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期刊信息/Journal information
江苏农业科学
江苏农业科学

常有宏

月刊

1002-1302

nykx@jaas.ac.cn

025-84390282

210014

南京市孝陵卫钟灵街50号

江苏农业科学/Journal Jiangsu Agricultural SciencesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是江苏省农业科学院主办的综合性农业技术类期刊，主要刊登国内农业领域（江苏省及周边内外高校、科研单位、国内其他省份）最新农业科研成果、具创新点的实用技术与基础成果应用技术，为解决农业生产全程提供技术支撑和瞻前指导。
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    伴生栽培对黄连连作障碍的缓解效应

    刘成
    161-169页
    查看更多>>摘要：为缓解黄连连作障碍,明确不同作物伴生对植物、土壤和产量的作用机理,以头茬黄连(CK1)和连作5年黄连(CK2)为对照,研究大豆、玉米、高粱和大蒜4种伴生栽培处理对黄连农艺性状、生理特性、药用成分含量、根际微生物以及产量的影响.结果表明,与CK1相比,连作导致株高、最长须根、植株鲜重、微生物数量及多样性均显著降低,最终导致产量下降52.19％.伴生栽培可有效缓解黄连连作障碍,与CK2相比,D1、D2、D3和D4处理黄连株高分别显著提高11.46％、6.60％、20.81％和28.00％,最长须根显著提高5.87％、11.80％、5.40％和19.89％,绿叶重分别显著提高5.87％、13.29％、7.35％和21.79％,枯叶重显著提高9.88％、16.77％、20.06％和29.34％,地上重显著提高13.87％、18.17％、9.07％和22.00％,地下重显著提高24.44％、30.64％、41.22％和63.80％.对于生理特性,不同作物伴生处理下的叶绿素含量分别显著提高8.62％、10.59％、18.01％和19.35％,可溶性糖含量显著降低18.93％、17.51％、10.30％和24.73％,可溶性蛋白含量显著降低5.6％、5.10％、5.10％和14.29％,游离氨基酸含量则显著降低18.94％、15.66％、17.93％和27.27％.伴生栽培可引起土壤微生物数量发生改变,丰度增加,具体表现为根际微生物总量分别显著提高1.67％、3.45％、7.83％和10.24％.不同作物伴生处理下黄连产量相较CK2分别显著提高13.32％、20.80％、24.98％和59.99％.综上所述大豆、玉米、高粱和大蒜与黄连伴生均可以促进其生长发育,改善微生物结构,提升产量效益,其中以大蒜伴生效果最好.

    黄连伴生栽培连作障碍产量

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    外源2,4-表油菜素内酯对低温胁迫下结球甘蓝幼苗形态建成、光合特性及生理特性的影响

    赵跃锋连少英范小玉任晓雪...
    169-174页
    查看更多>>摘要：为明确外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,简称EBR)对结球甘蓝幼苗在低温胁迫下的缓解效应,以商甘6号品系为试材,采用人工气候箱模拟低温(8 ℃/-2 ℃)环境,通过不同浓度(0、0.01、0.05、0.10、0.50、1.00 mg/L)EBR溶液对甘蓝幼苗进行喷施处理,研究其对低温胁迫下甘蓝幼苗形态建成、光合特性及生理特性的影响.结果表明,EBR能够显著提高低温胁迫下甘蓝幼苗株高、茎粗、鲜重和干重,其中以0.10 mg/L EBR处理效果最佳,与对照处理相比,其株高、茎粗、鲜重和干重分别提高43.02％、62.59％、48.13％、59.38％.EBR能够有效减缓低温胁迫下幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率的降低,减少气孔阻力,降低胞间CO2浓度,以促进干物质的积累,且以0.10 mg/L EBR处理效果最佳.EBR能够有效降低低温胁迫下幼苗叶片相对电导率及丙二醛含量,其中0.10 mg/L EBR处理较对照处理,其相对电导率值分别降低16.84％、23.55％和22.57％,丙二醛含量分别降低29.15％、28.68％和19.75％,且处理间差异显著.EBR能够有效提高低温胁迫下幼苗叶片超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性,其中在低温胁迫48 h时较对照处理,其活性分别提高23.55％和45.59％.综上表明,EBR能够有效缓解低温胁迫对甘蓝幼苗形态建成、光合特性和生理特性造成的伤害,增强甘蓝幼苗耐冷性,且以0.10 mg/L EBR处理浓度效果最佳.

