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基于DEM-MBD耦合法的水稻壤土旋耕功率预测模型开发
Highlight本研究创新性地开发了适用于棉花回潮率(MR)传感的低电压宽量程电阻测量电路,其核心突破在于通过分段测量架构实现了2 kΩ至200 GΩ的跨尺度电阻检测,并集成温度与压力补偿模块以提升测量精度。Section snippets基于电阻法的回潮率传感原理棉花回潮率(MR)定义为棉花所含水分质量与其干重之比,计算公式为:MR = (m - m0)/m0 × 100%其中m为棉花干前质量,m0为干后质量。电阻法通过检测棉花电导率与MR的相关性实现水分传感——微量水分变化即可引起电阻值数量级波动,但高阻值段易受温度与接触压力影响,需通过补偿机制优化测量可靠性。开关特性分析为优化电阻测量
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-15
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面向宽范围棉花回潮率传感的低电压分段电阻测量电路及其温压补偿研究
Highlight本研究的亮点在于开发了一种适用于棉花回潮率(MR)传感的低电压分段电阻测量电路,通过创新的分段测量架构,成功覆盖了从2 kΩ到200 GΩ的宽范围电阻测量,并集成了温度和压力补偿功能。Moisture regain sensing principle based on resistance method棉花回潮率(MR)是指棉花中水分含量相对于其干重的百分比。基于电阻法的传感原理在于棉花回潮率与电导率之间的相关性:微小的MR变化会显著影响棉花的导电性能。Analysis of switch characterization为优化自适应电阻测量前端,本研究对四种开关拓扑(继电器
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-15
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基于YOLOv8m与Deep SORT结合双步Otsu阈值算法的玉米单垄穗丝自动计数系统及其在育种中的应用
亮点目标检测模型的性能目标检测模型在检测玉米穗丝方面取得了令人满意的结果。表1中展示的性能指标证明了该检测系统在玉米穗丝数据集上的有效性。测试数据集包含60张图像,总计18,067个真实标注对象,产生了15,694个真正例(TP),1,519个假正例(FP),以及854个假负例(FN)。这些结果对应的精确率(P)为91.6%,召回率(R)为93.2%,其中平均精度(AP)与精确率(P)紧密吻合。这些结果凸显了该模型在穗丝检测方面的高准确性。结论本研究提出了一种基于YOLOv8和Deep SORT的玉米单垄穗丝计数系统。所提出的双步Otsu阈值算法(DSOTSUTA)有效过滤了相邻垄的干扰并提取
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-15
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基于激光边缘检测的坡面流滚波测量与不稳定性分析研究
Highlight本研究通过亚克力板与水流实验验证了基于边缘检测算法的坡面流深度测量系统的适用性,首次提出利用表面粗糙度(Surface Roughness, SR)对滚波进行多断面量化表征。结果表明,两种材料的计算水深差异微小(平均相对误差<5%),系统稳定性良好。流量与测量断面对滚波参数存在差异化影响:流量主要影响平均水深(p<0.001),而流量与断面的交互作用显著影响平均波高和平均峰值深度(p<0.001和p=0.01)。随着流量增加及靠近出水口,水流波动加剧,SR值从初期4,波形由高频碎波向低频孤立波演化。SR的累积分布函数(CDF)曲线斜率与聚集特征可直观反映不同断面的水面起伏差异
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-15
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基于深度回声状态网络(DESN)的联邦学习框架在农田土壤有机碳近红外光谱分析中的应用研究
亮点样本制备LUCAS 2009表土数据集来自欧洲土壤数据中心(ESDC),呈现了2009个表土样本的近红外光谱数据。该公共数据库包含覆盖欧盟23个成员国的19,036个表土样本。就近红外应用而言,分布式数据在概念上定义为从分布式传感中收集。LUCAS数据满足物联网场景下联邦学习模拟的条件。模型优化的参数缩放在计算实验中,DESN架构中的储层数量可通过校准-验证方法进行融合优化调整。从计算角度来看,使用检测到的全光谱区域中的所有原始变量构建模型成本极高。本分析旨在量化采用所提方法时融合模型在计算成本方面的优势。结论本文介绍了基于DESN的联邦学习框架与提出的MGFA方法相融合,用于根据涉及近红
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-15
