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中国农业科技导报
中国农村技术开发中心
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中国农村技术开发中心

范云六

双月刊

1008-0864

nykjdb@163.com

010-82106118

100081

北京市海淀区中关村南大街12号

中国农业科技导报/Journal Journal of Agricultural Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国农业科技导报》是由科学技术部主管，中国农村技术开发中心主办，具有权威性和导向性的国家级综合学术期刊。本刊以促进农业科技自主创新为宗旨，主要报道农业高科技领域的最新科研进展、创新成果、转化应用、发展态势及政策导向，设置综述专论、研究论文、研究简报、前沿动态和信息交流等栏目。
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    改进YOLOv5模型在自然环境下柑橘识别的应用

    帖军赵捷郑禄吴立锋...
    111-120页
    查看更多>>摘要：在复杂的自然环境中绿色柑橘生长形态各异,颜色与背景色相近,为有效识别绿色柑橘,提出一种基于混合注意力机制并改进YOLOv5模型的柑橘识别方法.首先,改进YOLOv5的网络结构,在主干网络中添加混合注意力机制,即在主干网络中的第2层嵌入SE(squeeze and excitation)注意力,第11层嵌入CA(coordinate attention)注意力;其次,改进网络模型特征融合结构,将YOLOv5模型Concat特征融合操作的下层分支放在模型C3模块之前,再与另一条上层分支进行特征融合;最后,改进模型分类损失函数,将YOLOv5模型的分类损失函数改成Varifocal Loss函数,加强绿色柑橘特征信息的提取,提高绿色柑橘检测精度.根据自然环境和柑橘自身的特点,对自建数据集进行分类,设计3组不同分类场景下柑橘的对比试验以验证其有效性.试验结果表明,改进后的YOLOv5-SC模型准确率为91.74%,平均精度为95.09%,F1为89.56%,在自然环境下对绿色柑橘的识别具有更高的准确率和更好的鲁棒性,为绿色水果智能采摘提供技术支持.

    目标检测YOLOv5注意力机制损失函数绿色柑橘

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    油茶根腐病根际土壤、根系内真菌群落结构和多样性分析

    杨娅琳吴峰婧琳陈健鑫武自强...
    121-135页
    查看更多>>摘要：为明确患根腐病的油茶在不同病情等级下根系和根际土壤内真菌群落组成、多样性、功能特征及与环境因子的关系,以德宏州梁河县的油茶为研究对象,利用高通量测序技术对5个病情等级的油茶根系及根际土壤内真菌的转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列进行测序.结果表明,染病油茶根系及根际土壤内的真菌群落多样性(Shannon指数)降低,根系中真菌总OTUs(operational taxonomic units)、特有OTUs和丰富度(Chao1指数)呈先增加后减少的趋势;根际土壤中染病油茶真菌群落的均匀度和丰富度上升.门水平上,子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为根系及根际土壤中共同的优势菌门,球囊菌门(Glomeromycota)和被孢囊门(Mortierellomycota)在根系中丰度表现为逐级递减的趋势.属水平上,患病后油茶根系内树状孢属(Dendrosporium)、暗双胞属(Cordana)、Matsushimamyces、无柄盘菌属(Pezicula)、黑孢盘属(Melanconium)的丰度明显上升.油茶林下土壤真菌群落结构的主要影响因子为速效钾、有机质、pH、速效磷,真菌群落与环境因子联合分析结果表明,部分有益菌和磷含量呈正相关,部分病原菌和钾含量呈负相关.FUNGuild 功能分析表明,油茶根系及根际土壤中真菌以腐生型为主,健康油茶中共生营养型真菌丰度最高,染病后逐渐降低;从Ⅱ级病害以后的油茶根系内植物病原功能群开始成为优势功能群.综上所述,油茶患病后真菌的多样性减少,根系内部分有益真菌丰度减少,植物病原菌和腐生菌增加,丛枝菌根真菌的定殖在调节油茶病健关系中发挥着重要的作用.针对德宏州梁河县的油茶基地,需要多施钾肥和磷肥,减少氮肥的施用,可提高部分有益菌的丰度,降低病原菌的丰度,从而减轻油茶根腐病的发生.