    2,4-表油菜素内酯低温胁迫结球甘蓝形态建成光合特性生理特性

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    不同涂膜液处理对蓝莓果实的保鲜效果

    洪文龙戴照琪许俊齐罗辑...
    175-181页
    查看更多>>摘要：为改善蓝莓采后贮藏期品质下降的问题,本试验以蓝莓果实为原料,分别采用2％丁香提取液、2％壳聚糖溶液和丁香-壳聚糖复合保鲜剂涂膜蓝莓果实,晾干后在(4.0±0.5)℃环境下密封贮藏10 d,以未处理组为对照.研究不同保鲜剂对蓝莓果实贮藏期间理化品质和氧化程度的影响,分析失重率、腐烂率、硬度及维生素C、可溶性固形物、丙二醛、超氧阴离子和过氧化氢含量的变化趋势.结果表明,与对照组相比,3种保鲜剂均有较好保鲜效果,其中丁香-壳聚糖复合保鲜剂效果最佳.贮藏结束时丁香-壳聚糖复合组的失重率(1.7％)、腐烂率(17％)和丙二醛含量(8.37 µmol/g)均为最低,且维生素C含量(2.3 mg/100 g)、可溶性固形物含量(13.6％)和硬度(57.39 g)均优于其他处理组,同时能有效抑制超氧阴离子和过氧化氢的生成,说明丁香-壳聚糖复合保鲜剂能有效维持贮藏期间蓝莓的品质.

    蓝莓壳聚糖丁香涂膜保鲜

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    基于Fisher判别分析对不同油分烟叶的识别研究

    杨建新付光明刘新源杨军杰...
    181-187页
    查看更多>>摘要：为烟叶油分档次的判别提供参考,以三门峡主产区132份初烤烟叶为样品,评定油分档次后,测定烟叶样品中主要含氮化合物的含量,运用方差分析、Spearman相关性分析和主成分分析筛选出油分档次的判别指标,采用Fisher判别分析建立烟叶油分档次的判别模型.结果表明,不同油分烟叶的含氮化合物中大多数氨基酸含量(19/21)存在显著差异,除脯氨酸外,基本与油分呈显著或极显著负相关.经过主成分分析,从主要含氮化合物中提取出4个主成分,代表了总指标73.441％的信息,筛选出17种烟叶油分的特征含氮化合物.经Fisher判别分析,确定了 17种游离氨基酸作为烟叶油分的有效判别指标,构建了烟叶油分档次的Fisher判别模型,训练集和测试集的识别率均为100％.并利用江西吉安和云南楚雄的20份样品对模型进行了验证,准确率分别为100％和80％,对烟叶油分档次的判别效果较好.游离氨基酸的检测结合多元统计分析方法可用于烟叶油分档次的判别.

    烟叶含氮化合物游离氨基酸油分Fisher判别分析

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    卷积协同注意力模型下的作物幼苗与杂草识别

    闫可张聪陈新波成泞伸...
    188-196页
    查看更多>>摘要：在农作物的杂草防治中,部分杂草与作物幼苗的形态相似且颜色相近,导致杂草不易被快速准确识别.针对田间作物幼苗与杂草识别精度不高的问题,提出了一种卷积协同注意力模型(CCA-ViT).该模型以视觉Transformer模型为基础,采用跨尺度金字塔架构,加强图像浅层信息与深层语义的交互.为提高相似作物与杂草的特征判别能力,在特征提取网络中构建了卷积协同注意力机制,优先关注叶片的纹理和边缘细小特征,获取局部信息注意力权重后协同全局特征进行建模.并在全局建模前引入可移动位置编码捕获感受野的同时降低模型的复杂度.将该模型用于识别小麦、玉米等6种作物幼苗与雀麦、猪殃殃等6种杂草上,识别准确率比同类规模的视觉Transformer模型提高了 1.91百分点,达到了 97.81％.同时该模型用于田间小麦和玉米幼苗的实际预测准确率也能达到80％以上.体现出该模型可用于复杂背景下具有纹理细小特征的作物幼苗与杂草的识别,能够对形态相似、颜色相近的作物幼苗与杂草进行有效区分.

