面積監測積雪的物理特性提供更豐富的理論和實踐參考。積雪的雪水當量與密度是積雪出流、產流的關鍵指標,對其研究對東北地區春季融雪產流及融雪型土壤侵蝕具有現實意義。選擇東北地區自然降雪,通過人工模擬壓實、融化試驗,得到不同壓實程度與不同融化時間的雪樣。觀測表層積雪的光譜及雪水當量、積雪密度等特征,分析表層積雪光譜發射率與兩種積雪性質的關系,探討利用表層積雪光譜特征反演雪水當量及雪密度的可行性。結果表明:壓實和融化兩種處理導致雪密度與雪水當量發生改變,二者變化趨勢基本一致,融化條件下積雪性質變化幅度更大。利用光譜反射率的一階微分反演壓實條件下積雪的雪水當量與融化條件下積雪的雪水當量精度較高,回歸模型的決定系數分別為0.850和0.809;光譜反射率的一階微分反演壓實條件下積雪密度的回歸模型決定系數為0.784,精度較高。但融化組積雪密度未能利用光譜特征得到有效反演。兩種試驗處理下,特征波段存在差異,主要原因是融化較壓實具有較高的含水量,導致雪的粒徑及孔隙度降低。

      2021年01期 v.52;No.210 25-31頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1721K]
    • 不同滴灌方式對遼西半干旱區春玉米生長及產量的影響

      孫仕軍;楊金鑫;萬博;谷健;劉泳圻;趙旺;尹光華;

      針對遼寧西部半干旱區春玉米節水高效生產中存在不同滴灌方式選擇不合理的問題,為了探究更適宜的滴灌布置形式,以裕豐303為供試材料,在中國科學院沈陽應用生態研究所旱作農田水循環試驗站通過田間試驗,設置膜下滴灌(MD)、淺埋滴灌(BD)和地表無膜滴灌(SD)3個處理,采用Logistic及其修正的Logistic方程分別擬合株高、籽粒灌漿及葉面積指數生長動態,分析了3種不同滴灌方式對春玉米出苗率、產量及其構成要素、水分利用效率及經濟效益等指標的影響。結果表明:BD處理的出苗率比SD提高2.81%,比MD降低3.95%;在Logistic方程擬合下,BD、MD及SD處理春玉米株高最大增長速率及其出現時間分別為6.68,7.86,6.50cm·d~(-1)和播種后44,40,45d, BD粒重增長率最大時間比SD提前3d,增長率最大值提高14.22%,比MD延遲1d,增長率最大值降低0.43%,同時,BD下葉面積指數最大值比SD提高3.88%,比MD降低9.10%;BD處理產量達11962.54kg·hm~(-2),較SD處理顯著增產9.53%,較MD處理增產4.00%,BD與MD相比產量差異不顯著;BD的水分利用效率較SD提高12.67%,較MD降低0.59%;BD的凈效益比SD增加37.74%,比MD增加25.24%。綜合認為淺埋滴灌下春玉米產量高于膜下滴灌和地表無膜滴灌,且解決了膜下滴灌春玉米出苗期引苗問題,也避免了殘膜的環境污染問題,凈效益高于膜下滴灌和地表無膜滴灌,能更好實現春玉米的節水、增產、增效,適宜在遼西及類似半干旱地區推廣應用。

      2021年01期 v.52;No.210 32-39頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1557K]
    • 基于優化AHP法的玉米膜下滴灌灌水定額篩選

      趙經華;胡建強;李莎;哈力旦木·吐爾迪;熱納古麗·庫爾班;

