基于改进YOLOv8的苹果叶病害轻量化检测算法

[目的/意义]苹果是中国重要的农产品,为了保障苹果的健康生长,降低其患病率,研发苹果叶病害检测技术具有重要意义。本研究旨在应对苹果生长过程中出现的病害快速检测问题,提出一种基于改进YOLOv8的苹果叶病害检测算法。[方法]选用YOLOv8n模型对苹果在生长期间的多种病害(褐腐病、褐纹病、黑星病和锈病)进行识别。引入SPD-Conv替代传统卷积层,降低模型参数量和运算量的同时提高检测精度。在Neck层中添加多尺度空洞注意力机制(Multi-Scale Dilated Attention,MSDA),使模型通过动态感受野自适应地聚焦于图像中的关键区域,增强病害特征提取能力。此外,参考重参数化卷积神经网络(Reparameterized Convolutional Neural Network,RepVGG)架构,优化了原有检测头,实现检测和推理过程的架构分离,加快了模型的推理速度,提升了其特征学习能力。最后,构建了一个包含上述病害的苹果叶片数据集,并在此数据集上进行试验。[结果和讨论]改进后的模型在运算量降低0.1 G的同时,mAP50和mAP50∶95分别达到了88.2%和37.0%,较原模型分别提高了2.7%和1.3%,模型大小仅为7.8 MB。准确率和召回率分别为83.1%和80.2%,较原模型分别提升了0.9%和1.1%。分别与YOLOv7-tiny、YOLOv9-c、RetinaNet、Faster-RCNN等多个模型进行对比试验,结果表明,提出的YOLOv8n-SMR模型表现出优异性能,有效控制了计算复杂度和参数量。优化后的网络结构在模型大小,浮点运算次数和参数量上均保持较低水平,适合在无人机系统等硬件资源受限设备上高效部署。[结论]改进后的模型能够实现对苹果叶病害的准确检测,该方法不仅提高了检测精度,还通过轻量化设计有效减少了模型的运算量,为后续的苹果生长和果实收集提供可靠的数据支持,并为进一步苹果叶病害研究和探索提供了有利的参考。

基于YOLOv7的苹果叶片病理检测改进方法

我国是传统的农业大国,先进的苹果叶片病理检测方法可以有效减少林地的农药喷洒,减轻农民经济负担,同时对保护环境,减少土壤污染有着重要的意义,但是目前的苹果叶片病理虫害的很多检测模型都无法准确、及时、有效地检测到不同的虫害表面,这便阻碍了机器学习模块在苹果等林作物上的发展。在基于YOLOv7的基础上添加卷积注意力机制模块(CBAM)和轻量模型(MobileNet),建立一个新的检测模型Pest-Net。并采用CBAM注意力机制,兼顾空间和通道,多方位提高苹果叶片的缺陷检测精度,但会增加冗余的参数,需要更多的计算资源,因而结合MobileNet轻量模型,减少计算量,提高检测速度。引入SIOU损失函数提高该模型的鲁棒性。实验结果表明:与其他四种常见的目标检测模型相比,Pest-Net在mAP值(97.1%)和精确度(94.5%)上均取得了更高的准确率,有着更好的应用前景。

基于Swin-CNN的苹果叶片病斑异常检测研究

针对当新的病害出现时,可能无法及时检测到的问题,提出了一种应对苹果叶病斑的新方法,即异常检测。采用了一种通用的图像异常增强网络,只需要训练一次,网络(Swin-CNN)就可以对从未见过的病斑叶片进行检测。Swin-CNN在一组无异常图像上进行训练,使用随机掩码,以无监督的方式学习异常与背景之间的空间上下文特征。实验结果表明,Swin-CNN为最优模型,对苹果叶叶斑病、褐斑病、灰斑病、锈病的识别准确率分别达到了88.1%、84.0%、87.0%、97.6%。该方法可以为苹果叶病斑的早期预警提供理论基础,为其他的作物病害检测提供参考。

