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期刊信息/Journal information
江苏农业学报
江苏农业学报

严少华

双月刊

1000-4440

jsnyxb@163.com

025-84390285

210014

南京市孝陵卫钟灵街50号省农科院内

江苏农业学报/Journal Jiangsu Journal of 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牧业学术刊物，是国内外重要数据库和文摘刊物收录文献源的核心期刊。主要刊登我国农业各学科在应用基础和高新技术研究方面的学术论文，主要科研成果的专题报告，各学科研究的新进展和综合评述。
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    孕穗期渍水对小麦花后根系形态、抗氧化酶活性及籽粒产量的影响

    侯君佑单雅敬孙彩勇王孟昌...
    385-393页
    查看更多>>摘要：为明确孕穗期土壤渍水对花后不同土层小麦生长发育和产量的影响,本研究以扬麦 18 和烟农 19 为供试品种,采用管栽方式,在小麦孕穗期进行渍水 5 d、10 d和15d处理,以无渍水处理为对照(CK),分析孕穗期不同渍水持续时间对花后不同土层小麦根系形态、抗氧化酶活性和产量及构成要素的影响.结果表明:孕穗期渍水能显著影响小麦花后根系形态、抗氧化酶活性和产量.随孕穗期渍水持续时间的延长,花后 6d和 18 d,不同土层小麦根系累计根长、累计根表面积、累计根体积及根平均直径均呈减少趋势;各渍水持续时间处理下,根系累计根长、累计根表面积、累计根体积、根平均直径与CK的相对值变化不大.随孕穗期渍水持续时间的延长,花后 18d不同土层根系超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性都呈减少趋势,而丙二醛(MDA)含量呈增加趋势;小麦成熟期茎叶的干物质分配指数呈增加趋势,而籽粒的干物质分配指数呈减少趋势.孕穗期渍水通过影响穗粒数及千粒质量使籽粒产量降低.花后 18 d 20.1～60.0 cm土层的累计根长、累计根表面积、累计根体积及根系SOD活性、POD活性、MDA含量及产量之间的相关性极显著.

    冬小麦渍水根系形态抗氧化酶活性产量

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    外源2,4-表油菜素内酯对碱性盐胁迫下马铃薯根系生长、生理特性及土壤酶活性的影响

    李明颉嘉丽石铭福康益晨...
    394-402页
    查看更多>>摘要：为探究外源 2,4-表油菜素内酯(EBR)对碱性盐胁迫下马铃薯根系形态、生理特性及土壤酶活性的影响,本研究以马铃薯大西洋为试验材料进行盆栽试验,设置不添加NaHCO3(CK)和添加 300 mmol/L NaHCO3(T0),以及添加 300 mmol/L NaHCO3后喷施0.25 μmol/L(T1)、0.50 μmol/L(T2)、1.00 μmol/L(T3)、2.00 μmol/L(T4)外源EBR,共 6 个处理.结果表明,300 mmol/L NaHCO3(T0)胁迫抑制马铃薯根系的生长发育、生理特性及土壤酶活性.喷施不同浓度外源EBR均能缓解NaHCO3对马铃薯的胁迫,相比于T0 处理,T1 处理～T4 处理的根粗、根表面积、根体积、根尖数、根系活力以及根系干质量均得到提高;整个生育期根系相对电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢含量及超氧阴离子含量明显下降;脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、脱氢酶活性增强.对 19 个指标进行主成分分析,依据主成分得分排序,外源EBR对马铃薯碱性盐胁迫缓解能力由高到低为T3>T2>T4>T1>T0.因此 1.00 μmol/L 的外源EBR可更好地改善盐碱胁迫下马铃薯根系的生长,增强生物膜的稳定性,提高抗氧化酶及土壤酶的活性,从而起到缓解盐碱胁迫的作用.