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基于无人机RGB图像与LiDAR融合的作物生长参数三维高光谱模拟重建研究
Highlight本研究通过多传感器融合与深度学习算法创新,实现了田间环境下三维几何数据与高分辨率光谱信息的同步采集。基于成熟的彩色点云数据结构,结合RGB相机与激光雷达传感器,融合RGB图像与点云数据。改进的光谱重建网络结合专用叶绿素响应敏感波段数据集,从RGB图像中重建出500–850 nm波段范围内36通道的高光谱图像,显著降低了光谱信息采集设备的成本。实验表明,重建高光谱数据与原始高光谱数据的SAM值小于0.03。最终利用光谱和点云数据估算作物生长参数,对株高和叶面积指数的分析精度R2t分别达到0.98和0.97,叶绿素含量分析能力与使用无人机高光谱相机的研究相当,建立的估算模型R2t
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-15
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Agro-HSR:首个农业高光谱重建数据集推动基于深度学习的甘薯品质智能预测
在精准农业快速发展的今天,作物品质无损检测技术正面临重大挑战。高光谱成像(HSI)技术能够捕获物体在不同波长下的详细光谱信息,为农业产品质量评估提供了强大工具。然而,传统HSI设备价格昂贵、操作复杂、缺乏便携性,且存在空间分辨率低、曝光时间长等问题,严重限制了其在农业领域的广泛应用。与此同时,RGB图像因采集简便、设备普及而成为农业检测的主要数据源,但其有限的光谱信息难以满足精准品质预测的需求。为了突破这一技术瓶颈,研究人员开始探索从RGB图像重建高光谱图像的新途径。虽然已有一些通用HSI重建数据集,如NTIRE系列,但这些数据集主要针对自然场景,光谱范围局限于400-700 nm,缺乏农业特
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-15
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光热响应性黑磷纳米雪花增强水凝胶通过ROS生成促进MRSA感染伤口愈合的研究
材料特性通过透射电子显微镜(TEM)观察BPSFs的形态,如图1A所示,BPSFs呈现良好的分散性和均一性,形似雪花。图1B插图中的高分辨率TEM图像显示出BPSFs的晶格条纹。随后采用红外光谱分析复合材料结构,图1C中3610 cm-1附近的宽吸收峰与羟基(-OH)相关,而1710 cm-1处的吸收峰对应...结论本研究开发了具有光催化与光热整合性能的雪花状黑磷纳米材料(BPSFs),并评估其在MRSA感染伤口中的抗菌效能与愈合性能。BPSFs@H对MRSA的杀菌效率达92.5%。在近红外照射下,光热协同效应实现了BPSFs的控制释放和单线态氧生成。分子分析显示BPSFs使CD31表达上调近
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
时间:2025-10-15
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双价适体DNA纳米载体增强光动力-化疗联合疗法的抗肿瘤效应
Self-assembly and characterization of AMH-NcasAMH-Ncas通过滚环扩增(RCA)支架与三种功能单链DNA(S1-S3)自组装构建(图1A)。RCA支架具有多重重复单元,是纳米载体的基础框架。S1链上的AS1411适体可特异性靶向癌细胞表面的核仁素(nucleolin),S2链上的MUC1适体靶向过表达糖蛋白黏蛋白1(mucin 1),而S3链连接的HIF-1α反义DNA可抑制HIF-1α表达,缓解肿瘤缺氧。Conclusion本研究成功设计出AMH-Ncas,用于靶向共递送NMBN与DOX联合药物,以增强光动力-化疗(PDT-chemother
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
时间:2025-10-15
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逆流曝气生物滤池中Nitrosocosmicus AOA驱动厌氧氨氧化菌富集:新型自养硝化-反硝化工艺启动机制解析
亮点反应器性能在反应器运行的前三个阶段,氮负荷率(NLR)逐渐增加,而水力停留时间(HRT)相应缩短(图1)。总体而言,两种滤池的总氮(TN)去除效率均呈现波动上升趋势,其中R2滤池(逆流BAF)的表现优于R1(R2:28.67% ± 1.96% vs. R1:24.76% ± 2.46%;图1)。这种差异可能源于R2系统产生的硝酸盐氮较少。尽管如此,在前三个阶段,TN去除效率仍低于30%,表明系统尚未完全启动。进入第四阶段后,随着氮负荷率稳定在0.06 kg N/(m2·d),两个系统的性能出现显著分化。R2的氨氮(NH4+-N)和TN去除效率开始持续高于R1,分别达到84.49 ± 0.8
