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[期刊] 草业科学
[作者]
唐德富 陈志刚 李飞 郭涛 潘发明 郝生燕 徐琳娜
在甘肃省民勤县采集227份青贮玉米(Zea mays)样品,采用改良偏最小二乘的化学计量学方法,用3种导数处理和10种光谱散射处理相结合的方法,建立青贮玉米原料不同部位(组织)的干物质、有机物、粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)和酸性洗涤木质素(acid detergent lignin, ADL)等养分含量的近红外预测模型,旨在利用近红外光谱技术建立青贮玉米不同部位(组织)养分含量的近红外预测模型。结果表明:1) ADF含量预测模型的决定系数(coefficient of determination for validation, RSQV)和外部验证相对分析误差(ratio of performance to deviation for validation, RPD)均高于其他成分,而NDF、粗蛋白和有机物含量的RSQV和RPD均低于ADF;ADF、NDF、粗蛋白和有机物这4个指标的RSQV均大于0.9,且其RPD均大于2.5,能用于实际生产中准确分析;2)粗脂肪含量的RSQV和RPD分别为0.701和1.838,建立的模型只能用于样品的粗略预测;3)干物质、ADL含量的RSQV和RPD分别为0.525和1.549、0.631和1.602,这2种营养成分的预测模型不能用于实际生产中的检测,模型还需要进一步优化。综上所述,本试验初步建立了青贮玉米不同部位(组织) ADF、NDF、粗蛋白和有机物含量这4种营养成分近红外预测模型,能够应用于生产实际。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王浩 于港华 侯颖 侯思宇 韩渊怀 李红英 邢国芳
为实现对多样本小米硒含量的快速检测,以93份遗传背景不同的小米样品为研究对象,将样品分为校正建模集(样本容量n=51)和外部验证集(n=42),利用丹麦生产的NIRSTMDS2500台式近红外光谱仪采集光谱信息,通过标准正态变化(SNV)、卷积平滑(Detrend)等光谱预处理方法和偏最小二乘法(PLSR)建模方法建立脱壳谷子-小米总硒含量的测定模型,用工作流调用模型实现小米总硒含量的快速检测;采用国家标准规定的方法分别测定小米总硒含量,以此作为小米总硒含量预测模型的化学参比值。结果表明:小米总硒含量内部交叉验证的相关系数为84.5%;校正集均方根误差和验证集均方根误差分别为0.039 6和0.089 2,说明小米总硒含量的近红外预测值接近化学参比值;性能偏差比为5.478,大于美国谷物化学家协会和国际谷物科技协会等提出的质量控制标准,本研究建立的模型中预测集和建模集标准误差的比值为1.073 0;因此采用PLSR建立模型具有较高的预测精度且稳健程度较高,可实现对小米总硒含量的快速检测。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李冬冬 王浩瑛 王蒙 王铭 李国梁 何思洋 陈绍江 刘文欣
利用近红外光谱(NIRS)技术,建立玉米秸秆磷含量的快速定量分析模型,有利于植物养分利用效率和遗传育种研究。本研究选取了来源广泛的200份玉米自交系秸秆样品,结合近红外光谱仪在4 000～10 000cm~(-1)波段处测量的秸秆样品的光谱数据和钼锑抗比色法测量的样品磷浓度,分别用偏最小二乘(PLS)、最小绝对值收敛和选择算子(LASSO)、支持向量机(SVM)和回归树(RT)的方法,建立了玉米秸秆磷含量的近红外定量分析模型。5折交叉验证结果显示,PLS为最优建模方法,测试集预测值和真实值的相关系数(r_(test))为0.80±0.05,训练集的拟合相关系数(r_(training))为0.97±0.03。将PLS与不同的光谱预处理方法结合来优化模型,在11种预处理方法中,归一化以及平滑化的预处理方法效果最好,r_(test)均为0.80±0.05,与原始光谱数据相比相关性并未显著提高。随着训练集个体的增加,预测准确性不断提高,当训练集和验证集比例为8∶2时,预测相关系数为0.80,与留一法的预测相关系数(0.81)相当。综上,PLS建立的玉米秸秆磷含量的近红外定量分析模型预测准确性较高,可用于育种或者遗传学研究中磷含量的测定。
关键词：
近红外光谱 磷含量 偏最小二乘 玉米秸秆
[期刊] 华北农学报
[作者]
陈松鹤 徐开未 白燕 解晋 胡斐 王妮 刘明 王文莉 陈远学