    2,4-表油菜素内酯碱性盐胁迫马铃薯根系形态生理特性土壤酶活性

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    茉莉花PAL基因家族的多基因组鉴定与表达分析

    张宇航谷梦雅洪雅萍林宏政...
    403-414页
    查看更多>>摘要：为深入探究茉莉花PAL基因家族的功能及在香气成分形成中的作用,本研究以福州单瓣茉莉花、双瓣茉莉花和重瓣茉莉花基因组数据为基础,利用生物信息学方法及实时荧光定量PCR技术,对JsPAL基因家族进行多基因组分析.结果表明,在单瓣茉莉花、双瓣茉莉花和重瓣茉莉花全基因组中分别鉴定出 4 个、1 个和 4 个PAL家族基因,JsPAL家族成员均具有丙氨酸-丝氨酸-甘氨酸(Ala-Ser-Gly)组成的三肽活性中心.共线性分析发现单瓣茉莉花、重瓣茉莉花和拟南芥的PAL基因间的共线性关系与双瓣茉莉花相比更强;系统发育树分析结果显示,Js-PAL基因家族分布在 2 个亚家族中.JsPAL基因启动子区域存在大量与胁迫响应、激素响应、光响应和植物生长相关的顺式调控元件.荧光定量分析结果表明,JsPAL在茉莉花组织中存在特异性表达,多数JsPAL在花中的相对表达量高于其他组织;大多数JsPAL基因在福州单瓣茉莉花中的相对表达量高于双瓣茉莉花;福州单瓣茉莉花中SP_JsPAL2、SP_JsPAL4、MP_JsPAL1 和MP_JsPAL3 在其花朵预开放期(F3)的相对表达量显著高于其他时期,双瓣茉莉花中DP_JsPAL1 在F3 阶段的相对表达量也较高;SP_JsPAL1 和SP_JsPAL2 与 2-苯乙醇和苯乙醛含量呈显著正相关,其中SP_JsPAL1 还与苯甲醛含量呈显著正相关.说明,JsPAL可能在茉莉花的发育中起重要作用,SP_JsPAL2、SP_JsPAL4、MP_JsPAL1、MP_JsPAL3 和DP_JsPAL1 可能对福州单瓣茉莉花、双瓣茉莉花的香气成分形成具有重要的调控作用,SP_JsPAL1 可能对福州单瓣茉莉鲜灵香气的形成具有重要作用.

    茉莉花苯丙氨酸解氨酶(PAL)表达分析多基因组

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    不同品系黑老虎田间节肢动物的群落结构与多样性

    李静纳林仲桂魏甲彬梁忠厚...
    415-426页
    查看更多>>摘要：为探究不同品系黑老虎田间节肢动物群落的结构和多样性,本研究以黑老虎虎绿 1 号、粉红 1 号和紫黑1 号 3 个品系为研究对象,采用网捕、糖醋液诱集和黄、蓝板诱集等方法,于 2021 年对林下药用植物应用技术湖南省工程研究中心黑老虎科研示范基地田间节肢动物进行了系统调查,调查期间共收集到节肢动物6 441头,隶属于4 纲 15 目 54 科 67 种.研究结果表明,尽管不同品系黑老虎田间节肢动物各类群多样性表现不一,但差异不显著;不同品系黑老虎田间节肢动物群落的多样性指数与节肢动物总类群的变化基本一致;黑老虎田间节肢动物群落以害虫为主导,其变化趋势决定了黑老虎田间整个节肢动物群落的变化趋势,而天敌昆虫有紧随其后伴随害虫的变化而变化的现象.黑老虎田间节肢动物群落结构总体较为稳定,不同品系黑老虎田间节肢动物群落在同一地域、同一时期、相同生长环境下差异不明显.

    黑老虎节肢动物群落结构群落多样性

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    基于轻量化改进型YOLOv5s的玉米病虫害检测方法

    施杰林双双张威陈立畅...
    427-437页
    查看更多>>摘要：针对复杂环境下目前现有的玉米病虫害检测方法的精度不理想、模型复杂、难以在移动端部署等问题,本研究提出了基于轻量化改进型YOLOv5s的玉米病虫害检测方法.首先,采用轻量级网络GhostNet替换原始YOLOv5s模型中特征提取网络和特征融合网络的卷积层,降低模型的计算量和参数量,提高运行速度,以满足移动端的部署要求;其次,为弥补GhostNet所带来的检测精度下降缺陷,在模型的主干特征提取网络中引入注意力机制,更加全面地评估特征权值,以增强玉米病虫害的特征,减弱无关信息的干扰,提升检测性能;最后,将模型的损失函数由CIOU替换为EIOU,以增强模型对目标的精确定位能力,从而提升模型的收敛速度和回归精度.试验结果表明,改进模型相比原始YOLOv5s模型在对供试玉米病虫害检测中,P、R和mAP分别提高了 1.9 个百分点、2.2个百分点和 2.0 个百分点,分别达到了 94.6%、80.2%和 88.8%;在保持较高检测精度的同时,模型的计算量、参数量和模型大小分别减少了 50.6%、52.9%和 50.4%,解决了检测模型在移动端的部署问题.