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-15
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生物膜载体在IFAS系统中对磺胺甲恶唑去除及微生物适应性策略的作用机制研究
Highlight四种生物膜载体系统(铁碳、颗粒活性炭、陶瓷和聚氨酯)在IFAS(集成固定膜活性污泥)系统中展现出不同的磺胺甲恶唑(SMX)去除性能。其中GAC(颗粒活性炭)和Fe@C(铁碳)系统表现尤为突出。SMX removal performance across biofilm carrier systems99.0%)。Fe@C系统(63.8% ± 9.8%)和CE(陶瓷)系统(49.8% ± 28.3%)的去除效率显著较低(p < 0.05),但仍远高于BK(空白)系统(21.5% ± 13.1%)(p 0.05)。实验结束后对载体吸附SMX的分析显示,GAC和Fe@C载体上吸附
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-15
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N-酰基高丝氨酸内酯调控透析膜-藻-菌光生物反应器养分去除、微生物群落组装及工艺效能的作用机制
Section snippets微藻、活性污泥、废水及预培养实验所用微藻菌株为源自中国科学院水生生物研究所的Chlorella pyrenoidosaFACHB-5,采用Tris-乙酸-磷酸(TAP)培养基培养,于对数生长期收获。废水与活性污泥均取自浙江舟山勾山污水处理厂(WWTP)。AHLs对藻菌生物量增长及氮磷去除的调控作用外源AHLs对四个反应器组中微藻生物量及透析膜外活性污泥生物量的影响如图1A所示。培养末期,各组微藻生物量无显著差异,这可能源于后期系统养分耗尽限制了AHLs对微藻生物量的进一步促进作用。值得注意的是,C6-HSL与3-oxo-C10-HSL组中污泥生物量显著高于对照组
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-15
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微生物燃料电池耦合生物电芬顿系统:新兴污染物的绿色降解新策略
Section snippetsConfiguration of MFC-BEF system微生物燃料电池(MFC)利用微生物作为阳极室的催化剂来氧化有机物,将其转化为电子和质子,同时产生生物电。生物电芬顿(BEF)的显著特征在于它将微生物产电与电芬顿(EF)过程整合在一起。电子通过外电路转移,质子穿过质子交换膜迁移,两者均到达阴极,驱动氧还原反应以生产过氧化氢(H2O2)。Removal capacity of MFC-BEF for ECs单独的MFC和芬顿工艺在处理这些顽固污染物时,常常面临去除效率不足或运行成本高的限制。MFC-BEF系统作为一种环境可持续技术应运而生,它集废水处理、
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-15
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硫酸盐调控光合细菌代谢通路促进废水处理系统原位增殖的机制研究
研究亮点硫酸盐浓度在500–900 mg/L范围内显著促进光合细菌(PSB)生长,最高OD600值达1.7–2.0,较空白对照组提升1.1–1.3倍。深入分析表明,700–900 mg/L的硫酸盐使Ectothiorhodospira属相对丰度显著升高至54.6–61.9%。代谢组学进一步揭示PSB的生长促进效应与三羧酸循环(TCA cycle)、β-丙氨酸代谢及辅酶A(CoA)生物合成途径的增强密切相关。硫酸盐促进PSB生长如图1所示,在不同硫酸盐浓度下,典型周期内每48小时的OD600值与硫酸盐浓度变化显示,R2、R3和R4组(对应500–900 mg/L硫酸盐)的OD600最高(1.7–
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-15
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硫酸盐对混合培养光合细菌生长的促进作用及其代谢机制研究
亮点PSB富集初始PSB菌株采集自河流表层水,采用玻璃瓶在厌氧光照条件(3000 lx)、25±2℃下富集培养。培养基成分(/L):NaCl 2g、NH4Cl 1g、NaHCO3 2g、KH2PO4 1.75g、CH3COONa 3g、MgSO4·7H2O 0.2g、酵母粉1g。水力停留时间(HRT)为15天,以20%接种率转接至新鲜培养基。硫酸盐促进PSB生长不同硫酸盐浓度下典型周期内OD600值与硫酸盐浓度变化如图1所示。R2、R3和R4组(500-900 mg/L硫酸盐)获得最高OD600值(1.7–2.0),较空白对照组(R1)提升1.1–1.3倍,表明该浓度范围显著促进PSB增殖。硫
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-15