      在優選灌溉制度的過程中,評價多重因素對灌溉制度影響的方法存在著科學性不足的問題,以玉米拔節期后灌水定額為變量(30.0,37.5,45.0,52.5,60.0mm)進行膜下滴灌玉米的灌溉試驗,試驗后利用相關性分析和顯著性分析進行數據處理,并將其用于傳統層次分析法(AHP)的優化,利用優化后的AHP法來確定適宜膜下滴灌玉米的灌溉制度。結果表明:在評價過程中,方案層5個灌水定額對準則層各因素的相對重要性表現為3類不同趨勢,灌水定額的增加對準則層各因素重要性越強,灌水定額的增加對準則層各因素重要性呈單峰曲線,灌水定額的增加對準則層各因素重要性無影響。準則層9個因素對目標層的重要程度不同,由大到小依次為產量>每穗粒數>耗水量>WUE>穗長=穗位高>禿尖長>百粒重>IWUE,產量、每穗粒數和耗水量對目標的選取影響很大且重要程度較高,穗長、穗位高和WUE指標則相對重要。優化的AHP法將數據通過數學方法處理后構造成對比較矩陣,且均為一致陣并無需重復構造,彌補了傳統AHP法中模糊性、盲目性和主觀性等問題,也增加了層次之間的聯系性。通過優化的AHP法分析發現52.5mm灌水定額處理適宜膜下滴灌玉米各項指標充分平衡生長。由層次間的重要性疊加可知,拔節后灌水定額52.5mm,灌水周期7d,灌水9次,灌溉定額472.5mm更適宜研究區膜下滴灌玉米生長的灌溉制度。

      2021年01期 v.52;No.210 40-48頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1712K]
    • HS/SPME-GC×GC-TOFMS結合化學計量學方法鑒別分析新會陳皮

      曹烙文;李華;黃豆;岑延相;吳曼曼;麥澤彬;李磊;周振;高偉;

      為快速、無損鑒別新會陳皮,利用頂空固相微萃取-全二維氣相色譜-飛行時間質譜(HS/SPME-GC×GC-TOFMS)對新會陳皮與其他產地陳皮的揮發性成分進行分析,并結合化學計量學方法找到新會陳皮的特征化合物。采用頂空固相微萃取對陳皮的揮發性組分進行富集濃縮,利用全二維氣相色譜-飛行時間質譜對揮發性組分進行分析,獲得8種不同產地的陳皮揮發性成分的全二維指紋譜圖數據。利用Canvas軟件獲得樣品揮發性成分的定性信息和相對峰面積,然后結合主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法判別分析(OPLS-DA)找出新會陳皮與其他產地陳皮的差異性化合物。結果表明:單個樣品檢測到化合物約500種,通過篩選得到新會陳皮中的102種共有組分,用以表征新會陳皮的揮發性成分,主要是萜烯類物質和醇類化合物,這些化合物共同形成了新會陳皮獨特的香氣特征和藥理作用。利用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法(OPLS-DA)進一步分析,達到鑒別新會陳皮與其他陳皮的目的,并得到新會陳皮與其他陳皮的13個潛在差異性化合物,而薄荷烯酮僅在新會陳皮中被檢出,說明薄荷烯酮很有可能是新會陳皮特有的標志物。HS/SPME-GC×GC-TOFMS結合化學計量學方法能有效鑒別新會陳皮,可為新會陳皮藥材的質量評價與鑒定提供參考依據,并為其他中藥質量評價提供方法。

      2021年01期 v.52;No.210 49-61頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2171K]
    • 基于LANDIS模型的關門山國家森林公園景觀動態變化研究

      劉平;鄒臣丹;劉紅民;黃超;董莉莉;汪成成;高英旭;