    玉米病虫害检测模型YOLOv5s轻量化

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    基于超轻量化卷积神经网络的番茄病虫害诊断

    梁凯博孙立汪禹治靳龙豪...
    438-449页
    查看更多>>摘要：针对番茄病虫害诊断中存在的传统卷积神经网络结构复杂、难以直接应用于便携终端,以及现有轻量化卷积神经网络特征提取能力弱、识别准确率低、难以满足实际需要等问题,本研究拟在原有轻量化卷积神经网络的基础上,定义超轻量化卷积神经网络,设计一种基于SqueezeNet网络改进的超轻量化卷积神经网络,将其用于番茄病虫害诊断任务中.首先,改进SqueezeNet网络中的Fire模块,生成 2 种适用于不同特征维度的Fire模块,并引入ECA(高效通道注意力)模块以提高模型的特征提取能力;其次,结合扩展型指数线性单元函数(SELU)和Mish函数,替代修正线性单元函数(ReLU)作为激活函数;再次,采用软池化(Softpool)替代原始的最大池化;最后,利用中心损失函数(Center loss)改进指数归一化损失函数(Softmax loss),提高对近似病虫害的识别准确率.本研究选择了 8 种害虫和 9 种病害,对害虫、病害、病虫害 3 类数据集进行数据增强,并探讨了数据的小样本性、不平衡性对模型性能的影响.结果表明,本研究提出的模型具有超轻量化的特点,对害虫、病害、病虫害的识别准确率最高分别可达 98.83%、98.14%和 97.71%,能够很好地满足番茄病虫害诊断需求.

    图像识别番茄病虫害超轻量化卷积神经网络不平衡性

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    石灰、磷酸盐及硅酸盐对土壤硒有效性及水稻累积硒的影响

    谭卓贤杜建军孙星易琼...
    450-456页
    查看更多>>摘要：华南地区酸性土壤硒有效性低,本研究旨在探讨石灰、磷酸盐及硅酸盐类土壤改良物质对酸性水稻土硒有效性及水稻吸收硒的影响.结果表明,在施 0.25 mg/kg硒基础上,石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠以及三者配合施用对水稻单株产量影响不大;对大米硒含量提升效果以石灰、硅酸钠及石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠三者配合施用的处理较好;酸性土壤中各形态硒的含量高低依次为有机物/硫化物结合态硒、残渣态硒、铁锰氧化物结合态硒、交换态硒和水溶态硒.石灰、磷酸氢二钠处理显著提升易被植物吸收的水溶态硒及交换态硒含量,显著降低难利用残渣态硒含量;石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠三者配合施用的处理显著降低了有机物/硫化物结合态硒的含量.施用石灰以及施用磷酸氢二钠均可有效提升土壤硒的有效性,并促进水稻对硒的吸收,施用硅酸盐对土壤硒有效性影响不大,但能促进水稻对硒的累积.

    硒酸性土壤有效硒石灰磷酸盐硅酸盐

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    复合改性生物炭的吸附特性及其对轻中度镉污染农田土壤的钝化效应