    油茶根腐病真菌多样性群落结构土壤理化性质FUNGuild功能

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    连作烟草根系分泌物鉴定及潜在化感物质的筛选研究

    周喜新袁世林杨柳夏滔...
    136-146页
    查看更多>>摘要：为探索长期连作状态下烟草根系分泌物内含有的化感物质组成成分,设置石英砂栽培和连作土壤栽培2种烟草培养处理,对2种烟草不同生长时期的根系分泌物进行提取,利用超高效液相色谱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry,UHPLC-MS/MS)对提取的根系分泌物进行分析,通过数据库比对、差异分析和时间聚类分析等方法筛选连作烟草根系分泌物中潜在的化感物质.结果表明,共筛选出11类潜在化感物质,分别为生物碱、萜类、胺类、有机酸、苯酸及其衍生物、脂肪酸、酚类、氨基酸和多肽、香豆素、肉桂酸及其衍生物和其他.生物碱、萜类、胺类和有机酸4类化合物相对含量占所有化合物的73.3%.L-烟碱、熊果酸、β-氨基丙腈、5-羟基吲哚乙酸、早熟素Ⅱ、单乙基己基邻苯二甲酸、己内酰胺、姜酚、L-乳酸、邻苯二甲酸二乙酯和2,3-二氢-3,5-二羟基-2-氧代-3-吲哚乙酸甲酯是连作烟草根系分泌物中相对含量较高的潜在化感物质.研究结果为烟草根系化感物质的化感作用研究及缓解烟草连作障碍方法研究提供理论基础.

    烟草根系分泌物化感物质化感作用连作障碍UHPLC-MS/MS

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    人参酚酸类自毒物质降解菌的筛选鉴定及生防研究

    谢勇俊潘小卓陈福慧尹凯波...
    147-155页
    查看更多>>摘要：随着人参种植年限的增加,土壤中自毒物质的积累会导致连作障碍的发生,极大地影响人参种植业的健康发展.生物降解土壤中自毒物质是缓解连作障碍的有效途径.以酚酸类自毒物质为筛选指标,从人参根际土壤中分离、筛选酚酸类自毒物质降解细菌,结合16S rRNA基因测序及生理生化试验对降解菌株进行分类鉴定,采用紫外分光光度法测定其降解能力,并进一步采用单因素试验对其培养条件进行优化,利用降解菌对酚酸胁迫下的人参种子进行生防研究.结果表明,从人参根际土壤中分离出10株自毒物质降解菌,以假单胞菌属(Pseudomonas)为主.初步降解试验显示菌株S1对水杨酸的降解率最高,达65.32%,经鉴定该菌株为伯克霍尔德属(Burkholderia)细菌.单因素试验结果表明,以硝酸钙作为氮源,培养温度30℃,500 mg·L-1自毒物质下,菌株S1的降解率达88.58%,较优化前明显提升.生防试验结果表明,菌株S1可缓解水杨酸对人参种子生长的抑制作用,促生效率达12.56%.综上所述,从土壤中分离出可降解水杨酸的伯克霍尔德属菌株S1具有较好的生防效果,对于解决连作障碍问题具有潜在生防应用价值.

    酚酸降解菌自毒物质人参连作障碍条件优化

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    农用植物酵素有效成分及作用机制

    李冰朱秀敏李代杜军霞...
    156-165页
    查看更多>>摘要：农用植物酵素是以植物为主要原料,经微生物发酵制成的含有特定生物活性成分的产品,可用于种植业、养殖业、土壤改良等方面.农用植物酵素在促进作物增产,改良土壤,抑菌防虫等方面具有良好的作用,可作为构建绿色生态农业的主力产品.简述了农用植物酵素的分类、特点及各种有效成分,对农用植物酵素的增产、抑菌、土壤改良及环保作用进行总结,并对其机制进行分析,提出目前存在的问题,并对其未来的发展进行展望.