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Fgr通过调控PI3K/Akt磷酸化水平减轻心肌梗死损伤的机制研究
在全球范围内,心血管疾病依然是威胁人类健康的"头号杀手",其中急性心肌梗死(AMI)更是导致高死亡率的主要原因。尽管现代医学在冠脉介入治疗方面取得了长足进步,但统计数据显示仅有不到30%的偏远地区患者能在指南推荐的90分钟门球时间窗内完成血运重建。即使成功实施血运重建,真实世界的大规模登记研究显示心血管死亡率仍高达11%,远高于临床试验报告的2-6%。这一严峻现状凸显了开发新型心脏保护策略的迫切需求。当前药物治疗如抗血小板药物和β受体阻滞剂虽能带来一定获益,却无法从根本上阻断进行性缺血性凋亡的病理生物学过程。面对这一治疗困境,科学家们将目光投向了细胞生存通路的关键调控机制。在众多信号通路中,磷
来源:Bioscience Reports
时间:2025-10-15
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基于能源效率、经济可行性与温室气体减排的韩国现场沼气与生物甲烷利用影响研究
在全球碳中和目标背景下,可再生能源的开发与利用已成为各国关注的焦点。其中,沼气和生物甲烷作为重要的可再生能源,不仅能够有效处理有机废弃物(如污水污泥、畜禽粪便和餐厨垃圾),还能替代化石燃料,实现温室气体减排。然而,尽管全球对沼气和生物甲烷的需求预计到2030年将增长约30%,但韩国在沼气活性利用方面仍面临诸多挑战。据统计,韩国产生的沼气中有15%未被利用而被现场燃烧废弃,同时生物甲烷设施的数量有限,缺乏有效的政策支持。因此,系统评估沼气与生物甲烷设施的能源效率、经济可行性及环境效益,对于推动其高效利用具有重要意义。为了深入探究这些问题,韩国国立环境研究所的研究团队开展了一项综合研究,成果发表在
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-15
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DES-CTAB协同预处理通过缓解木质素非生产性吸附实现纤维素酶解增效机制研究
Section snippetsMaterials构树(Broussonetia papyrifera)采自中国湖北省武汉市当地农场。茎干部分经机械粉碎过筛获得40-60目颗粒,通过索氏提取(甲苯/乙醇=2:1 v/v, 8 h)去除提取物。采用NREL标准方法分析化学组成为:纤维素36.12%、半纤维素12.72%、木质素22.4%。分析级氯化胆碱(ChCl)、乳酸(LA)和CTAB购自麦克林公司。Effects of DES-CTAB pretreatment on Broussonetia papyrifera composition and enzymatic digestibilit
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-15
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基于亲和力引导的藤黄属植物笼状氧杂蒽酮类VEGFR-2抑制剂的发现及其抗血管生成活性研究
亮点 (Highlights)•独特的双功能纳米平台:结合了氧供应和光敏化作用。•卓越的胶体稳定性和近定量载药量。•在660纳米激光照射下(120 J/cm²),BDP-F-NPs在体内有效抑制肿瘤生长。分子设计与合成 (Molecular design and synthesis)精心设计的BDP-F分子具有一个四苯基取代的氮杂-BODIPY核心,并进行了不对称功能化:一侧是两个疏水的全氟辛酸酰胺链用于氧输送,另一侧则是两个亲水的三乙二醇单甲醚部分。这种类似双子表面活性剂的结构通过协同的π-π堆积和疏溶剂作用,在水性介质中促进自组装,并通过增强的渗透和滞留效应增强肿瘤特异性聚集。结论 (Co
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-10-15
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两亲性氟化氮杂-BODIPY缓解实体瘤缺氧并增强乳腺癌光动力疗效
分子设计与合成精心设计的BDP-F分子采用四苯基取代的氮杂-BODIPY(Aza-BODIPY)核心,并进行了不对称功能化修饰:一侧连接两条疏水性全氟辛酸酰胺链用于氧气输送,另一侧则修饰两条亲水性三乙二醇单甲醚链。这种类双子表面活性剂结构通过π-π堆积和疏溶剂效应协同作用,在水相中自发组装成纳米结构,不仅增强了肿瘤特异性聚集能力,还显著提升了单线态氧(1O2)的生成效率。结论总之,我们成功开发了一种新型两亲性氮杂-BODIPY基纳米光敏剂(BDP-F-NPs),它能有效解决光动力疗法(PDT)中肿瘤缺氧这一关键难题。该独特分子设计将疏水全氟烷基链和亲水寡聚乙二醇链整合到氮杂-BODIPY核心,
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-10-15