基于改进Deeplabv3+模型的果树语义分割研究

针对丘陵山区果园存在地形、光线、边界干扰等环境因素对单株果树难以精准识别分割的问题,提出一种改进的高精度Deeplabv3+语义分割网络模型。首先,该模型以ResNet50为主干网络提取特征,引入金字塔拆分注意力(PSA)机制,获得更清晰的果树轮廓边界信息;继而,将条纹池化(SP)模块串联到解码部分,通过SP加强特征提取,分别沿水平和垂直维度获取丰富的上下文信息,扩大感受野范围并保证信息完整性和连续性。通过语义分割可得以下结论:在使用Labelme工具进行自主图像标注的丘陵山区果树树冠图像数据集中,果树单株识别分割准确率PA为98.91%,果树分割的平均交并比MIoU为74.94%,相较于PSPNet、UNet、FCN和Deeplabv3+,PA分别提高2.5%、1.88%、1.03%和1.85%,MIoU分别提高10.93%、8.19%、2.78%、5.73%,有较明显的数据提升。该研究成果可为智能农业装备在果园对靶喷药、长势识别等精细化作业方面提供数据支撑。

果树根癌病病原菌的分类、命名变迁及抗根癌病果树种质的筛选

文章对根癌病病原菌的分类和命名变迁进行了梳理,并综述了国内外近年来在桃、樱桃、葡萄、扁桃、李、苹果等果树的抗根癌病种质的筛选情况,果树根癌病抗性相关基因的研究,并指出抗根癌病种质资源评价过程中应注意的问题,为生产上果树抗根癌病品种的选择及防治策略的制定提供参考。

核果类果树根癌病的药物治疗——(Ⅰ)室内效果评价

采用碧康和壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂2种药物的2个浓度和完全随机设计,于20072009年在室内开展罹患根癌病的毛桃实生苗和扦插苗的治疗试验,从苗木生长性状、存活率、根癌病复发率以及复发时间等方面对治疗效果进行了评价。结果表明：药物处理未能显著降低根瘤的整体复发率,所有处理与感病对照的复发率均达到80%以上;药物处理极显著地延缓根瘤症状的复发时间,对照感病毛桃症状的平均复发时间为31.8 d,碧康和壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂水剂处理的平均复发时间达到70 d以上,其中碧康100倍处理的复发时间平均达107 d;药物处理亦极显著抑制了砧木根瘤的复发,感病砧木对照的平均复发时间为30.6 d,碧康50倍和壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂水剂100倍、200倍处理的平均复发时间达到70 d以上,保证了苗木在生长季内的正常生长;但药物处理显著提高苗木的存活率,且经药物处理后的大部分苗木与健康对照苗木的生长量差异不显著,均显著高于感病对照。因此,核果类果树罹患根癌病早期采用适当的药物和适当的方法进行治疗是可行的。

复杂背景下多种树形果树树冠的检测与识别方法研究

针对多种树形果园环境下,由于树冠背景复杂导致的树冠分割、检测及树形识别困难的问题,本研究提出了1种改进Mask R-CNN的B-Mask R-CNN检测模型,实现自然复杂环境下的果树树冠检测与树形识别。该模型引入了IoU(Intersection over Union)平衡采样,提高了模型的训练效果;其次,在边界框损失中引入平衡L1损失,使得多分类损失与边界框损失更快地收敛;另外,在区域推荐网络中调整锚框比例适应数据集中的目标,提升了模型准确率。该研究搜集矮化密植形、小冠疏层形、自然开心形、自然圆头形以及Y形5种常见修剪树形制作数据集,应用5个检测模型进行对比试验。试验结果表明,B-Mask R-CNN检测模型平均检测精度达到98.7%,与Mask R-CNN、Faster R-CNN、U-Net以及K-means模型相比检测精度更高,对复杂背景下的树形识别具有更好的鲁棒性,能够为后续精准喷施中喷施模式和控制参数的分析及应用奠定基础。