      了解關門山國家森林公園的森林景觀格局動態變化規律,為調控森林資源演替方向和速度,優化森林景觀格局提供重要依據。運用空間景觀模型LANDIS Pro 7.0和景觀格局分析軟件Fragstats 4.2模擬關門山國家森林公園未來300年(2018~2318年)的樹種斑塊面積比、景觀聚集度指數、景觀多樣性指數、景觀分維度指數和均勻度等景觀指數動態變化。結果表明:落葉松是針葉林的優勢樹種,櫟類是闊葉林的優勢樹種。從整體來看,落葉松的斑塊面積比總體呈現增長趨勢。在自然演替下,森林植被將朝著針葉林的方向演替發展;在景觀聚集度指數方面,針葉林樹種的聚集程度先降低后緩慢升高,闊葉樹種中椴樹的聚集程度變化相對穩定,呈小幅度變化;榆樹是模擬過程中變化幅度最大的樹種,白蠟樹的聚集程度在整個模擬階段中不斷下降直至演替結束;在模擬的300年中,各個優勢樹種的景觀分維度指數均在1.0~1.1間變化,表明其景觀斑塊邊緣的變化程度均較小且規則;均勻度指數和多樣性指數均呈先下降后上升最后緩慢下降的趨勢。關門山國家森林公園森林植被在自然演替下最終朝著針葉林方向發展,應及時調控森林植被結構和組成,可以適當對落葉松進行撫育漸伐,優化森林景觀格局,使關門山國家森林公園的景觀格局變化更加符合公園管理需求,切實保護和開發利用好森林景觀資源,促進植物群落健康穩定發展。

      2021年01期 v.52;No.210 62-69頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2146K]
    • 基于改進YOLOv3的樹上成熟芒果檢測方法

      李國進;黃曉潔;李修華;

      為了準確地識別和定位自然環境中接近成熟或已成熟的樹上芒果,提出了一種基于改進YOLOv3的目標檢測方法(ISDYOLOv3)。該方法首先利用在圖像分類數據集ImageNet上精度更高的SE_ResNet50網絡替換YOLOv3算法中的主干網絡DarkNet53,提取更多的芒果特征信息,增強對小目標的識別;其次為有效減少深度殘差卷積層在提取特征過程中造成的重要特征信息丟失,借鑒密集網絡和VoVNetV2網絡,將SE_ResNet50網絡中最后3個由殘差模塊和SE模塊構成的SE_ResNet模塊改為密集模塊、eSE模塊及殘差連接,實現深層網絡中芒果的多層特征信息復用與融合,提高目標檢測精度和速度;最后采用自制的樹上芒果圖像數據集對ISD-YOLOv3模型進行訓練與測試,并與原始的YOLOv3_DarkNet53、YOLOv3_SE_ResNet50、Faster R-CNN3種模型進行對比試驗。試驗結果表明:當輸入圖像分辨率為608×608像素,交并比(intersection over union,IoU)閾值為0.7時,提出的ISD-YOLOv3方法,在芒果圖像測試集上平均精度為94.91%,檢測速度達到85幀·s-1(frames per second,FPS);YOLOv3_DarkNet53、YOLOv3_SE_ResNet50、Faster R-CNN這3種方法的平均精度分別為86.03%、91.95%和94.51%,檢測速度分別為78FPS、78FPS和6FPS;與其他3種方法相比,ISD-YOLOv3算法檢測效果明顯更高效,其平均精度分別高出8.88%、2.96%、0.4%,檢測速度分別高出7FPS、7FPS、79FPS。表明該方法對自然環境下的樹上芒果識別與定位具有更高的檢測性能,為實現芒果果實的機器采摘提供了參考。

      2021年01期 v.52;No.210 70-78頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2373K]

    研究簡報

    • 不同生物菌劑對水稻產量及生理特性的影響

      吳周周;唐雪;趙紅艷;劉佳欣;黃倩;周嬋嬋;王術;

      以沈稻47為試驗材料,以不施生物菌劑為對照(CK),考察不同生物菌劑(金滿田、哈茨木霉菌與肥侶)對水稻產量及生理特性的影響。結果表明:施用生物菌劑的水稻產量顯著高于對照,施用金滿田的水稻增產10.92%,施用肥侶的水稻增產9.86%,施用哈茨木霉菌的水稻增產3.92%。生物菌劑使水稻產量提高的原因主要是能夠顯著增加水稻的有效穗數與提高水稻的結實率,同時保證每穗粒數與千粒重穩定。與對照相比,施用3種生物菌劑的水稻在中后期單莖、群體干物重大,劍葉葉綠素含量高,葉片衰老及葉面積衰減慢,光合勢大,群體生長率及凈同化率高,齊穗期凈光合速率、氣孔導度與蒸騰速率大,干物質生產與積累多,葉片、莖鞘干物質轉運合理。因此,在常規施肥的基礎上配施生物菌劑能夠促進水稻的生長發育,提升水稻的干物質生產與光合特性,有利于水稻產量的提高。

