随着信息技术的发展，音频技术凭借其快速、准确、成本低，且非接触、无侵入的优点，被广泛应用于现代农业禽畜养殖与果蔬种植等领域，已成为推动农业数字化、智能化的关键技术之一。该文阐述了音频增强技术如传统滤波法、短时谱估计法和小波去噪法在禽畜果植中的研究与应用，综述了音频识别技术在农产品无损检测、动物疾病与健康监测、物种识别与病虫害检测等方面的研究成果，同时分析了音频控制技术在果蔬种植和禽畜养殖中的研究进展，在此基础上总结了现阶段禽畜果植音频增强技术、音频识别技术与音频控制技术面临的问题，并指出其未来可能的研究发展方向，以期为禽畜养殖与果蔬种植领域音频技术的研究与应用提供参考。

提高养分利用效率是西北绿洲农业发展的重要议题之一。该研究以新疆生产建设兵团农业生产系统为研究对象，明晰农田土壤表观氮磷养分流动特征，计算2000—2020年农田氮磷养分盈亏量与利用效率；采用斯皮尔曼相关性分析法探究其养分利用与生产水平、经济效益和环境效益之间的协同效应。结果表明：1）新疆生产建设兵团农田氮、磷输入以化肥为主，而输出以秸秆、籽粒和氨挥发为主。农田氮、磷盈亏量相对较高，2020年分别为147.54和47.61 kg/hm~2。农田氮、磷利用效率相对较低，分别在34.33%～44.05%和39.25%～49.54%之间波动。2）新疆生产建设兵团农田养分利用与生产水平、经济效益和环境效益之间存在权衡效应，而生产水平和经济效益存在协同效应。新疆生产建设兵团农业机械化生产获得良好收益，但以养分损失、环境污染为代价。发达国家农田养分利用与生产水平、经济效益协同促进，不牺牲环境效益。因此，建议新疆生产建设兵团优化肥料用量与结构，推广智慧农业技术管控肥水。该研究可为地区农业养分管理与绿色发展提供参考。

哺乳期母猪的自动行为监测对于保障母猪健康并及时发现异常状态具有重要意义。为了在识别母猪行为中整合视觉和听觉信号蕴含的信息，该研究提出了一种基于音视频特征多模态融合的哺乳期母猪关键行为识别方法。首先，引入三分支结构的AVSlowFast模型作为基础网络，通过视频慢通道、视频快通道、音频通道有效挖掘在视觉和听觉2种模态下的相关行为特征，并基于多层次侧向连接深入融合视听觉模态信息。在此基础上，该研究在特征融合后期引入高斯上下文变换器通道注意力模块，在不新增模型参数的条件下进一步优化高维多模态三维特征的融合效果，提高行为识别的准确率。该研究以哺乳期母猪为对象，采集实际养殖环境中的音频与视频数据进行试验，试验结果表明基于改进AVSlowFast音视频融合模型识别进食、哺乳、睡眠、拱栏、饮水、日常活动6种关键行为的平均精确率与召回率分别为94.3%和94.6%。与基于SlowFast的单模态行为识别方法相比，该研究提出的方法对6种行为识别的平均F1分数上显著提升了12.7个百分点，为实现畜禽多模态行为监测提供了一种有效思路。

针对实际自然环境中果实被遮挡、环境光线变化等干扰因素以及传统视觉方法难以准确分割出农作物轮廓等问题，该研究以苹果为试验对象，提出一种基于改进BlendMask模型的实例分割与定位方法。该研究通过引入高分辨率网络HRNet，缓解了特征图在深层网络中分辨率下降的问题，同时，在融合掩码层中引入卷积注意力机制CBAM(convolutional block attention module)，提高了实例掩码的质量，进而提升实例分割质量。该研究设计了一个高效抽取实例表面点云的算法，将实例掩码与深度图匹配以获取苹果目标实例的三维表面点云，并通过均匀下采样与统计滤波算法去除点云中的切向与离群噪声，再运用球体方程线性化形式的最小二乘法估计苹果在三维空间中的中心坐标，实现了苹果的中心定位。试验结果表明改进BlendMask的平均分割精度为96.65%，检测速度34.51帧/s，相较于原始BlendMask模型，准确率、召回率与平均精度分别提升5.48、1.25与6.59个百分点；相较于分割模型SparseInst、FastInst与PatchDCT，该模型在平均精度变化不大的情况下，检测速度分别提升6.11、3.84与20.08帧/s，该研究为苹果采摘机器人的视觉系统提供技术参考。

为开发更温和与简便的高纯度植物多糖新型酶法水解提取工艺，该研究以胃蛋白酶（内肽酶）和曲蛋白酶（端肽酶）作为复合酶，建立酶解过程的动力学模型。对上述工艺所提取制备的多糖与45℃水提法、90℃水提法、胃蛋白酶提取法所制得的莲子多糖进行营养成分分析与结构（单糖组成、红外光谱、热特性、低场核磁和动态热机械）表征。构建单酶（胃蛋白酶）/双酶分段酶解的动力学模型；双酶法提取的莲子多糖中多酚浓度（（0.42±0.008）mg/mL）和糖醛酸含量（15.65%±0.98%）最高，而以双酶法制得的莲子多糖蛋白质含量（0.73%±0.24%）最低；4种莲子多糖均含有葡萄糖(Glc)、阿拉伯糖（Arab）、甘露糖（Man）和鼠李糖（Rha），其中双酶法提取的多糖中半乳糖醛酸（Gal-UA）和Man的含量较多，分别为10.700%和10.752%;4种多糖均为α-型吡喃糖；双酶提取法相比水提法可有效降低莲子多糖中的蛋白质含量和玻璃化温度，提高结合水含量和亲水能力。酶解动力学模型可为莲子多糖纯化机制提供有效参考，尤其是双酶分段酶解法的特异性强、步骤简便，有利于提取和纯化莲子多糖成分，该研究可为动植物非淀粉类多糖的高质量提取和工业化生产提供理论基础。