基于MLS LiDAR点云提取桃树结构参数

为构建数字化果园并提高智能化管理水平,探索基于MLS LiDAR提取桃树结构参数的方法。使用背包搭载多平台激光雷达采集展叶期桃园点云数据,采用改进K-Means聚类算法分割单棵桃树点云;对部分存在空洞的枝条点云上采样,得到较高密度枝条点云数据;使用不同直径的圆柱拟合重建桃树定量结构模型(QSM),提取桃树5项结构参数。结果表明:该方法能实现桃树精准三维模型重建,重建后提取的冠幅值、株高、主干直径、一二级枝条长度与实测值决定系数分别为0.779、0.939、0.978、0.965、0.986,均方根误差分别为0.280 m、0.076 m、0.003 m、0.066 m、0.068 m;平均相对误差为8.6%、2.5%、3.2%、2.6%、8.4%。研究结果可为桃园智能化管理提供数据支撑。

关于影响桃树容器大苗培育的相关因素分析

为提高桃树容器育苗的生产效率,特研究了埋土方式、隔离材料种类、有机肥添加比例、添加物种类、摆放环境等对容器桃苗树体生长量和结果枝数量的影响。结果表明,在桃树容器育苗的实际生产中,控根器与地面之间不宜使用隔离材料,控根器宜直接摆放在温室大棚的地面,育苗土宜为添加50%(体积比)有机肥和30%(体积比)松鳞的园土,此条件下容器桃苗的树体生长量大、结果枝数量多。

桃树病虫害防治中的农药污染及治理

桃树病虫害频发已成为制约桃果品质和产量的重要因素。准确及时地发现病虫害,辅以病虫害绿色防治,科学地选择和使用,可防止农药污染。文章主要介绍桃树病虫害防治中的农药污染及治理措施。根据桃树病虫害的发生特点,合理选择和使用农药,达到降低农药污染的效果。同时,将农药防治与农业防治、物理防治等绿色防治措施协调使用,以生物药剂代替化学药剂,可减少农药残留和污染,提升桃果品质与质量安全。

桃树矮化砧木樱桃李嫁接3个桃品种的表现

以樱桃李、青州蜜为砧木,分别嫁接3个桃品种:春艳、春元、北京52,经10年的栽培观察发现:与青州蜜砧穗组合相比,樱桃李砧穗组合树体矮化,冠径小,长势弱,总枝量少但中短枝/长枝比率高;品种与砧木的粗度比小,即亲和性相对差;果实较小但产量高;果实的可溶性固形物含量高,品质优;樱桃李砧穗组合具有矮化的特性。

桃树嫩枝扦插育苗技术研究

近年来,桃产区普遍存在着桃品种单一、授粉品种少、结果母枝单一、坐果率低等问题,因此,通过嫁接改良桃树品种、合理配置授粉树、科学应用授粉技术等措施来提高坐果率,从而获得高产高效的桃树新品种是解决桃生产问题的一个有效途径。基于此,分析了桃树嫩枝扦插育苗技术要点,探索了田间管理工作内容,旨在为相关工作人员提供参考。

基于GA-BP神经网络的新疆南疆核桃树生长模型研究

文章提出了一种利用遗传算法优化BP神经网络的核桃树生长模型来预测核桃树的树高、胸径的方法,通过优化BP神经网络的权值和阈值建立GA-BP模型,与多元线性回归模型的预测结果进行比较。结果表明:采用遗传算法优化后的模型具有更高的预测精度,对核桃树生长预测具有指导意义。

不同地区桃树根际土壤微生物群落结构及多样性分析

植物根际土壤微生物群落能够加速根际营养元素的循环,调节土壤肥力。分析桃树根际土壤微生态结构,可以为桃树种植土壤改良提供依据。利用高通量测序技术对临沂市李官、汤头、沂水3个地区桃园根际土壤微生物多样性和群落组成进行分析。经筛选和去除嵌合体后,得到了425267条优质序列,这些序列的长度主要集中在400~450 bp。在3个地区的样品中共鉴定出4175个操作性分类单元(OTU)。物种分类结果显示,细菌包括25个门、54个纲、145个目、272个科、497个属和577个物种。在临沂不同地区的桃树根际土壤样品中,细菌群落组成和结构存在一定差异,细菌丰富度和多样性的顺序为汤头>沂水>李官。细菌群落中,线菌门和变形菌门的丰度之和达到50.37%~66.07%,属于绝对优势菌门。根据COG功能分类统计,土壤细菌的功能基因主要集中在新陈代谢、遗传信息和细胞信号传导等方面。总体而言,桃根际土壤的细菌多样性和群落组成在不同地区之间存在差异。