抗根癌菌剂防治核果类果树根癌病的研究

本文利用引进的放射土壤杆菌Ｋ８４菌株对我国果树根癌病进行了防治效果的研究，主要包括室内、温室和田间抑菌效果的检验、生产用培养基的改进和菌剂剂型的选择等。室内和温室试验表明，Ｋ８４菌株能够抑制所有供试的生物Ⅱ型和部分生物Ⅰ型的根癌土壤杆菌，而对来自葡萄的Ⅲ型病菌无效。桃树的田间试验表明Ｋ８４菌株对人工接种的病菌预防效果可达１００％，对自然重茬土壤内的根癌菌也有明显的防治效果，苗龄越小、处理越早，防治效果越好。草炭制剂明显优于液体制剂，其保存期长而且易于运输。本文还介绍一种适于大规模生产的培养基ＷＹ。

药物泥浆裹根预防核果类根癌病的效果

植物根癌病是个顽症,目前尚无根治办法。本研究从病害侵染途径入手,选用3种药物,利用定量药物溶液与粘土混合搅拌获得含药物的粘土泥浆(1000g粘土加450ml配好的药液),使药物泥浆充分包裹苗木根系,构成伤口保护层,预防苗木感染根癌病。经过近2年的观察,经壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂100倍、200倍,碧康原液200倍和福美双400倍处理过的毛桃苗木经菌种灌根接种后均未见发病植株,而不用泥浆裹根的毛桃对照菌种接种后的发病率为37%、不含药物泥浆裹根对照接种土壤杆菌的发病率为12%。砧木RT-01的处理中,除壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂200倍和福美双400倍处理的出现少量发病、发病率分别为2%和5%外,其他所有药物处理的菌种灌根接种后均未见发病植株。同期不用泥浆裹根的砧木菌种接种后的发病率为42%、不含药物泥浆裹根对照发病率为17%。苗木经药物处理后,基径生长情况与感病对照相比有显著差异,不同药物、不同浓度处理的苗木间差异不显著,但碧康处理对幼苗会产生药害;各处理对砧木的影响与毛桃的类似。本结果说明,在核果类果树幼苗移栽时,采用药物泥浆裹根技术能较好地预防苗木感染根癌病的可能。

篱式果园冠高与冠形随纬度变化探讨

该文根据不同时刻太阳位置计算篱式果园满足光照条件的树篱确形角。对不同纬度地区,在冠间距一定的情况下,使树冠横截面上下发生变化,从而导出确定树冠高度的数学表达式。并讨论不同纬度地区适合的冠形,为调整树冠高度等参数提供依据,为在篱式果园中果树的合理栽植与整形提供参考。

促进云南松母树林开花结实研究

云南松(Pinus yunnanensis)木材质量下降,其主要原因是用遗传品质低劣的种子造林。为保证云南松材质优良,提高林分经济价值,必须选用优质种子造林。优质种源基地建立以后,如何使母树早结实、多结实,作者在云南省永仁县白马河林场云南松母树林中进行了试验研究。经过四年的实施、观察、分析得出下列结论:对云南母树施氮肥,种子产量增加265％;施硼砂,种子产量增加175.32％;在树干上注射赤霉素和高锰酸钾,种子产量增加43.76％和87.66％;对云南松母树树冠适当修剪能改变树冠的形状,增加结实层和树冠表面积,这些措施既不会改变云南松的遗传特性,又能提高种子产量,在生产上简单易行,建议在林木种子生产部门试用。