    作物幼苗与杂草识别跨尺度金字塔架构卷积协同注意力机制可移动位置编码Transformer模型

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    基于改进YOLO v5的农田苗草检测方法

    吴坚秦玉广
    197-204页
    查看更多>>摘要：针对除草机器人等智能农业机械在复杂的农田环境下工作时易受到杂草种类、光照多变以及叶片遮挡等因素影响,难以高效精准地检测作物和杂草位置的问题,提出一种基于改进YOLO v5s算法的农田苗草目标检测方法,能够对不同天气、位置和密度环境下的农作物及其伴生杂草进行检测.首先使用公开数据集并通过数据增强方法扩充数据构建了新的苗草数据集,分析了苗草数据集的图像特点后针对原YOLO v5算法模型的不足提出改进,结合协同注意力CA与感受野块RFB模块改进主干网络,在只添加少量参数的情况下提高模型检测性能;然后选择CARAFE的上采样方式加强网络提取特征能力;最后采取WIoU v3替换CIoU损失函数,平衡锚框质量并实现高精度定位.将改进后的YOLO v5网络模型与各种常见的主流网络在苗草数据集上依据目标检测算法评价指标进行了试验比较,结果显示,改进后算法平均精度均值达到86.7％,比原始的YOLO v5s提高了 2.9百分点,FPS达到60.4帧/s,在满足算法实时性要求的同时明显提升了检测算法精度,验证了改进算法的有效性,适用于除草机器人的杂草识别系统.

    苗草检测YOLOv5协同注意力空洞卷积损失函数

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    基于CNN-XGBoost模型的多类型棉花叶片病害识别

    戴臻费洪晓
    205-213页
    查看更多>>摘要：为提高棉花生产和质量,需要对棉花叶片病害进行及时和准确的识别.然而,现有研究方法往往只能处理少数几种常见的病害类型,而无法覆盖更多的病害种类.本研究提出一种基于CNN-XGBoost模型的多类型棉花叶片病害识别方法,该方法能够识别出21种不同的病害类型,涵盖了细菌、真菌、病毒、营养缺乏等多种因素导致的病害.首先,收集约1.2万张棉花叶片病害图像样本,构建一个包含多种类型病害的数据集,对数据集进行预处理和增强操作,增加数据的多样性和难度;其次,设计一个CNN模型,利用卷积层和池化层提取棉花叶片图像的特征向量,将CNN模型的输出作为XGBoost模型的输入,使用XGBoost模型对特征向量进行分类;最后,采用加权交叉熵损失函数作为优化目标,通过反向传播算法更新CNN模型和XGBoost模型的参数.结果表明,本研究提出的CNN-XGBoost模型在21种类型棉花叶片病害上都能达到高精度的识别,平均准确率达到0.98,远高于其他对比方法,为棉花生产者提供了一个实用和高效的植物病害诊断工具,有助于及时发现和处理棉花叶片病害,从而提高棉花产量.