微生物菌剂与大蒜油配施对银叶病苹果叶片生理特性及果实品质的影响

【目的】银叶病严重威胁苹果产量和品质,探究微生物菌剂与大蒜油配施对苹果银叶病叶片生理特性及果实品质的影响。【方法】试验以患银叶病苹果树为材料,将微生物菌剂与不同浓度大蒜油配施,连续2年采用穴灌根的方法对患病植株进行田间试验,对比不同处理对患病苹果树叶片生理特性及果实品质的影响。【结果】1)处理L5(2.5 kg微生物菌剂/株+250 mL大蒜油/株)和L6(2.5 kg微生物菌剂/株+350 mL大蒜油/株)使1年生患病枝条叶片恢复效果较好,叶片翠绿色富有光泽,叶面积、叶周长、大叶宽、大叶长、叶片叶绿素含量、可溶性蛋白质和可溶性糖质量分数均显著增加,丙二醛含量显著降低,且L5效果最好;2)微生物菌剂与大蒜油配施显著提高了苹果果实硬度、可溶性固形物质量分数、抗坏血酸含量、固酸比、糖酸比,降低了可滴定酸质量分数,以L5处理效果最好。【结论】微生物菌剂与大蒜油配施可以缓解苹果银叶病病叶生理状态,提高果实品质,配施2.5 kg微生物菌剂/株+250 mL大蒜油/株效果最好。

超声波辅助提取苹果叶多酚及其抗氧化性研究

研究了超声波辅助提取苹果叶多酚的最佳工艺及其抗氧化性。结果表明,超声波辅助提取苹果叶多酚的最佳条件为:乙醇体积分数20%,液料比40∶1(mL∶g),提取温度75℃,提取时间20 min,超声波功率600 W,提取两次,在此条件下多酚的得率为4.22%;苹果叶提取物有较好的抗氧化活性,对.OH和O2-.的清除能力比茶多酚强;HPLC分析表明苹果叶中根皮苷的含量为2.45%,苹果叶提取物中根皮苷的含量为6.18%,占提取物中多酚量的61.36%。

苹果叶多酚的纯化及其抗氧化性研究

对苹果叶多酚的纯化及其抗氧化性进行研究。采用大孔吸附树脂对苹果叶多酚进行初步纯化、Sephadex LH-20进一步精制,并进行高效液相分析。结果表明X-5树脂对苹果叶多酚有较好的吸附解吸效果,X-5树脂纯化苹果叶多酚的条件为上柱液质量浓度3.658mg/mL、上柱液pH3、吸附流速2.0mL/min;以体积分数40%乙醇为解吸剂,洗脱流速1.0mL/min,洗脱体积4BV。在此条件下纯化后的苹果叶多酚的纯度从10.07%提高到38.55%;X-5树脂对苹果叶多酚的吸附为放热过程,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型。经过X-5树脂纯化后的苹果叶多酚对DPPH自由基和NO-2·的清除能力有所增强;苹果叶中根皮苷的含量为2.45%,粗提物经过X-5树脂纯化和Sephadex LH-20精制后得到的苹果叶多酚精制品中根皮苷的含量为47.61%,占制品中总多酚的91.51%。

7种苹果叶多酚的抗氧化性及抗菌性研究

为探讨苹果叶多酚抗氧化性及抗菌性,以7个品种苹果成熟叶为试材,采用Folin-ciocalteu法测定总酚含量,FRAP法、DPPH·清除法、超氧阴离子自由基清除法和ABTS＋·法评价体外抗氧化活性,琼脂孔扩散法和最小抑菌浓度（MIC）评价秦冠叶对5种受试致病菌的抑菌性。结果表明：7个品种苹果叶中,秦冠、秦阳和红盖露抗氧化能力较强,密脆、富士、红星和黄元帅较弱。秦冠叶多酚对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌LT2的MIC均为25μg/m L,对志贺氏菌和阪崎肠杆菌的MIC为50μg/m L,其抑菌效果明显优于其含有的各种单酚,且抑菌性是茶多酚的3~4倍。从苹果叶中提取的多酚物质是食品抗氧化剂抗菌剂的潜在来源。

八个苹果品种对苹果叶螨和金纹细蛾的抗性

采用我国苹果生产上较普遍的8个品种对苹果叶螨和金纹细蛾的自然抗性进行了观察,结果表明,这些品种对这两种害虫的抗性比较一致,而不同品种间的抗性差异却很明显。其中金冠、青香蕉等为高抗品种,可以减缓苹果叶螨的增长速度,也使金纹细蛾在整个苹果生长期一直被抑制于可以允许的经济受害水平以下;国光、富士、新红星乃系高度感虫,它们受这两种虫害都较严重;秦冠的抗虫性是属中间水平;只有红星和短枝型金冠对这两种害虫的抗感程度变化较大,它们对金纹细蛾表现高抗,而对苹果叶螨却为易感。