      2021年01期 v.52;No.210 79-84頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1757K]
    • 基于圖像處理的霧滴粒徑檢測方法

      郭娜;劉思瑤;須暉;田素博;李天來;

      霧滴粒徑是決定農藥防治效果的重要參數。霧滴粒徑的檢測多在實驗室進行,缺乏田間檢測方法的研究。為解決這個問題,利用廣泛用于田間沉積特性檢測的水敏試紙進行霧滴粒徑檢測方法的研究,搭建了水敏試紙圖像采集和處理系統;水敏試紙圖像進行霧滴區域提取和粘連霧滴分割后,運用Huber損失函數對獲取的霧滴輪廓進行擬圓作為斑痕直徑;試驗獲得了霧滴斑痕直徑與霧滴真實粒徑的校正方程,利用校正方程計算得到霧滴真實粒徑;并進行了霧滴粒徑圖像檢測方法的試驗驗證,實驗結果表明霧滴擬圓結果較準確,與激光粒度儀檢測結果相比,不同壓力下體積中值粒徑和數量中值粒徑的平均檢測誤差分別為4.5%和13.7%。結果證明利用水敏試紙在田間檢測霧滴粒徑可行,對反映作業中噴頭霧化效果有一定的參考價值,可用于指導植保機械實現高效施藥。

      2021年01期 v.52;No.210 85-89頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2008K]
    • 桃結果枝壓力束縛對樹體礦質營養和碳同化產物分配的影響

      徐功勛;崔曉文;張新昊;秦嗣軍;陳修德;肖偉;

      為增加養分在枝條內積累且避免環割、環剝后流膠的問題,以設施栽培的3年生中油16桃(Prunuspersica L.var. Nectariana Ait)為試材,探究壓力束縛及環割對樹體礦質元素和同化物分配的影響。試驗設置50N,100N,200N的壓力束縛和環割共4個處理,以不作任何處理為對照,在果實成熟期進行~(13)C同位素標記,調查流膠率,測定葉片全氮、全磷、全鉀含量和可溶性糖含量及淀粉含量,分析不同處理對同化物運輸分配規律的影響。結果表明:環割處理的流膠率為86.7%,200N壓力處理為13.3%,100N壓力處理為6.7%,50N壓力處理未發生流膠現象,處理間差異顯著。壓力束縛處理和環割降低了葉片的氮、磷、鉀元素含量,且壓力越大,葉片中的氮、磷、鉀含量越低。不同壓力處理均能提高葉片可溶性糖和淀粉含量,其中環割和200N處理下提高幅度最大。同位素分析結果顯示,葉片和果實中~(13)C分配率相比于其他部位較高,1年生枝韌皮部分配率最低,200N和100N壓力處理下的果實中~(13)C分配率較高。綜上,采用100N壓力束縛的方式不僅可以降低流膠率,而且對樹體傷害較輕,對葉片礦質營養含量影響較小,同時能夠明顯促進光合產物在果實中積累。

      2021年01期 v.52;No.210 90-95頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1830K]
    • 滴灌對濱海鹽地蘋果園土壤及樹體的影響

      胡斌;張玉芳;王健;傅曉巖;冉昆;李慧峰;