    农用植物酵素有效成分作用机制抑菌土壤改良

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    紫外线对栽培营养废液的抑菌效应及营养成分影响研究

    刘崇涛李同李洋洋刘壮壮...
    166-173页
    查看更多>>摘要：为探究紫外线辐照对栽培营养废液中尖孢镰刀菌的抑菌效果以及营养成分的影响,以2种典型真菌即黄瓜和番茄专化型尖孢镰刀菌为材料,采用1.3、2.7、3.8 mW·cm-2 3种辐照强度和1、3、5 min 3个辐照时间对营养废液进行灭菌试验.结果表明,在离体培养下,紫外线对2种病原真菌有明显抑制效果,且随着辐照剂量增加,菌丝生长缓慢,菌落形态皱缩,孢子生殖量及萌发率降低,在最高剂量1 140 mJ·cm-2(3.8 mW·cm-2、5 min)下实现100%抑菌率;同样在接种营养液下最高剂量处理显著抑制菌孢生长,杀灭率达到95%以上.经最高剂量紫外辐照后2种营养液中有机物去除率分别为92.3%、83.3%,而全氮、全磷含量无明显变化,表明紫外辐照在实现有效抑菌的同时易造成营养液中有机质损失而影响其后续的循环利用.以上研究结果为紫外杀菌技术在设施园艺栽培循环系统的应用提供基础数据.

    紫外辐射营养废液尖孢镰刀菌抑菌作用营养成分

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    辅料添加对生物炭基长效肥浸水稳定性的影响

    王豪靳鹏杰高山赵茗轩...
    174-182页
    查看更多>>摘要：以牛粪生物质炭、沼渣、化肥、氧化铁为主料,以生石灰、硅酸盐水泥、预胶化淀粉为辅料,采用挤压造粒工艺可以制备得到生物炭基长效肥.为研究辅料添加对生物炭基长效肥浸水稳定性的影响,根据辅料添加的差异设置8个处理,分析不同处理间肥料的抗压强度、浸水耐泡性能、浸水质量损失、浸水养分释放率、pH、电导率(electrical conductivity,EC)等指标,综合评价不同辅料添加对肥料浸水稳定性的影响.结果表明,硅酸盐水泥和生石灰的添加会降低肥料颗粒的抗压强度,但能显著提高肥料颗粒的浸水稳定性;预胶化淀粉的添加不仅显著降低肥料的抗压强度,也不利于提高肥料颗粒浸水稳定性.与不添加辅料相比,仅添加生石灰、仅添加硅酸盐水泥、不添加预胶化淀粉处理的浸水耐泡性能分别提高24.00%、19.20%和45.60%,浸水质量损失分别降低8.61%,6.96%,12.04%,56 d内浸水养分累积释放总量分别降低16.20%、11.87%和21.34%.与3种辅料组配相比,不添加生石灰、不添加硅酸盐水泥、不添加预胶化淀粉处理在浸水56 d内氮素累积率分别提高2.11%、1.27%、-8.66%,磷素累积释放率分别提高19.66%、15.30%、-8.93%,钾素累积释放率分别降低1.95%、0.92%、-5.15%,质量损失分别增加2.32%、1.29%、-8.86%,浸水耐泡性能分别降低10.07%、5.04%、-30.94%.因此,在利用该技术生产生物炭基肥时,为提高肥料的浸水稳定性推荐使用硅酸盐水泥和生石灰作为辅料,不宜添加预胶化淀粉.

    炭基肥辅料浸水稳定性

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    土壤有机质可见-近红外反射光谱特性研究

    王世芳宋海燕
    183-188页
    查看更多>>摘要：为优化土壤有机质含量预测模型运算速度,以50份土壤有机质为例,利用Pearson相关系数分析法对土壤有机质的特征波段进行提炼筛选.结果表明,土壤样品的反射光谱与土壤有机质含量在555～662 nm波段范围内呈较强负相关,显著特征波段为601 nm;经过不同预处理后的土壤反射光谱与土壤有机质含量呈较强的相关性,显著特征波段增加,主要体现在601、1 221、1 410、1 665、1 880、2 110、2 200 nm波段附近.对不同土壤含水率的反射光谱与土壤有机质含量之间的Pearson相关曲线进行分析发现,显著特征波段主要体现在601、1 450、1 930、2 200 nm波段附近,随着土壤含水率的增加,土壤有机质的特征波段601 nm的相关性逐渐减弱,土壤水分的特征波段1 450、1 930、2 200 nm的相关性逐渐加强;土壤含水率超过10%,土壤反射光谱与土壤有机质含量呈正相关.研究获取的土壤有机质特征波段和土壤水分影响波段,为土壤有机质快速检测模型的建立提供理论支撑.