基于改进Faster-RCNN网络的无人机遥感影像桃树检测

研究桃树精准检测定位方法可为桃园精准化管理提供支撑,该研究利用无人机遥感结合深度学习算法对无叶期桃树进行检测,并对萌芽期桃树和花期桃树进行区分。在Faster-RCNN原始网络的基础上提出了3种改进:替换主干网络为融合卷积注意力模块(convolutional block attention module, CBAM)后的ResNeXt-50、感兴趣区域特征提取方法使用ROI Align代替ROI Pooling、引入不平衡交叉熵损失函数Focal Loss,并采用消融试验对这些改进方法的效果进行分析。实验表明,与未改进的Faster-RCNN相比,改进后的模型mAP(mean average precision)提升了8.95百分点,达到了86.46%,能够较好地区分花期桃树与萌芽期桃树。对模型提升贡献最大的改进是ResNeXt-50-CBAM主干网络替换,mAP提升5.98百分点;ROI Align的使用减少了特征量化过程中的误差,mAP提升2.33百分点。与其他主流检测模型YOLOv3、 YOLOv5x和SSD相比,该研究提出的模型检测效果更优。该研究提出的无人机遥感结合改进Faster-RCNN算法能够较好地对桃树进行检测,可以满足桃园精准化管理需求。

桃树叶部黑斑病病原菌鉴定及生物药剂田间防效评价

桃树叶部黑斑病是河北省桃树主要的叶部病害之一,致病病原菌种类较多,且与桃穿孔病早期症状相似,容易混淆。因此,明确河北省桃树叶部病害的致病病原菌有利于针对性地防治桃树叶部病害。本研究采集河北省桃树主要种植区典型的桃树病叶,分离纯化获得致病病原菌,利用柯赫氏法则验证病原菌的致病性。根据病原菌形态特征结合rDNA-ITS、EF-1α、Alt-al和RPB2多基因联合序列分析等分子生物学手段鉴定病原菌种类,分离获得39株菌株,明确引起河北省桃树叶部黑斑病的致病病原菌为链格孢菌(Alternaria alternata)。然后采用菌丝生长速率法测定8种杀菌剂对桃树叶部黑斑病致病菌的毒力,发现43%戊唑醇抑制效果最好,EC50值为17.661 mg/L;生物药剂16%多抗霉素、80%乙蒜素,EC50值分别为61.613和87.518 mg/L。基于室内毒力测定结果,对药剂进行了田间防治效果检测,43%戊唑醇对桃黑斑病田间防效为76.86%,生物药剂16%多抗霉素和80%乙蒜素田间防效分别为70.13%和64.93%。本研究筛选出了对防治链格孢菌具有针对性的有效药剂,其中生物药剂具有绿色无污染的特点,指导桃产业生产实践、构建不同商业桃园的绿色防控体系提供了依据。

基于改进Faster R-CNN的桃树缺磷症检测研究

桃树缺磷症(Peach Phosphorus Deficiency, PPD)初期症状不明显、不同阶段症状差异大,而现有的基于计算机视觉的桃树病害识别模型,识别准确率不高、对不同品种识别泛化性差,为此,提出改进Faster R-CNN(Faster Region based Convolutional Neural Network)模型。首先,使用RS(Rank&Sort)-Loss函数代替区域建议网络(Region Proposal Network, RPN)中的交叉熵函数;其次,使用Soft-NMS(Non-Maximum Suppression)算法代替原有的NMS算法;最后,使用ResNeXt101网络替换原来的特征提取网络,提高对PPD识别的准确率和泛化性,并在自建PPD数据集上进行检测试验。试验结果表明:改进后的Faster R-CNN网络在自建PPD数据集上对PPD的各类别平均检测准确率达92.28%、召回率达92.31%、识别准确率达92.28%,满足实际应用要求。