      為探明濱海鹽地蘋果園滴灌技術的應用效果,探討滴罐對濱海鹽地蘋果園土壤和樹體的影響,2015年12月~2019年12月在山東省東營市河口區梁家村15年生高接紫弘蘋果園進行了滴灌(樹體兩側分別鋪設一條滴灌帶,距離樹干0.5m,滴頭間距30cm,每小時供水量1.6L)應用研究,持續監測蘋果園土壤水分、鹽離子含量、樹體生長及產量的變化情況。試驗結果表明:春季果園土壤解凍后,滴灌處理冠下土壤含水量顯著高于漫灌處理的冠下土壤含水量,滴罐處理行間土壤含水量低于漫灌處理行間土壤含水量。春季果園土壤解凍后,滴灌處理不同深度(15,45,75,105cm)土壤的可溶性鹽含量均高于或顯著高于漫灌處理,漫灌處理鹽離子含量在不同年度間差異較小。在試驗后期,漫灌處理的樹體干周年均增長量顯著高于滴灌處理樹體干周年均增長量,但漫灌處理和滴罐處理下蘋果葉片中的氯離子含量差異不顯著,且二者產量差異也不明顯。

      2021年01期 v.52;No.210 96-101頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2696K]
    • 連作龍膽草根際土壤細菌多樣性及功能預測分析

      高嵩;孫文松;溫健;李曉麗;楊正書;李玲;

      連續種植單一藥用植物會導致嚴重病害,降低產量和質量,而根際微生物與植物健康密切相關。以清原縣種植不同年限龍膽草土壤為研究對象,采用16S rRNA基因高通量測序和PICRUSt功能預測相結合的研究方法比較分析不同年限土壤細菌群落結構和潛在功能組成特征。結果表明:4組龍膽草土壤樣品通過高通量測序共得到801346條有效序列,可注釋到36門51綱112目218科470屬。Alpha多樣性分析表明,隨著種植年限增加,根際土壤細菌豐富度和多樣性指數呈逐年下降趨勢,種植3年細菌豐度和多樣性大幅度降低。主成分分析表明,連作影響根際土壤細菌的群落結構。與對照組相比,變形菌門、放線菌門和酸桿菌門是龍膽草根際土壤的優勢菌群。隨種植年限增加,優勢菌群unidentified_Actinobacteria、Acidobacteriia和unidentified_Gemmatimonadetes芽孢桿菌綱(Bacilli)綱含量顯著增加,α-變形菌綱(Alphaproteobacteria)、Δ-變形菌綱(Deltaproteobacteria)和unidentified_Acidobacteria綱含量顯著減少。PICRUSt功能預測分析結果表明,土壤細菌主要涉及遺傳信息處理、翻譯、細胞生長與死亡、折疊、分類和降解、核苷酸代謝等35個子功能。隨著單一栽培年限的增加,典型病原體數量增加,有益細菌數量減少,導致根際微生態失衡,從而造成連作障礙。

      2021年01期 v.52;No.210 102-108頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2061K]
    • 高光譜數據降維與水稻氮素含量解析方法

      曹英麗;肖文;劉亞帝;江凱倫;郭寶贏;于豐華;

      水稻營養監測、病蟲害診斷中高光譜技術提供了有效、便捷的技術手段,高光譜數據的降維和特征提取至關重要。為了探索有效的高光譜降維方法,利用2019年沈陽市沈北試驗基地水稻分蘗期、拔節期和抽穗期的葉片光譜數據及實測的氮素含量數據,首先分窗口對原始高光譜進行Gram-Schmidt變換找到投影空間并映射出主基底,保留具有顯著性概率的主基底,其極大極小值為特征波段,實現高光譜數據降維與特征波段提取;其次利用降維后構建特征建立水稻葉片氮素含量估測模型;最后對比分析本研究方法與主成分分析、植被指數及特征參數等降維方法。結果表明:基于分窗Gram-Schmidt變換可有效實現高光譜數據的降維,高光譜降到4維,水稻葉片氮素含量估測模型5折交叉驗證決定系數CV_R~2為0.787,均方誤差CV_MSE為0.051;基于主成分分析法降維,高光譜降到5維,CV_R~2為0.743,CV_MSE為0.056;單個植被指數,效果最好的是GNDI_((911,487)),CV_R~2為0.667,CV_MSE為0.076;多個特征光譜指數最優化選擇7個特征,分別為SI_((487)),RI_((601,487)),DI_((911,487)),DDI_((990,685,487)),NDI_((990,685)),NDI_((990,601))和GNDI_((911,487)),CV_R~2為0.731,CV_MSE為0.072。說明采用全波段降維的方法優于植被指數及特征降維,并且本研究提出的分窗Gram-Schmidt變換在降維的同時也能獲取包含主要信息的波段,優于主成分分析法。綜上所述,基于分窗Gram-Schmidt變換的高光譜可為高光譜降維與水稻葉片氮素含量估測提供一定的理論基礎和技術支撐。

