基于红外热成像和改进YOLO v5的作物病害早期识别

为实现作物病害早期识别,本文提出一种基于红外热成像和改进YOLO v5的作物病害早期检测模型,以CSPD-arknet为主干特征提取网络,YOLO v5 stride-2卷积替换为SPD-Conv模块,分别为主干网络中的5个stride-2卷积层和Neck中的2个stride-2卷积层,可以提高其准确性,同时保持相同级别的参数大小,并向下阶段输出3个不同尺度的特征层;为增强建模通道之间的相互依赖性,自适应地重新校准通道特征响应,引入SE机制提升特征提取能力;为减少模型计算量,提高模型速度,引入SPPF。经测试,改进后YOLO v5网络检测性能最佳,mAP为95.7%,相比YOLO v3、YOLO v4、SSD和YOLO v5网络分别提高4.7、8.8、19.0、3.5个百分点。改进后模型相比改进前对不同温度梯度下的作物病害检测也有提高,5个梯度mAP分别为91.0%、91.6%、90.4%、92.6%和94.0%,分别高于改进前3.6、1.5、7.2、0.6、0.9个百分点。改进YOLO v5网络内存占用量为13.755 MB,低于改进前基础模型3.687 MB。结果表明,改进YOLO v5可以准确快速地实现病害早期检测。

基于红外热成像和机器学习的作物早期病害识别研究进展

作物的早期病害检测作为针对性的防治手段已经成为智慧农业在病害方面的趋势,实现作物早期病害检测可以做到早发现,早治疗,减少作物农药使用,提高作物品质,减少经济损失。首先介绍作物病害的机制和红外热成像原理,发现红外热成像技术可以进行作物早期病害的检测;其次介绍红外热成像和机器学习的工作原理,综合概述国内外机器学习和红外热成像技术在病害识别领域的研究现状;分析红外热图像的缺点并使用机器学习进行改进,综述机器学习应用于处理红外热图像和红外热成像技术与机器学习相结合应用于作物病害的国内外现状,发现机器学习对红外热图像的缺点有着改进作用,还发现通过两种技术结合使用可以结合两者的优点进行更快更早的作物病害检测;最后通过分析现有研究成果,讨论现存的问题并提出相应的解决方法,对未来的研究趋势进行展望。

植保无人机飞行方向对篱架式作物施药总量及农药利用率的影响

为探索植保无人机对篱架式经济作物进行航空喷施作业的适宜作业模式,以单臂篱架式葡萄种植园为例,通过设计平行于篱架和垂直于篱架两种作业方向,对植保无人机分别设定1.5m、3.5m、4.0m三种有效喷幅,分别对比分析两种作业模式下的施药总量和农药利用率,得出以下结论:从减少施药总量、提高农药利用率、降低环境污染的角度考虑,应当优先选择飞行方向平行于作物篱架的作业模式,且对应上述三种有效喷幅下的施药总量最大可减少1/4、农药利用率最高可达100%;在飞行方向平行于作物篱架的作业模式中,兼顾作业效率和农药利用率,应当优先采用有效喷幅为3.5m的作业模式,试验工况下施药总量可减少1/7、农药利用率为86%。

臭氧技术及臭氧植保机械在农业中的应用

随着农药替代技术的发展,以臭氧及臭氧水为代表的臭氧植保技术逐渐在现代生态农业领域得到广泛应用。在介绍臭氧杀虫灭菌机理的基础上,系统阐述了臭氧技术在土壤熏蒸、作物病虫害防治、种子处理、果蔬贮藏、牧场消毒除臭等农业生产领域的应用;在介绍背负式臭氧植保机械、固定式臭氧植保机械、自走式臭氧植保机械、臭氧植保飞机等臭氧相关植保机械的研究及应用现状基础上,剖析了臭氧技术在农业领域的应用优势及制约因素,最后展望了臭氧技术的应用及推广前景。对于进一步研制开发新型臭氧植保机械,并拓展其在农业生产上的应用具有一定的指导意义。

基于PWM的变浓度喷施控制系统设计与试验

变浓度喷施技术与变流量喷施技术相比,具有雾滴喷洒效果好、避免人药接触、作业后剩余药和水可回收重复使用(降低环境污染)等优势。为此,基于脉冲宽度调制(又称PWM)技术研发了变浓度喷施控制系统,以STM32F103单片机为控制核心,基于PWM技术精准调制整个系统,根据作物病虫草害的严重程度,在线配置不同浓度的农药进行作业。试验结果表明:基于PWM的变浓度喷施控制系统可行,控制系统响应时间少;喷洒效果良好,系统流量和蠕动泵单体流量误差在1%左右,最大不超过1.50%;实际喷洒浓度与预计喷洒浓度误差不超过2.71%。

思远农业:互联网+现代农业社会化服务

农业是国民经济的基础．我国正处于工业化、信息化、城镇化、农业现代化”四化同步”的关键时期，迫切需要推动“互联网＋农业”发展。

棉花打顶技术应用现状与发展趋势

我国棉花种植历史悠久,棉花打顶技术不断创新与发展,目前国内的棉花打顶方式主要分为人工打顶、化学打顶、机械打顶三种打顶方式,本文系统地论述了这三种方式的应用现状与优缺点,并总结归纳了棉花打顶技术未来的发展趋势。