桃树机械疏花试验与分析

机械疏花是果园机械化生产的重要环节,而疏花机构的运行参数是影响疏花效果的关键因素。为此,采用正交试验方法,分析了单根疏花绳的材质、长度、直径和电机转速等因素的不同水平对冲击力和桃树疏花效果的影响,并通过试验结果的极差和方差分析得到疏花绳材质是影响冲击力的显著性因素,疏花绳直径既是影响冲击力和疏花率的首要因素也是显著性因素。研究表明:冲击力越大,疏花率越高,作业效果越好。进一步试验得到桃树疏花的最优参数组合:疏花绳材质为尼龙,直径为2mm,长度为50mm,电机转速为300r/min。

基于改进版Faster-RCNN的复杂背景下桃树黄叶病识别研究

由于桃树黄叶病(以下简称PTYLD)初期症状不明显,现有的基于深度学习的桃树病害识别技术,存在识别准确率不高、识别品种单一的问题,提出一种基于Faster-RCNN的PTYLD识别模型。为提高模型对PTYLD识别准确率和识别多样性,提出使用RS-Loss函数代替RPN中的交叉熵函数、使用Soft-NMS算法代替原来的NMS算法,来改进Faster-RCNN。通过试验对比初始版和改进版Faster-RCNN对PTYLD的识别效果。试验结果显示,改进后的Faster-RCNN对黄叶病识别的各类别平均准确率mAP达90.56%、召回率达94.16%、准确率达92.53%,能识别常见的五种PTYLD。

大型核桃树振动响应特性与落果试验研究

为确定大型核桃树的振动响应特性,探究大型果树机械化摇振采收方法,以南疆大型核桃树为研究对象,利用ANSYS进行有限元分析获取各分枝振动响应特性;应用自主研发摇振收获设备进行扫频试验及落果试验研究,对各主枝进行共振频率检测,通过各分枝上的传感器获取的频率-加速度幅值曲线,确定曲线峰值对应的共振频率;最后,进行摇振落果试验,对比各主枝在不同共振频率下的落果情况。结果表明:大型果树同一主枝及其上侧枝共振频率相同,各主枝共振频率在22~26 Hz之间;同一主枝上的各检测点加速度响应曲线整体呈现先增加后减小的趋势,距离激振位置越远,加速度响应幅值越大;在共振条件下收获,能够获得更高的落果率。为此,提出一种基于大型核桃树主枝共振频率的摇振采收方法,通过获取主枝处的共振频率,以各主枝共振频率进行多次摇振收获作业,实现共振条件下以较低激振能量获得最大振动响应收获,可有效提高收获效率和采净率。研究结果可为大型果树摇振采收方法提供理论基础。

基于摇振收获设备的核桃树复杂分枝特性研究

为确定大型果树树干摇振收获设备的激振参数,探究大型果树复杂分枝的共振特性,以南疆核桃树为研究对象,应用自主研发的树干摇振收获设备开展核桃树扫频共振检测试验,通过试验得到样本树检测点时间-加速度响应幅值曲线与激振频率-加速度响应幅值曲线,并进行分析。结果表明:核桃树分枝生长方向受扫频激振影响较小;核桃树复杂分枝上的主枝与其上分枝共振频率一致,样本树复杂分枝检测点的共振频率方差最大值为0.038Hz,小于0.05Hz;核桃树复杂分枝的分枝长径比与分枝共振响应幅值呈正相关,样本树复杂分枝的分枝长径比与Z轴共振响应幅值的相关系数为0.455,呈密切正相关。研究可为大型果树树干摇振收获设备激振频率的确定奠定基础。