    土壤有机质可见-近红外反射光谱Pearson相关系数土壤水分

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    不同土壤改良物料对连作黄芩生长及土壤酶活性的影响

    蒲子天王红赵斌王鑫鑫...
    189-198页
    查看更多>>摘要：为探究不同土壤改良物料对连作土壤酶活性和黄芩生长的影响,采用室内盆栽试验,设置不添加改良物料(CK)和分别添加生物炭(T1)、腐殖酸(T2)、腐殖酸+生物炭(T3)、蚯蚓粪(T4)、蚯蚓粪+生物炭(T5)共6个处理,对未种植黄芩(Y0)和连作黄芩3年(Y3)2种土壤的黄芩农艺指标及土壤酶活性进行比较.结果表明,Y0条件下,仅T5处理的黄芩地上部生物量显著大于CK,并且5种土壤改良处理的黄芩根部生物量与CK均无显著差异;Y3条件下,除T2处理外其他处理的黄芩地上部、根部生物量较CK均显著提升.2种土壤条件下,T5处理对黄芩总氮含量的提升效果最好,T4处理对磷和钾含量的提升效果最好;T3处理下土壤蔗糖酶活性增幅最大,T1处理下碱性磷酸酶活性增幅最大.Y0条件下,T4处理的脲酶活性较CK显著提升,各处理的过氧化氢酶活性均显著降低;Y3条件下,仅T2处理的脲酶活性显著提升,T1处理的过氧化氢酶活性显著降低.Y0条件下,黄芩氮磷钾含量主要与蔗糖酶、脲酶活性显著相关;而Y3条件下的黄芩氮磷钾含量主要与脲酶、过氧化氢酶活性显著相关;同时,Y3条件下T5处理与黄芩氮磷钾含量、土壤蔗糖酶活性相关性更强.综上所述,T1、T5处理均可提升Y3条件下黄芩的生物量和氮磷钾含量,同时添加生物炭对连作土壤酶活性均有显著影响;T5处理对缓解黄芩多年连作障碍有显著效果.以上研究结果为缓解黄芩连作障碍、提升黄芩质量提供了理论依据.

    黄芩连作障碍生物炭腐殖酸蚯蚓粪

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    不同生物利用度碳源对蚯蚓堆肥影响分析

    孔令玮王孔檀麦力文伍玉鹏...
    199-209页
    查看更多>>摘要：传统蚯蚓堆肥原料配制依赖质量比、体积比或碳氮比(C/N)的配制方法,忽略了不同碳源有机质生物可利用组分的差异,存在不合理性.为探究不同生物可利用度碳源对蚯蚓生长繁殖和堆肥碳氮固定的影响,在C/N=30下,以牛粪(氮源)和生物利用度低、中、高的碳源物料(菠萝皮渣、水稻秸秆和番茄秸秆)复配,开展60 d蚯蚓堆肥试验.结果表明,蚯蚓日均增数量最高达6.4倍.易利用碳源菠萝皮渣处理中腐殖质含量最高,为15.11%,但总有机碳固定率最低,仅39.63%;添加难利用碳源番茄秸秆处理组中的蚯蚓总数最高,为385条,且总氮固定率最高.生物利用度高的碳源废弃物占比越高,蚯蚓增重越大;生物利用度低的碳源废弃物占比越高,可促进蚯蚓繁殖;蚯蚓转化后的蚓粪总有机碳固定率为39.63%～59.28%,全氮固定率为65.04%～95.59%.碳源生物可利用度增大时,蚯蚓堆肥体系中的总有机碳固定率降低,而总氮的固定率升高.以上研究结果阐明了原料中不同利用度碳源对蚯蚓生产和碳氮固持的影响规律,为蚯蚓高效养殖与绿色低碳的固废堆肥处理工艺改进提供参考借鉴.

    生物利用度碳源蚯蚓蚯蚓堆肥碳氮

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