臭氧水在农业病虫害防治领域的应用前景分析

系统阐述了臭氧水在农业病虫害防治领域的应用,总结其安全高效、无污染、无农残等优点和自身存在的缺点,以及不合理使用所带来的危害,展望了臭氧水在农业病虫害防治领域的探索方向与应用前景,并针对臭氧水防治农业病虫害的现状提出了建议。

臭氧水植保无人机设计与创新

目前市场上存在的植保无人机主要以搭载农药为主,本文基于现有的植保无人机技术和臭氧技术,设计了一种新型的自产自喷、边产边喷臭氧水的植保无人机,为露天蔬菜、果园、粮田和园林植保作业提供了一种基于臭氧水溶液喷施且作业方式更加绿色、高效、精准的解决方案,且该形式的植保无人机在目前国内的市场上尚属空白,具有巨大的发展潜力和广阔的前景。

浅谈除草技术

除草是农耕的重要环节,现存主要的除草技术在农业生产中发挥着重要的作用,但是也存在污染环境、压实土地等缺点。国内外对除草技术进行了大量的试验与研究,开发出一些新的除草技术。文章简析了国内目前主要使用的除草技术,对国内外新兴的几种除草技术,进行了归纳、总结,提出了应用的措施,展望了我国现代农业发展的前景。

氢气与富氢水在农业生产上的应用分析

氢气是一种无色无味的气体,具有还原性,溶于水后形成富氢水,目前氢气与富氢水广泛应用于医疗、化工、食品等行业,并发挥着积极的作用,其在农业上的应用刚刚起步。简述了氢气与富氢水在农业生产上的应用及其作用,分析了使用氢气与富氢水的优点和目前存在的问题,总结归纳了氢气与富氢水未来的发展方向和应用前景。

浓度调节式农药变量喷施系统设计与试验研究

针对目前我国在植保作业方面存在的问题,设计了一套浓度调节式农药变量喷施系统,系统作业时可以根据目标作业区域的病虫草害严重程度调节施药浓度的大小,同时根据不同的喷施药剂类型调节喷洒雾滴粒径的大小,以提高作业效果。经过对系统试验验证可知:该系统工作性能良好,浓度误差不超过3%,雾滴沉积密度在55个/cm^2左右,且系统在运行过程中,当用药浓度发生改变时,对系统的喷洒效果影响很小。

不同种植年限对设施蔬菜土壤养分演变规律及其变异特征的影响

为探讨不同种植年限设施蔬菜土壤养分的动态变化及其演变规律与变异特征,选取种植年限在0~20年的设施蔬菜温室507个,分析土壤全氮、水解性氮、速效磷、速效钾、有机质、土壤p H、土壤全盐的含量。结果表明,随种植年限的增加土壤水解性氮、有效磷、水溶性盐含量呈现先升高后降低的趋势,水解性氮在5~8年时达到最大值406.74 mg/kg,有效磷9~12年时达到最大值336.94 mg/kg,水溶性盐9~12年时间段达到最大值为2.31g/kg,全氮5~8年达到最大值为3.00g/kg;种植年限与水解性氮、速效钾、全氮呈现极显著负相关(R=-0.228**、R=-0.121**、R=-0.197**),与p H呈现显著正相关(R=0.099*),与有效磷、有机质、水溶性盐总量无显著相关性;土壤养分变异标准化变异系数,呈现先升高后降低的趋势,在8~12年达到最大,16~20年最小。综合分析表明,设施蔬菜土壤养分随种植年限的增加不会持续累积,且随着种植年限的增加土壤养分变异特征趋于稳定,各土壤养分之间存在显著的相关性,长时间种植的设施蔬菜需要适当加大对养分的投入。

电解水在农业生产上的应用与前景分析

本文分析了电解水目前主要的应用现状及其优缺点,并总结了其应用前景。

不同施肥量配比对甘蓝产量和生理指标的影响

通过不同施肥量配比对甘蓝产量和生理指标影响的试验,摸清甘蓝需肥规律,探索甘蓝种植效益最大化的需肥配比,进一步优化施肥方式,可以达到降低肥料投入、减少肥料面源污染、提高产量和效益的目的。一、试验设计(一)试验地选择试验地选择平坦、整齐、肥力均匀的地块, 整地,设置保护行,试验小区划分,小区单灌单排,避免串灌串排, 小区之间采用塑料膜隔开,隔离深度30cm,避免肥水间相互渗透。

山东省淄博市临淄区设施蔬菜土壤地力及其重金属积累变化分析

|以山东省淄博市临淄区蔬菜大棚研究对象,3年为1个时间段分析了种植1~15年蔬菜大棚土壤养分、污染物变化。结果表明,本地区设施蔬菜大棚土壤养分随着种植年限的延长而增加的趋势明显,大多数土壤养分含量在种植1~3年时含量最低,在种植13~15年时含量最高,根据第二次土壤普查土壤养分分级标准,各时间段养分含量大多处于较高水平。根据土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准,土壤污染物含量均在安全范围内,但铜、镉含量随着种植年限增长而增加的趋势明显,为保证设施大棚土壤的生态环境安全,应提倡合理科学施肥方式。

电生功能水植保机械研究及应用进展

电生功能水在农作物病虫害防治领域具有广阔的应用前景。本文在介绍电生功能水绿色防控机理、发生原理的基础上,系统梳理了地面固定式、地面移动式、植保无人机等电生功能水植保机械的研究和应用进展。提出未来应在明确电生功能水杀菌机理、碱性电生功能水的有效利用、制取工艺优化、轻型发生装置研制等方面开展深入研究,以利电生功能水植保机械的推广应用。