为探讨玉米不同部位生物量和养分含量大小及饲用品质的高低,于2016年在四川农业大学雅安农场进行,以川单428为试验材料,研究了不同氮用量(0,90,180,270,360 kg/hm~2,分别记为N_0、N_1、N_2、N_3、N_4)下玉米不同部位生物量、养分含量及饲用品质。结果表明,总体上,玉米茎、叶和籽粒生物量随着施氮量的增加有先增加后降低的趋势,并在N_2时达最大,相比N_0分别增加34.9%,28.0%和107.3%;玉米叶鞘、苞叶和芯的生物量随着施氮量的增加有增加的趋势,在N_4时达最大,相比N_0分别增加28.7%,102.1%和69.4%。施氮显著提高了玉米秸秆不同部位氮含量,降低了磷、钾含量。施氮显著提高了玉米不同部位粗蛋白(CP)含量,降低了中性洗涤纤维含量(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量,但当施氮量高于N_2或N_3时,玉米茎、叶和芯NDF含量有些略微升高,玉米茎、叶、苞叶和芯ADF含量有升高的趋势。同一施氮处理内,在施氮量为90 kg/hm~2及以上时,玉米不同部位间生物量大小依次表现为籽粒﹥茎﹥叶﹥芯﹥苞叶﹥叶鞘。综上所述,适量施氮有利于提高玉米产量,改善玉米品质,本研究条件下,玉米施氮量以180 kg/hm2为宜。
关键词：
玉米 氮用量 生物量 养分吸收 饲用品质
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
邢思敏 高香兰 林子木 王德华 曹英丽 曹毅 刘国辉
精准预测玉米出机水分含量是实现玉米干燥过程自动控制的关键。为提升玉米干燥系统自动化程度，实现玉米出机水分的快速、无损、精准预测，研究依托粮食干燥模拟试验系统，通过调节干燥过程的热风温度、干燥段温度和排粮频率，设计8组多批次玉米干燥平行试验，分时段获得玉米干燥过程6个点位的温湿度特征数据，以及相对应的出机玉米水分含量数据；通过相邻平均法（adjacent average smoothing,AAS）对12组温湿度特征数据进行平滑处理，平滑后的数据点集合毛刺减少、波动明显缓解，12组特征数据与玉米出机水分含量的Pearson相关性大幅提升，提高幅度在0.061～0.105之间，为后续构建玉米水分预测模型提供了数据基础；进而，研究以相邻平均法平滑后的12组特征数据作为模型输入量，构建了基于极限学习机（extreme learning machine,ELM）的玉米干燥过程出机水分含量预测模型并进行评价分析。结果表明：基于ELM的玉米出机水分含量预测模型以sigmoid为激活函数、神经元个数设定为22时，模型运行速率较快、预测效果较好，其中训练集和验证集拟合优度R2分别为0.988 6和0.981 2，验证集R2与训练集接近，表明该模型拟合效果较好、未出现过拟合情况，水分含量预测均方根误差（root mean square error,RMSE）分别为0.281 1%和0.382 1%，预测误差总体较低。综上表明，模型在训练与验证过程中均具备较好的拟合效果和较高的预测准确性。该模型为玉米干燥过程的自动化控制和工艺优化提供了数据参考和技术支持。
[期刊] 草业科学
[作者]
王淇 邓琪 张莹莹 申忠宝 林红 范金生 吴建忠
高油分含量青贮玉米（Zea mays L.）是重要的反刍动物粗饲料，开展油分含量性状的遗传研究具有重要意义。以油分含量性状差异显著（P<0.01）亲本系BY4944和DNF34-2构建的304株DH系（Doubled Haploid Lines）作为研究群体，对油分含量进行描述性统计、遗传力计算、最少基因对数估计、遗传模型预测和性状调控基因间互作方式的综合遗传分析。结果显示，青贮玉米种子油分含量性状呈标准正态分布，其变异系数为18.25％，遗传力为86.68％，最少基因对数为8.43，调控基因间无互作，由4对表现为正向加性效应的主基因控制。表明油分含量性状遗传多样性较高，变异速度较快，改良潜力较大，可以作为品种改良的重要指标。本研究结果为青贮玉米种质鉴定及遗传育种提供参考，为下一步青贮玉米种子油分含量调控基因挖掘奠定基础。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
王岩 吴彪 刘志鸿 陈夕 于涛 王振原 孙秀俊 周丽青 郑言鑫
糖原直接影响牡蛎的风味和营养品质，常作为评价牡蛎品质质量的重要标准。近红外光谱模型可以实现糖原含量的快速准确检测。本研究以近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)为研究对象，采用微量蒽酮法、近红外技术分别获取了外套膜、鳃、闭壳肌、肝胰腺、唇瓣、性腺等6个组织及全部软体部混样共909份样品的糖原含量及光谱数据，结合最小二乘法建立了近江牡蛎6个组织及全软体部的糖原含量预测模型，并对该模型进行了外部验证和交叉验证。结果显示，所测样品光谱数据经一阶求导、乘法散射校正及平滑预处理后，建立的模型最优；所建立的7个模型的建模相关系数(R_(C))为0.9716～0.9963，其外部验证相关系数(R_(EV))以及交叉验证相关系数(R_(CV))分别为0.9490～0.9908和0.9694～0.9969，且模型交叉验证和外部验证的RPD值均大于2.5，表明所建立的模型能准确预测近江牡蛎相应组织样品的糖原含量。本研究建立的近江牡蛎糖原含量NIR分析模型，不仅丰富了牡蛎糖原含量检测方法的研究资料，还为实现近江牡蛎糖原成分的快速、准确测定提供了技术支撑，在近江牡蛎品质性状改良等领域具有重要的应用价值。
