《河南农大智慧农业本科生一作在中国科学院一区Top发文》

  • 来源专题:农机装备
  • 编译者: 袁雪
  • 发布时间:2025-04-22
  • 点击上方蓝字 轻松关注我们 中国科学院1区Top | IF=7.7 2025.04.19在线发布|本文作者详情如上图 4月19日,河南农业大学2021级智慧农业专业本科生杨默含以第一作者在中国科学院一区TOP期刊《Computers and Electronics in Agriculture》(IF=7.7)上发表了题为《A Robust Two-Stage Framework for Maize Above-Ground Biomass Prediction Integrating Spectral Remote Sensing and Allometric Growth Model》的研究性论文。 地上生物量是作物生长状况的关键指标之一,广泛用于作物生长评估、农业产量预测以及生态系统功能研究。该研究结合三维辐射传输模型、光谱遥感及异速生长模型,提出了一种玉米地上生物量预测的新框架,突破了传统方法的局限性,显著提升了预测精度。 在该研究中,此框架分为两个阶段。第一阶段,使用三维辐射传输模型分析了玉米冠层不同器官对光谱信号的贡献。研究揭示了玉米叶片器官在冠层光谱反射率的变化中占据主导地位,而茎、果穗等非叶片器官对光谱的贡献则较为微弱。 基于这一发现,第二阶段结合了遥感数据与异速生长模型模型,采用随机森林算法来准确预测玉米叶片的生物量。同时,通过建立叶片生物量与非叶片器官(茎、果穗等)之间的异速生长关系,在不同生长阶段精确推算非叶片器官的生物量,从而实现了对玉米地上生物量的精准估算。 结果表明,该框架的估算精度显著提高,R2 达到0.79,RMSE 达到 300.09 g/ m2。与直接光谱估算总地表生物量 (AGB) 相比,本文研究团队显著提高了预测精度,解释力提高了 216%,误差降低了 46.69%。该创新框架显著提升了玉米地上生物量的预测精度,在不同环境和不同生长阶段下都表现出了优异的预测能力。 本文研究全文获取途径:后台回复“437” 图1 研究技术框架 图2 玉米群体三维模型 图3 不同情况下500nm到2500nm波段的反射率 及其绝对差值 图4 模拟计算得出植被指数 表1 玉米不同生长阶段异速生长关系 图5 耦合模型的估算表现 图6 地上生物量制图 这一研究不仅为玉米地上生物量的精准预测提供了强有力的工具,也为其他作物的生物量估算提供了新的参考。基于本框架,农业管理者可以在无需破坏农田的情况下,精准监测作物的生长状态,从而优化灌溉、施肥等农业管理措施,有效提升资源利用效率。该研究不仅在理论上突破了传统地上生物量估算方法的瓶颈,在实际应用中展现了巨大的潜力,为未来作物生物量的遥感监测提供了可靠的技术路径,并为农业监测系统提供了强有力的数据支持。 河南农业大学农学院2021级智慧农业专业本科生杨默含和博士后吴强为本研究共同第一作者,程金鹏研究员、北京市农林科学院信息技术研究中心杨贵军教授、杨浩高级工程师为共同通讯作者,河南农业大学农学院马新明教授和熊淑萍教授、北京师范大学漆建波教授对本研究工作给予了指导和帮助。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金、河南省科技攻关计划项目以及河南省重点研发与推广专项等项目的资助。 农业科技侠交流群 入群可添加小编微信(扫描下方二维码,备注:来意-姓名-单位,若二维码添加失败,请公众号后台私信留言“入群”) 投稿、宣传推广、开白等请在本公众号后台回复“1” 转载请注明来源:本文转自农业科技侠数字与智慧农业微信公众号 编辑:吕一帆 声明:本文旨在前沿分享,若有编辑等问题,敬请后台留言
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    • 编译者:季雪婧