三氯杀螨砜对苹果叶螨作用方式及其田间应用技术研究

以三氯杀螨砜药液处理苹果叶螨 ,结果表明 ,该制剂对卵若 (幼 )螨表现出较高的杀灭活性 ,但对成螨的杀灭活性低。进一步研究发现 ,该制剂能有效抑制雌成螨生殖力 ,田间应用虽不能迅速杀死成螨 ,但能逐渐压低螨口密度 ,与甲氰菊酯混用可显著提高速效 。

苹果叶螨试验种群生命表的研究

组建并分析了苹果叶螨实验种群的特定年龄生命表和生殖力表。在23℃恒温条件下,种群趋势指数Ⅰ=6.4074/代,内禀增长力r_m=0.1296/d,周限增长率λ=1.1384/d,世代平均周期T=14.3547d。在稳定种群年龄分布中,未成熟期占总量的93.4789％,成熟期占6.5203％。

苹果叶部三种主要病害的识别与防治

苹果叶部有多种病害,其中褐斑病、炭疽叶枯病和斑点落叶病的症状相似,难以区分,进而影响病害的防治。为了能在实际生产中准确诊断三种病害,本文简介三种病害的区分方法及防治。1苹果褐斑病1.1识别苹果褐斑病可以发生在所有苹果品种上,有针芒状、同心轮纹状、混合型和褐点型4种不同类型的症状。典型症状为＂绿缘褐斑＂,即当病叶脱落时,正常叶组织内叶绿素分解变黄,病斑褐色,

高效氯氟氰菊酯和印楝素混剂对苹果叶螨的毒力与药效

测定了高效氯氟氰菊酯和印楝素混剂对苹果叶螨的毒力,筛选出混剂最佳配比。结果表明:高效氯氟氰菊酯∶印楝素=1∶3时为最佳配比;田间使用最佳稀释浓度为1 500倍,该混剂对苹果叶螨的防治效果好、持效期长,具有推广价值。

20%虫螨星乳油防治苹果叶螨田间药效试验

20 %虫螨星乳油对苹果叶螨有良好的防治效果。 35 0 0～ 45 0 0倍稀释液的田间防效在 96 .44 %以上 ,可作为苹果叶螨的防治药剂。田间使用浓度 35 0 0～ 45 0 0倍稀释液为宜。

73%克螨特乳油防治苹果叶螨田间药效试验

以73%克螨特乳油等为试材,在15年生的红富士苹果园进行了不同药剂防治苹果叶螨的药效试验,结果表明,73%克螨特乳油对成螨、若螨杀伤力较强,且具有一定的速效性,浓度以2000倍液为宜。

苹果叶螨类群与捕食性天敌类群空间格局的研究

本文从群落的角度,研究了成都地区苹果叶螨类群与捕食性天敌类群的空间格局关系及季节变化。结果表明:二者的空间格局在不同时期,不同类群密度下的分布均为聚集分布,捕食性天敌类群的聚集度和类群数量存在对叶螨类群的跟随效应;二者的聚集度指标存在明显的季节变化;对 Waters(1959)λ值测定结果分析,4～7月二者呈聚集分布的原因为类群物种的自身生物学特性或环境条件引起,8月为苹果叶片部分脱落引起。

24%螨危SC防治苹果叶螨田间药效试验

24%螨危SC是拜耳作物科学公司最新研制和生产的一种新型杀螨剂,受拜耳作物科学公司的委托,为明确24%螨危SC不同浓度对苹果红蜘蛛的防治效果,明确其最佳使用浓度,招远市植保站于2007年7月14日,在招远市盖岭农场进行了24%螨危SC防治苹果红蜘蛛药效试验,取得了较好的防治效果.……

用扫螨净防治苹果叶螨试验

用扫螨净防治苹果叶螨试验王吉奎桑华廷莫军芝王成宽寇相花范宝忠（山东省五莲县林业局２６２３００）苹果叶螨（全爪螨和山楂叶螨）是我地区主要害虫之一。前几年防治多用进口药尼索朗、阿波罗、速螨酮和克螨特等新杀螨剂，其防治效果虽好，但价格太高，加上多年连续使用...

苹果叶螨的发生原因及防治

农10师位于阿尔泰地区，冬季寒冷，为确保果树度过严寒的冬季，在果树的生长管理中必须进行冬季埋土防寒，才能保证果树的正常生长发育，由于栽培方式特殊、环境的改变等因素，最近两年果树叶螨发生较为严重。