      2021年01期 v.52;No.210 109-115頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2044K]
    • 基于自動需求響應的遠程溫室監控數據融合方法

      冷令;張震邦;唐婷;吳偉斌;羅安生;

      為加強溫室環境監控系統穩定性,提高數據融合程度,進而提升溫室環境遠程監控精度,基于自動需求響應提出遠程溫室監控數據融合方法。通過分析監控系統總設計方案,將各傳感器采集到的環境數據傳送至協調器節點,優化系統硬件組成;利用自適應加權融合方法對溫室監控數據節點進行數據融合,將融合后的環境數據標準值傳輸至主控中心,通過D-S理論實行決策級融合,并綜合分析溫室作物生長環境;接收上位機傳輸來的采集需求指令后,系統進行初始化自檢并在固定周期下采集監控節點數據,基于所得數據進行溫室環境分析、監控數據顯示和控制決策,并驅動各個通信模塊實現和上位機之間的通信,確定最終響應式調控。試驗結果表明:基于自動需求響應的遠程溫室監控數據融合方法其響應速度保持在2s以內,利用D-S證據理論優化決策級融合函數,將互為關聯的不同種類的證據實行組合,以此將多類監測數據進行融合,使誤差控制在±1%以內,測試點的監控效果較好,數據融合準確性得到保證,監控系統通信穩定性良好,數據融合下的環境參數精度高,實際應用的可靠性較強。系統運行軟件、硬件組成與溫室作物生長條件的協調方案可為溫室大棚作物生長提供一定程度上的支撐。

      2021年01期 v.52;No.210 116-122頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2268K]
    • 不同產地紅花指紋圖譜建立及其抗氧化活性研究

      吳孟霏;李春玲;任河;孫玉琦;

      通過指紋圖譜和聚類分析等方法對15種不同產地紅花藥材進行比較分析,并對其抗氧化活性進行考察。通過高效液相色譜法(HPLC)等度洗脫來測定15種不同產地紅花中羥基紅花黃色素A的含量;通過高效液相色譜法梯度洗脫建立15個不同產地紅花藥材的指紋圖譜,以羥基紅花黃色素A為指標成分;利用相似度評價及聚類分析進行紅花藥材產地比較分析;比較分析3種不同提取溶劑對新疆塔城紅花藥材抗氧化成分的提取效果;采用DPPH方法對15種不同產地紅花抗氧化活性進行測試。結果表明:15個不同產地紅花中云南紅花藥材中羥基紅花黃色素A含量最高(3.25%),15種產地紅花藥材除新疆塔城,甘肅,陜西相似度較低外,其他產地紅花藥材相似度在0.9~1.0之間,說明與標準紅花藥材存在差異。15個不同產地紅花藥材最終可聚成2大類:甘肅蘭州紅花藥材和陜西寶雞紅花藥材為一類,其他產地紅花藥材聚為一類。通過用50%甲醇、50%乙醇、50%丙酮對15個不同產地紅花進行提取,發現使用50%乙醇提取紅花的抗氧化成分提取全面,新疆塔城產地紅花藥材抗氧化性能力最好。綜上,15種不同產地紅花指紋圖譜及指標成分含量測定可用于全面控制紅花藥材的質量,15種不同產地紅花藥材存在差異,對與紅花的選用需合理的考量,可以優先考慮道地紅花藥材。

      2021年01期 v.52;No.210 123-128頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2167K]
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