    潘国俊卢信杨振泉陈丙法...
    457-468页
    查看更多>>摘要：农田土壤中的镉污染会导致作物中的镉过量累积,而作物中的镉会通过食物链传递给人,从而严重威胁人体健康,因此迫切需要采取合理的应对措施.本研究旨在将不同材料[氢氧化钾(K)、凹凸棒土(A)、钙镁磷肥(M)和聚丙烯酰胺(P)]与生物炭混合后进行球磨改性(Q)处理,通过吸附平衡试验、盆栽试验研究改性生物炭对镉的吸附特性及其对镉污染土壤的钝化效果.结果表明,与未改性生物炭(YC)相比,改性生物炭具有更丰富的官能团和矿物元素,对镉的吸附动力学曲线符合准二级动力学方程,吸附方式主要表现为单分子层吸附.pH值、温度的升高可以提高生物炭对镉离子的吸附能力.在土壤中添加生物炭可以显著提高土壤的pH值和养分含量,并且降低土壤有效镉含量,其中添加氢氧化钾+凹凸棒土+钙镁磷肥+聚丙烯酰胺球磨改性的生物炭(QKAMP)和添加氢氧化钾+凹凸棒土+聚丙烯酰胺球磨改性的生物炭(QKAM)分别可使土壤有效镉含量较对照(CK)显著降低25.5%、23.4%(P<0.05).与添加未改性生物炭(YC)的处理相比,添加QKAMP、QKAM处理的土壤中有效镉含量分别显著降低了 16.84%、14.57%(P<0.05).此外,与对照相比,添加QKAMP、QKAM分别可使小青菜地上部的镉含量显著降低36.1%、33.6%;与未添加改性生物炭处理(YC)相比,添加QKAMP、QKAM处理小青菜地上部的镉含量分别显著降低了 21.6%、18.6%.由此可见,QKAMP 作为一种重金属钝化材料,可以更好地降低中性(pH值7.07)、轻中度镉污染(≤1.75 mg/kg)土壤中镉的生物有效性,确保农产品安全生产.

    改性生物炭镉重金属吸附性能钝化

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    基于智能移动设备的低成本微型作物光谱反射率测量仪设计与实现

    吴金恺刘乃森曹静胡佳楠...
    469-477页
    查看更多>>摘要：为实现作物生长信息的低成本、实时、无损监测,本研究基于光谱分析技术,选择 395 nm和 800 nm 2个波段,根据光学系统原理和小型化需求,进行基于智能移动设备的低功耗微型作物光谱反射率测量仪研发,包括封装壳体、光学系统和硬件电路设计及控制系统App开发;并使用积分球和ASD Fieldspec 4 Hi-Res地物光谱仪对测量仪 4 个通道(395 nm和 800 nm太阳光接收通道和作物反射光接收通道)的测量值进行标定,并以反射率为20%、40%、60%、100%的 4 块标准灰度板为测量对象检验测量仪的准确性.结果表明:4 个通道标定方程的决定系数均在0.998 0以上,395 nm和800 nm反射率的均方根误差分别为1.46%和1.07%,平均绝对误差分别为1.17%和0.82%;4 块标准反射率灰度板在 395 nm和 800 nm 2 个波段测得反射率的相对误差分别小于 2.0%和 3.6%,变异系数分别在1.36%～4.17%和0.78%～2.36%.该测量仪体积 32 cm3,质量仅 20 g,且具有低成本、高精度、易操作、可升级等特性,可实现基于智能移动设备的作物生长实时监测.

    生长监测智能测量仪微型化智能手机光谱反射率

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    基于稀疏实例与位置感知卷积的植物叶片实时分割方法

    任守纲朱勇杰顾兴健武鹏飞...
    478-489页
    查看更多>>摘要：植物叶片分割在高通量植物表型数据获取任务中起着关键作用.目前,多数植物叶片分割方法专注于提高模型分割精度,却忽视模型复杂度和推理速度.针对该问题,本研究提出一种基于稀疏实例激活与有效位置感知卷积的实例分割模型(ePaCC-SparseInst),实现植物叶片实时、精确分割.在ePaCC-SparseInst 中引入 1 组稀疏实例激活图作为叶片对象表示方式,并使用二部图匹配算法实现预测对象与实例激活图的一一映射,从而避免了繁琐的非极大值抑制(Non-maximum suppression,NMS)运算,提高了模型的推理速度.此外,在实例分支中引入有效位置感知卷积(ePaCC)模块,在增大模型全局感受野的同时提高了模型的推理速度.在Komatsuna数据集上,ePaCC-SparseInst平均分割精度(AP)达到 85.33%,每秒传输帧数达到 43.52.在相同训练条件下,ePaCC-SparseInst的性能优于SparseInst、Mask R-CNN、CondInst等实例分割算法.此外在CVPPP A5 数据集上,ePaCC-SparseInst较上述算法同样取得了更好的分割精度和推理速度.本研究提出的方法采用纯卷积的架构实现了叶片的实时分割,可以为在移动端或边缘设备上获取植物表型数据提供技术支持.

    实例分割计算机视觉植物表型叶片分割

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