苹果树冠不同区位果实产量和品质特征及其与枝叶空间分布关系的研究

以富士苹果为试材,调查了苹果树冠不同层次不同区位果实产量和品质特征及其与枝叶空间分布的关系。结果表明:树冠不同层次和部位花朵发育状况比较一致,随树冠高度的增加以及树冠由外向内,每花序花朵数、中心花和边花花冠直径均没有明显差异;果实产量主要分布在树冠第2层、第3层和第4层的次外层部位;单果重较大的层次主要是树冠第3层和第4层,单果重较大的部位主要是树冠中部,且在同一冠层内基本呈中部>外围>内膛的变化规律,果实着色指数基本呈上层>下层、外围>中部>内膛的变化规律;果实光洁度指数随树冠高度的增加总体上呈先增大后减小的变化规律,以树冠第3层最高;果实梗洼、萼洼和胴部果锈在树冠各层次各区位均有分布,同一产量水平在树冠垂直方向和水平方向上,梗洼、萼洼和胴部果锈指数均无明显变化规律。但666.7m2产量2 000、3 000 kg的胴部果锈较轻,而4 000 kg的第2～4层各区位胴部果锈相对较重;同一产量水平树冠不同层次和部位果形指数?果肉硬度无明显变化规律,且差异不明显,但随产量的提高果肉硬度有增大的趋势;果实可溶性固形物含量在树冠垂直方向上,随树冠高度的增加,总体上呈上升趋势,在树冠水平方向上高产园无明显变化规律;新梢和叶片数量在树冠垂直方向上,随树冠高度的增加,先增加后减小,总体上以树冠第3层最大,在树冠水平方向上,呈外围>中部>内膛的变化规律;果实数量和产量与枝量和叶量呈极显著正相关;666.7m2产量2 000 kg的苹果可溶性固形物含量和3 000 kg的苹果单果重与枝量和叶量呈显著正相关。

四季修剪技术对板栗密植园幼树控冠及产量的影响

以燕明、替码珍珠、紫珀、北京8号、大青杆和燕山魁6个板栗品种为试材,2005～2007年连续3 a对板栗密植园幼树嫁接后进行了四季修剪技术试验,研究四季修剪技术对树高、冠径、单位面积树冠投影抽生果枝数和产量的影响。结果表明:四季修剪能加快栗树的整形速度,促进结果,且控冠效果显著。其中,四季修剪的树,产量第2 a就与只进行冬季修剪的树(对照)产生了明显差异;第3 a树体丰满紧凑,平均产量为1 293.3 kg/hm2,较CK增产133.9%;第4 a平均产量为2 542.8 kg/hm2,较CK增产133.0%。而对照第3 a整形尚未完成,但新梢已部分搭接,第4 a开始郁闭。6个板栗品种中,以燕山魁栗效果最为显著。

农果复合系统光热资源有效利用Ⅳ.作物生产模拟

在行栽果树条件下，对农田作物（冬小麦、夏玉米、夏大豆）在一级生产水平下的干物质生产作了模拟计算，得到果树在不同行向下作物干物质产量的空间分布。

篱式果园梯形树冠截面设计研究

利用天文三角公式计算太阳在不同纬度地区某日各时刻的位置,并计算在南北成行的条件下,满足光照条件的树篱的确形角。在满足光照条件下,依不同的冠高与冠间距的比值分析确定梯形树冠截面树篱适合的地理纬度,并利用前人的研究与该文相结合,进而讨论确定在不同纬度地区梯形树冠截面树篱的最佳参数,为在篱式果园中梯形树冠截面的设计提供理论依据。

树冠覆膜对沙糖橘留树过程中品质变化的影响

【目的】研究沙糖橘在留树贮藏过程中品质变化规律及树冠覆膜对沙糖橘果实品质的影响,为沙糖橘适时采收和品质调控提供参考依据。【方法】对经树冠覆膜和未覆膜的留树贮藏沙糖橘进行单果重、果皮重、果皮厚度、色泽及可溶性固形物、糖、可滴定酸和维生素C(Vc)含量等的连续测定。【结果】在留树贮藏过程中,沙糖橘单果重降低、果皮重增加,果皮亮度、红度值和色调角下降,可溶性固形物和总糖含量略有上升,可滴定酸和Vc含量逐渐下降,糖酸比和固酸比上升。树冠覆膜可增加果皮红度值,降低色调角,延缓可滴定酸下降速度,对总糖和可溶性固形物含量影响不显著(P>0.05)。果实综合评价结果表明,留树过程中果实综合评价得分逐渐下降,而树冠覆膜可延缓得分下降速度,提高果实综合评价得分。【结论】树冠覆膜技术可延长沙糖橘果实的采收期,并可在一定程度上提高果实综合品质。