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    •  在国家自然科学基金项目(批准号:U21A20208、32272141)等资助下,中国农业科学院作物科学研究所童红宁研究员团队与福建省农业科学院水稻研究所赵明富研究员团队合作,揭示了一种独特的水稻种质资源“复粒稻”的遗传基础,并解析了植物激素油菜素甾醇(BR)调控水稻穗分枝及增加穗粒数的机制。研究成果以“组织特异性油菜素甾醇(BR)抑制促进水稻穗分枝和产量(Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition)”为题,于2024年3月8日在线发表于《科学》(Science)杂志上。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk8838。   复粒稻是一种具有多粒簇生特点的水稻种质资源,自上世纪三十年代被报道以来,世界各国科学家对此开展了大量研究,但一直未克隆到具体调控基因,复粒稻形成的遗传机制始终是未解之谜。该研究团队利用复粒稻作为背景材料,通过化学诱变筛选获得回复突变体,进而通过构建回交群体并结合重测序和关联分析,最终克隆到了簇生控制基因BRD3,发现其编码一个植物激素油菜素甾醇(BR)代谢酶。对复粒稻基因组分析发现,BRD3基因上游存在倒位、缺失和插入等复杂的染色体结构变异,激活了BRD3的表达,导致BR减少,最终诱发多粒簇生现象。   该研究团队进一步解析了BR调控穗粒数的分子通路。研究表明,BRD3在水稻穗二级分枝分生组织部位被适度激活,导致了该部位BR含量降低,进而促进分生组织转化调控基因RCN2的表达,延迟二级分枝分生组织向小穗分生组织的转变,从而产生更多的水稻二级分枝,最终导致穗粒数增加。尤为关键的是,复粒稻中穗粒数的增加并未对粒重等农艺性状产生负面影响,因此复粒稻具有明显的产量优势。该研究首次发现BR具有通过调控水稻穗二级分枝决定穗粒数的功能,表明组织特异性抑制BR可破解水稻穗粒数和粒重之间的负相关平衡关系,为实现水稻产量突破提供了理论基础。尤为重要的是,通过对簇生辣椒和非簇生辣椒,以及具有簇生花的蔷薇和非簇生花的玫瑰进行BR测量比较发现,与水稻一样,簇生与非簇生之间具有类似的BR含量变化趋势,说明BR含量控制簇生的机制在自然界中可能具有普遍性。
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    • 编译者:江浩
    • 发布时间:2025-05-23
    • 点击上方蓝字 轻松关注我们 为进一步推动我国智慧农业领域的发展,加强行业内学术交流与合作,经研究,中国农学会智慧农业分会 2025 智慧农业产学研生态会议暨国际智慧农业创意大赛拟于 2025 年 8 月在云南省昆明市举办。会议面向在校学生及智慧农业领域单位或个人征集智慧农业创新创意项目,遴选兼具卓越创新性、实践可行性与广泛推广价值的智慧农业方案。下面主要介绍国际智慧农业创意大赛: 一、大赛题目 本次大赛采用开放题目设置,内容不限,征集面向全球的智慧农业创新创意项目。参赛项目需着眼于世界各地多样化的农业现状与乡村社区面临的关键挑战,提交兼具卓越创新性、实践可行性与广泛推广价值的智慧农业方案。其根本目标在于显著提升农业生产效率,改善农业从业者的生计福祉,并为我国乃至全球可持续的乡村发展计划提供坚实的技术支撑与可行的项目支持。 二、赛事流程 三、参赛对象及要求 本届大赛特设以下两个平行赛道,参赛者报名时需根据团队情况选择一个赛道参赛: (一) 学生赛道 (Student Track) / 创新启航组 1.参赛对象: 全球范围内(含中国港澳台地区)高等院校、职业院校的在校学生(包括本科生、硕士研究生、博士研究生)。 2.团队要求: 必须以团队形式参赛,每支团队成员人数不超过5人,指导教师1至2名;团队中必须至少包含1名本科生;鼓励参赛者发挥各自专业优势,进行跨院系、跨专业、跨学校的合作组队。 3.作品要求与评审侧重: 参赛作品应聚焦智慧农业领域的前沿问题或实际需求,展现创新性思维、技术潜力及解决方案的完整性。 评审将重点关注项目的原创性、技术先进性、方案可行性、团队学习与协作能力以及未来发展潜力。 (二) 公开赛道 (Open Track) / 产业实践组 1.参赛对象: 全球智慧农业领域的企事业单位、科研机构、社会组织、独立开发者以及其他有志于智慧农业创新与实践的个人或团队。(备注:以在校学生为主要组成部分的团队应选择学生赛道。) 2.