    CNN-XGBoost棉花叶片病害多类型病害加权交叉熵损失函数

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    基于改进ShuffleNet v2模型的苹果叶片病害识别方法

    王浩宇崔艳荣
    214-222页
    查看更多>>摘要：针对真实环境下苹果叶片病害识别背景复杂、识别准确率不高,且一些大型网络在分类任务中参数量较大,迁移到移动设备和嵌入式设备上时存在难以存储等问题,提出一种改进轻量化网络ShuffleNet v2的识别方法.首先收集了斑点落叶病、灰斑病、花叶病、锈斑病、褐斑病5类常见苹果叶片病害图像样本,通过镜像高斯和旋转等方式对图像进行处理,以增加图片数量,提升模型识别和泛化能力.接着基于轻量化ShuffleNet v2网络为主体,调整第1层卷积核的尺寸,将3x3、步长为2的卷积核调整为1x1、步长为1的卷积核.最后融合空间注意力机制,并进行加权,增强模型对重要信息的注意,再引入Ghost模块,提高模型表征能力.结果表明,改进后的模型相比ShuffleNet v2总体平均精确率提升1.23百分点,平均F1分数提升了 1.21百分点,平均召回率提升了 1.20百分点,Top-1准确率提升了 1.17百分点,参数量仅为9.8 MB,说明本研究得出的方法具有较高的准确率,为真实场景下苹果叶片病害识别提供了一种有效的解决方案,并为未来工作提供新方向.

    苹果叶片病害图像分类ShuffleNetv2Ghost模块空间注意力机制

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    基于临界氮浓度和作物模型的甜瓜氮素诊断与控制

    王招高旭春高绘文苏远平...
    223-229页
    查看更多>>摘要：临界氮浓度稀释曲线作为诊断作物氮素水平的重要方法之一,由于缺乏对干物质量和养分含量等数据进行测量的简便方法,还未广泛应用.根据临界氮浓度稀释曲线的概念,提出一种将作物生长模型和作物氮浓度模型相结合的方法以估算作物生长所需的施氮量.该方法的主要思想是首先使用基于叶面积指数的甜瓜干物质量累积模型来模拟各个时期甜瓜的干物质量,再根据不同施氮水平对甜瓜不同时期含氮量的影响建立甜瓜氮素吸收模型,最后利用甜瓜栽培试验验证甜瓜干物质量与养分需求量之间的定量关系.结果表明,甜瓜干物质量模型与氮素吸收模型均与试验测量结果接近,模拟效果较好,决定系数(r2)分别为0.998 9、0.960 5;均方根误差(RMSE)分别为44.821 3 kg/hm2、0.268 0g/株.说明本研究提出的方法可较准确地计算出甜瓜的干物质和氮含量.基于所获得的甜瓜干物质量与氮需求量之间的定量关系,设计了一个氮肥施加模糊控制系统.仿真结果表明,该控制系统能有效地对甜瓜氮浓度进行控制,将各个生育期的甜瓜氮浓度稳定在临界氮浓度附近.本研究提出的将临界氮浓度和甜瓜生长模型结合的方法可行,能够根据作物不同的发育状态来提供合适的氮素,为作物精准施肥提供了新思路.

    临界氮浓度氮素诊断作物模型模糊控制甜瓜

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    有机肥替代化肥对土壤养分、酶活性及水稻产量的影响

    李明瑞王小利段建军郑钦文...
    230-235页
    查看更多>>摘要：为减少化肥投入,减轻环境负荷,维持土壤可持续发展,通过连续2年田间定位试验和室内分析,等氮条件下设置不施肥空白对照(CK)、常规施肥(NPK)、有机肥替代50％化肥(1/2NPKM)和有机肥替代100％化肥(M)共4个处理,探究有机肥替代化肥对稻田土壤养分、酶活性及水稻产量的影响.结果表明,单施有机肥和有机肥配施化肥有利于土壤养分提高,与NPK相比对土壤酶活性均有所提高,其中脲酶、过氧化氢酶达到显著性差异;与CK相比,均显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性.M较NPK提高了每穗粒数、千粒重,但是2年产量均低于NPK,1/2NPKM和NPK产量间无显著性差异,在2022年试验中1/2NPKM水稻产量略高于NPK.综上,等氮条件下有机肥替代50％化肥有利于土壤养分、酶活性的提高,在减少化肥投入、保护环境的同时能保持稳产,研究结果可为当地水稻田间施肥提供参考.

    有机肥替代化肥土壤养分酶活性水稻产量

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