树冠盖膜留树贮藏金柑树盘土壤水分及果实品质的变化

以广西桂林市果实留树贮藏金柑为试材,研究了树冠盖膜和不盖膜条件下果实品质、土壤水分的变化规律及裂果情况。结果表明,盖膜后,土壤湿度较低且较稳定,同时避免了降雨、冰冻接触果实,不易落果和裂果;在12月至翌年3月,盖膜处理的果实可溶性固形物和总糖含量较稳定;在3月中旬前,盖膜的果实可滴定酸含量处于较低水平,固酸比和糖酸比较高,果实风味较浓,果实品质得以较好地保持;进入3月中旬后,果实风味趋于变淡,果皮开始变软,不宜继续留树贮藏。

文冠果育苗及幼树栽植管理对策分析

为了探究文冠果育苗和幼树栽植管理方法,笔者首先阐述文冠果生物特性,发现该种植株耐涝性不强,种子外皮包裹蜡状物,属于喜阳作物,因此在育苗和移栽过程中,农技人员必须在选种、催芽、播种、整地、移栽、修剪等多种方面实施精细化管理,致力于文冠果的快速繁育,通过快速催芽法和湿沙埋藏法,提升发芽效率,选择合适的播种时间,提升幼树生长质量。

关于观赏型文冠果嫁接技术的探讨

为了探究观赏型文冠果嫁接技术,笔者首先阐述观赏型文冠果嫁接标准,之后从芽接扩繁技术、劈接扩繁技术、保存方式、嫁接天气选择等方面,对关键环节的技术操作进行深入分析,总结出一系列提升观赏型文冠果嫁接成活率的方法,可以传承优良树势,彰显文冠果观赏价值和经济价值,为其他从业人员带来参考性建议。

文冠果轻基质无纺布容器育苗技术

介绍了文冠果轻基质无纺布育苗的范围、育苗基质及配制、育苗设施、容器制备和摆放、播种育苗、苗期管理、苗木出圃等技术,供果农参考。

矮化富士苹果树冠不同部位果实品质分析

以矮化富士苹果树为试材,采集不同树冠方位果实,对品质进行测定及分析。研究了苹果矮化栽培模式对不同树冠方位果实品质的影响。以期明确矮化苹果不同树冠方位果实品质性状差异,为进一步改造老果园及优化树体结构提供参考依据。结果表明:外在及内在品质中上部优于下部,东南部优于西北部;大量及微量元素中下部优于上部,水平方向无明显规律。

辽宁省苹果盛果期树调冠改形增效关键技术研究与应用

以14年生‘红富士’苹果树为试材,均为大冠疏层形,选择树体相近,12个主枝左右,南北成行的‘红富士’苹果树,进行调冠改形试验,设三主枝‘定位’开心形、四主枝‘X’开心形2种处理,以大冠疏层形为对照(CK),同时进行"提干、降高、疏密、缩裙、减数、减量、垂帘、夏剪"技术研究,探讨苹果盛果期树调冠改形增效的关键技术。结果表明:苹果结果树由‘大冠疏层形’改成三主枝‘定位’开心形和四主枝‘X’开心形,同时采用"提干、降高、疏密、缩裙、减数、减量、垂帘、夏剪"8项增效的关键技术,解决了原来树体结构不合理,光照条件差,产量低,质量差等诸多问题;三主枝‘定位’开心形和四主枝‘X’开心形平均优质果率提高了35.7%,7年累计试验示范面积2.53万hm2,获纯增产值7.77亿元。

香梨冠内光照分布及其果实品质的测定

以长势一致正常结果的疏散分层树形香梨树为试材,以树干为中心,将树冠在不同层次、方位分成1.0m×1.0m×1.0m立方体,测量不同部位的相对光照强度,成熟期测定不同部位的果实品质,探讨了香梨冠内光照垂直分布和水平分布下果实外观和内在品质差异。结果表明:疏散分层树形的香梨树冠内光强分布从上到下,从外到内光照强度递减;不同垂直层次与其相对光强呈显著正相关;果实质量在冠内分布与光强分布相吻合,光照强度越大的部位果实质量越好;在香梨光饱和点内,单果重、可溶性固形物、可溶性糖、花青苷含量随光照强度增大而升高,有机酸随光照强度增大而降低;下层果实光照较上中层弱,果实成熟度低,因此下层果实叶绿素含量较上中层高。