团队要求: 鼓励以团队形式参赛,每支团队成员人数不超过5人;鼓励团队成员构成多元化,可包含技术研发、市场推广、行业专家等角色;团队中可以包含在校学生,但不作强制要求;若包含学生,对学生的具体构成(如是否必须有本科生)不作硬性限制。 3.作品要求与评审侧重: 参赛作品应为具有较高技术成熟度、明确市场应用前景或已在实际中产生效益的智慧农业解决方案、产品、技术或服务。 评审将重点关注项目的技术领先性、商业模式创新性、市场应用价值、已取得的实际成效、团队执行能力以及对产业发展的带动潜力。 四、奖励设置 (一) 学生赛道 (Student Track) / 创新启航组 特等奖: 1名,颁发荣誉证书并奖励10000美元(税前,下同) 一等奖: 1名,颁发荣誉证书并奖励1000美元 二等奖: 1名,颁发荣誉证书并奖励500美元 三等奖: 6名,颁发荣誉证书 (二) 公开赛道 (Open Track) / 产业实践组 荣誉认证: 对评选出的优秀项目(例如“年度优秀智慧农业解决方案”、“最具投资价值项目”、“最佳技术创新项目”等,具体奖项类别及数量将根据参赛情况设定)颁发中国农学会智慧农业分会荣誉证书。 成果展示: 获奖项目将有机会在“2025智慧农业产学研生态峰会”上进行公开展示或路演。 对接机会: 组委会将积极推荐优秀项目与投资机构、产业园区、合作伙伴对接,并有机会获得媒体宣传报道,提升项目和团队的行业影响力。 基地示范: 优质项目(特别是企业获奖项目)可获得在华中农业大学智慧农场基地进行示范应用和展示的机会,以支持智慧农业相关专业的教学与科研活动,促进产学研深度融合。 奖金:本赛道不设现金奖励。 五、参赛作品基本要求 1.参赛者必须在官方规定的大赛报名时间内完成报名。 2.参赛作品(形式可包括但不限于解决方案PPT、WORD文档、演示视频、代码、模型等)内容必须合法合规、积极健康,不含任何不良信息,并避免过度商业宣传。 3.参赛作品一经提交,大赛组委会即拥有对作品进行公示、汇编、出版、宣传及推广的权利。 4.参赛作品应遵循开源共享原则,获奖作品将在相关指定网页或平台进行展示。 5.若参赛作品中参考或引用了他人作品、代码、模型、文档等内容或第三方数据,必须在作品说明文档中明确注明来源。任何涉及抄袭、剽窃等学术不端行为或知识产权侵权行为,其全部责任由参赛者自行承担。一经查实,大赛组委会有权立即取消其参赛资格、所获奖项,并要求其归还已获得的获奖证书、奖金或奖品。 六、作品提交规范 参赛团队在提交作品时,需一并提供填写完整的《参赛团队人员信息登记表》、详细的参赛作品说明文档、用于展示创意解决方案的演示PPT以及其他必要的支撑材料。 请将所有提交内容统一存放于一个压缩文件夹内,该压缩文件命名格式为:“参赛团队名称-作品名称”。压缩文件请以电子邮件附件形式发送至大赛官方指定邮箱:smartagri@mail.hzau.edu.cn,邮件标题格式应为:“国际智慧农业创意大赛2025-参赛团队名称-作品名称”。 大赛组委会成员名单 主席: 严建兵 教授 华中农业大学 李永和 教授 云南农业大学 执行委员: 李 林 教授 华中农业大学 平建峰 教授 浙江大学 李建宾 教授 云南农业大学 Prasanna Boddupalli 研究员 国际玉米小麦改良中心 陆春贵 教授 Anglia Ruskin University 季永然 研究员 Wageningen University & Research 董大明 研究员 北京市农林科学院 杨 宁 教授 江苏大学 孙成明 教授 扬州大学 杨 峰 教授 四川农业大学 徐 乐 教授 东北农业大学 潘鹤立 教授 福建农林大学 张 泽 教授 石河子大学 饶 元 教授 安徽农业大学 李慧慧 教授 中国农科院作物科学研究所 高 坚 教授 华中农业大学 熊 航 教授 华中农业大学 黄 远 教授 华中农业大学 陈 琳 教授 华中农业大学 宋 鹏 副教授 华中农业大学 陈天恩 院长 农芯智慧农业研究 《参赛团队人员信息登记表》等附件 获取途径:本公众号后台回复“452” 农业科技侠交流群 入群可添加小编微信(扫描下方二维码,备注:来意-姓名-单位,若二维码添加失败,请公众号后台私信留言“入群”) 投稿、宣传推广、开白等请在本公众号后台回复“1” 转载请注明来源:本文转自农业科技侠数字与智慧农业微信公众号 编辑:刘刚 来源:i智慧农业 声明:本文旨在前沿分享,若有编辑等问题,敬请后台留言