关键词：
近江牡蛎 近红外模型 冻干组织 糖原含量
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
刘红梅 肖正午 申涛 蒋鹏 单双吕 邹应斌
以147份南方籼稻品种或组合的稻米为供试材料,利用偏最小二乘法(PLS),通过不同波长和不同预处方式建立稻米直链淀粉含量的近红外分析模型。结果表明:全谱段(950～1 650 nm)建模效果最好,其相关系数(R)、预测标准差(SEP)、校准标准差(SEC)分别为0.947 7,1.162 3、0.700 2;采用多元散射校正法(MSC)法对全谱图进行预处理的效果较好,优化后的模型相关系数(R)、预测标准差(SEP)、校准标准差(SEC)分别为0.981 9、0.100 9、0.6831,其相对分析误差(PRD)为3.6;将稻米直链淀粉含量的近红外光谱预测值与化学值进行配对T检验,P=0.356>0.05(置信区间为95%),表明近红外光谱法与化学分析法得到的检测结果无显著差异,即应用近红外光谱快速检测稻米直链淀粉含量是可行的。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王胜鹏1龚自明1何远军2 高士伟1郑鹏程1 滕靖1王雪萍1 叶飞1卢素芳1
为比较空气和纯水背景的模型效果，扫描5个（2、3、5、8和10 mm）不同光程的红茶汤近红外光谱，应用排列组合原理和偏最小二乘法(PLS)建立2种背景下单光程和多光程组合茶多酚近红外预测模型，并用t-test检验模型预测效果。结果表明:单光程模型中，纯水背景与空气背景模型预测结果间无显著性差异；多光程组合模型中,空气背景模型要全部优于纯水背景模型，并且最佳组合模型（（5+8） mm）具有比单光程模型更好的预测精度。空气背景茶多酚模型要优于纯水背景茶多酚模型。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王胜鹏 龚自明 何远军 高士伟 郑鹏程 滕靖 王雪萍 叶飞 卢素芳
为比较空气和纯水背景的模型效果,扫描5个(2、3、5、8和10 mm)不同光程的红茶汤近红外光谱,应用排列组合原理和偏最小二乘法(PLS)建立2种背景下单光程和多光程组合茶多酚近红外预测模型,并用t-test检验模型预测效果。结果表明:单光程模型中,纯水背景与空气背景模型预测结果间无显著性差异;多光程组合模型中,空气背景模型要全部优于纯水背景模型,并且最佳组合模型((5+8)mm)具有比单光程模型更好的预测精度。空气背景茶多酚模型要优于纯水背景茶多酚模型。
[期刊] 草业科学
[作者]
受娜 高玮 沈禹颖 杨宪龙
为探究施氮量对陇东旱塬区青贮玉米(Zea mays)干物质积累及其水分利用的影响,本研究以豫青贮23为试验材料,于2019–2020年研究了不同施氮水平(0、70、140、210和280 kg·hm~(-2),分别用N_0、N_(70)、N_(140)、N_(210)和N_(280)表示)下青贮玉米的干物质积累与分配、土壤储水量、作物耗水量和水分利用效率。结果表明,青贮玉米干物质积累总体表现为随施氮量增加而增加的趋势。N_(210)处理下青贮玉米的干物质产量达到最大,在2019年和2020年分别为22.0和23.2 t·hm~(-2);随着生育时期的推移,青贮玉米叶片干物质比例逐渐降低,茎秆干物质比例先增加后降低,穗干物质比例逐渐增加。随着施氮量的增加,青贮玉米耗水量表现为先增加后降低的趋势;N_(210)处理下青贮玉米的水分利用效率达到最高,在2019年和2020年分别为45.7和65.0 kg·(hm~2·mm)~(-1)。因此,综合干物质积累与水分利用效率,在陇东旱塬区青贮玉米的推荐施氮量为210 kg·hm~(-2)。
[期刊] 华北农学报
[作者]
朱建国 刘景辉 高占魁 李立军 张永平 焦立新
通过三因素最优饱和设计,建立了氮肥、磷肥与种植密度三因素与不同收获时期青贮玉米粗蛋白质含量、产量的回归模型,各因素效应分析结果表明:随着收获期延迟,P对粗蛋白质含量的作用逐渐增强,氮和密度的作用逐渐减弱。不同收获期三因子对粗蛋白质产量的作用均表现为:N(X1)>密度(X3)>P(X2);总体来看,随氮、磷用量的增加,粗蛋白质的含量、产量均呈“单峰”曲线变化,随密度的增大则呈“U”型曲线变化。在散粉、灌浆、乳熟期3个不同时期收获,氮、磷对粗蛋白质均有显著的增产作用。呼和浩特地区青贮玉米生产中,获得较高粗蛋白质及产量的适宜施氮量为270~350 kg/hm2,施磷量为100~140 kg/hm2,...