调亏灌溉对滴灌核桃树根系空间分布特征的影响

【目的】分析小于2 mm的根系滴灌核桃有效吸水根系分布特性,建立有效根长密度函数,研究不同调亏灌溉对核桃树根系空间分布特性,为滴灌核桃精准调亏灌溉提供理论依据。【方法】以14年生温185核桃树为试材,采用30 cm×20 cm×20 cm的分段分层法,取样分析有效吸水根系(d<2 mm)分布特征,研究调亏灌溉对滴灌核桃树有效根系空间分布的影响。【结果】在不同调亏灌溉处理中,W_(0)、W_(3)、W_(4)的核桃树有效总根长分布总体变化趋势表现为单峰曲线,且各个调亏处理在20~40 cm有效总根长最大,分别为50959、74067、55678 cm。不同处理下垂直方向根长密度一维符合指数分布,且水平方向根长密度符合多项式分布。W_(0)、W_(3)、W_(4)各处理有效根长均表现出土层深度在20~40 cm,在距离核桃树行向30~60 cm处最大,分别为11794、22753、14119 cm。【结论】不同调亏灌溉处理下,滴灌核桃树根系有效生长密度表现为W_(3)>W_(4)>W_(0),调亏滴灌灌溉模式使核桃吸水根系更靠近地表生长。

基于无人机影像的连云港云台山林场樱桃树种植面积提取

利用植被物候特征进行植被信息提取是植被遥感分类的重要研究内容。连云港云台山林场的樱桃花期与其他植被类型的花期存在明显差异,该差异使得樱桃花在盛开和凋落过程中,其影像光谱特征显著且独特。尤其是樱桃花盛开时,其光谱特征的变化为利用遥感技术进行植被面积提取提供了较好的技术手段。选择2020年3月樱桃花期无人机RGB高分辨率影像为数据源,利用最邻近法(nearest neighbour method,NNM)、随机森林法(random forest,RF)、支持向量机法(support vector machine,SVM)对云台山林场樱桃种植面积进行分类提取。针对樱桃树特定植被类型,探索了其在开花时节的遥感影像提取方法。结果表明:结合樱桃树遥感影像的特征,采用不同分类方法显著提升了樱桃树的分类精度,最高提取精度达到98%。对分类提取后的影像进行精度评价分析:随机森林法在添加了植被指数、光谱特征和纹理特征后樱桃花提取质量最好,其次是最邻近法添加植被指数、光谱特征和纹理特征。该研究不仅填补了樱桃树物候特征提取的研究空白,也为其他具有独特物候特征的植被类型提供了可借鉴的分类方法。

冰核细菌在宁夏桃树的消长动态研究综述

霜冻是常见的自然灾害,影响着果树的生长和产量。研究表明,冰核细菌是影响霜冻发生的关键因素之一,冰核细菌可以作为冰晶形成的模板,导致霜冻的形成速度加快,从而对果树生长造成伤害。因此,研究冰核细菌对果树生长的影响,寻找防霜冻的有效方法,具有重要的现实意义。通过梳理霜冻对植物的内在影响,介绍冰核细菌的研究进展,对未来的防霜措施提出了具体建议,为宁夏地区果树生产的稳定发展提供科学指导。

桃树流胶病的发生及综防技术

桃树流胶病是一种常见的桃树病害,严重影响桃树的生长和果实产量。探讨了桃树流胶病的发生原因、症状特征以及诊断方法,有针对性地提出了综合防治策略并评估其效果。旨在为桃树流胶病的防控提供科学依据,促进果园健康可持续发展,提高果农的经济收益,同时保护环境,促进生态平衡。

核桃树稳产、高产管理技术

1核桃建园的园地选择和土地整理。1.1园地选择土壤深厚、疏松、肥沃,排水良好的地方均可种植。尽量选择肥力充足的沙质土,并深翻施足基肥。核桃为喜光果树,要求光照充足,在建园时宜选择无高大遮挡的地块为佳。1.2精细整地。

南方桃树主干形密植高效栽培技术

我国传统种植桃树都是采用自然开心形或者任意生长的树形,亩栽50~70株,株行距3米×4米,管理好的桃树4~5年开始丰产盈利,这样的模式周期长、回报慢、风险高、市场前景难以预测。主干形密植栽培模式是近年来开始应用在桃树生产中的新技术,是广大果树专家、果农朋友在生产实践中总结出来的较为先进、科学、实用的桃树栽培技术,使桃树种植2~3年内即可达到投产丰产的要求。