[期刊] 草业科学
[作者]
李倩 郑鑫 路平乐 何超 赵生国 蔡原 焦婷
为探讨全株藜麦(Chenopodium quinoa)和全株玉米(Zea mays)不同比例混合后对发酵品质及霉菌毒素含量的影响，试验共设藜麦和玉米比为0:10 (T0)、1:9 (T1)、2:8 (T2)、3:7 (T3)、4:6 (T4)、5:5 (T5)、6:4 (T6)、7:3 (T7)、8:2 (T8)、9:1 (T9)、10:0 (T10) 11个组合进行混合青贮，对发酵60 d后的青贮饲料进行感官评定、发酵指标测定和黄曲霉毒素B1 (AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、呕吐毒素(DON)、赭曲霉毒素(OTA)、T-2毒素含量的分析。结果表明：混合青贮中，随着藜麦添加比例的增加，青贮饲料的感官评分、粗蛋白呈上升趋势，乳酸含量呈先降后升趋势，pH、氨态氮/总氮和霉菌菌落数呈下降趋势，特别是霉菌毒素含量整体呈显著下降趋势(P <0.05)，霉菌菌落数比其他各处理低1～2个数量级，霉菌毒素含量也明显下降。综上可知，与全株玉米混合青贮时，全株藜麦占比不低于70%时，混合青贮品质较好，视为理想的添加量。
关键词：
藜麦 玉米 混合青贮 发酵品质 霉菌毒素
[期刊] 中国农业科学
[作者]
魏良明 严衍禄 戴景瑞
以128份常用普通玉米自交系及杂交种的混合籽粒样品为材料,采用偏最小二乘(PLS)回归法,对近红外反射光谱(NIRS)测定玉米完整籽粒蛋白质、淀粉含量的可行性和方法进行了研究。结果表明,采用一阶导数+多元散射校正预处理、谱区为10000～4000cm-1和一阶导数+直线扣减预处理、谱区为9000～4000cm-1,分别建立的蛋白质、淀粉含量的校正模型,其校正和预测效果最佳。其校正决定系数(R2cal)均大于0.97,交叉验证和外部验证决定系数(R2cv、R2val)为0.92～0.95,各项误差(RMSEE、RMSECV和RMSEP)均小于1(0.3～0.7之间)。在玉米品质改良实践中,利用近...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
吕欣欣 冯志恒 林熙 李赛楠 黄少伟
[目的]建立火炬松针叶儿茶素含量近红外预测模型,为选育高生物活性成分火炬松良种奠定基础。[方法]以102个火炬松单株的针叶为试验材料,利用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)测定其儿茶素含量。使用近红外成分分析仪采集样品的近红外光谱信息,对采集的光谱信息采用不同的方式(一阶导数(FD)、标准正态变量转换法(SNV)、平滑算法、乘积分散校正法(MSC)和标准化预处理以及FD+SNV、MSC+FD)进行预处理,结合偏最小二乘法建立回归模型,比较不同预处理方法建立的回归模型参数,选择最佳光谱预处理方法,建立火炬松针叶儿茶素含量近红外预测模型,并对模型的预测准确性进行验证。[结果]FD+SNV为最佳的近红外光谱信息预处理方法;建立了火炬松针叶儿茶素含量的近红外预测模型,该模型的主成分数为14,校正集相关系数(R_C)为0.969 6,校正集均方根误差(RMSE_C)为1.308 4,交互验证集相关系数(R_V)为0.8171,交互验证集均方根误差(RMSE_V)为3.1052。经过外部验证,验证集火炬松针叶样品的儿茶素含量实测值与预测值有显著相关性(R=0.880 7)。[结论]建立了火炬松针叶儿茶素含量近红外预测模型,该模型可以准确、高效地预测火炬松针叶的儿茶素含量。
关键词：
火炬松 儿茶素 近红外预测模型 松针
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