分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 针对目前设施农业数字化栽培调控技术中对作物的生育期实时检测与分类问题，提出一种改进YO⁃ LOv4的温室环境下草莓生育期识别方法。该方法将注意力机制引入到YOLOv4主干网络的跨阶段局部残差 模块（Cross Stage Partial Residual，CSPRes） 中，融合草莓不同生长时期的目标特征信息，同时降低复杂背 景的干扰，提高模型检测精度的同时保证实时检测效率。以云南地区的智能设施草莓为试验对象，结果表 明，本研究提出的YOLOv4-CBAM（YOLOv4-Convolutional Block Attention Module） 模型对开花期、果实膨大 期、绿果期和成熟期草莓的检测平均精度（Average Precision，AP） 分别为92.38%、82.45%、68.01% 和 92.31%，平均精度均值（Mean Average Precision，mAP） 为83.79%，平均交并比（Mean Inetersection over Union，mIoU） 为77.88%，检测单张图像时间为26.13 ms。YOLOv4-CBAM模型检测草莓生育期的mAP 相比 YOLOv4、YOLOv4-SE、YOLOv4-SC模型分别提高8.7%、4.82%和1.63%。该方法可对草莓各生育期目标进 行精准识别和分类，并为设施草莓栽培的信息化、规模化调控提供有效的理论依据。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 灌溉是影响作物产量的重要因素。为更加有效、精确地控制设施作物的灌溉，本研究以章姬 草莓为例，将作物实时生长特征引入灌溉决策模型中，将Penman-Monteith（P-M） 模型和知识推理相结合对 草莓的灌溉展开研究。首先明确影响草莓灌溉的因子和影响系数，然后建立章姬草莓灌溉知识结构和 草莓灌溉知识图谱，接着应用路径排序算法（Path Ranking Algorithm，PRA） 对P-M模型计算的灌溉值进行 调整，实现草莓的精准灌溉。知识推理中每个专家的灌溉调整策略都不相同，本试验以草莓产量最大为目 标，选择概率值最高的一组灌溉推理值对灌溉进行调整。试验结果表明，在规定时间采收的情况下，本研 究提出的基于Penman-Monteith模型和路径排序算法相结合的方法比传统P-M模型方法的果实总产量、单株 果实均产量和果实均重百分比分别提高2478.5g、20.65g和12.15%（单个果实均重提高1.65g），硬度提升了 0.1 kg/cm2。表明该方法根据作物生长状态对作物灌溉进行调整合理，为精确灌溉提供了新的思路。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为了进一步明确地膜覆盖的农业生产潜力, 本研究在北京市昌平区小汤山镇国家精准农业示范基地(40°10′33.26″N, 116°23′37.07″E)设计4 个试验处理[T1: 地膜覆盖(在传统地膜覆盖的基础上膜上覆盖1 cm 土 层)+不灌水; T2: 无地膜+冻水; T3: 无地膜+冻水+拔节水; T4: 无地膜+冻水+拔节水+开花水], 利用称重式蒸 渗仪研究该种地膜覆盖下的冬小麦耗水特征和产量形成机制。结果表明, 4 种处理的累计蒸散量随着播种天数而呈现三次多项式动态方程, 且4 种处理的绝对系数R2>0.99, 拟合性较高。T1、T4 的土壤-作物系数(Kc)最大理论值与实际最大值均出现在抽穗期, 而T2、T3 出现在拔节期, 且4 种处理的Kc 随播种天数呈二次方程,绝对系数R2>0.70(T2 为0.69)。从阶段耗水量看, 播种—拔节期, T1 显著低于T2(T3/T4); 拔节—成熟期, T1 与T2 差异不显著, 但均显著低于T3 和T4 处理(P0.05); 生长后期, 增加了对50~100 cm 土层的水分消耗。从蒸散速率及Kc 看, T1 的蒸散高峰值高于T2, 但低于T3 和T4; T1 的冬后蒸散高峰最大值出现时间(播后215 d)晚于T2、T3 和T4(播后194 d); T1 的Kc 最大值出现时间与T4 相同(播后214 d), 但晚于T2、T3(分别为播后200 d、199 d)。与T2、T3 相比, T1 增加了旗叶叶片水势, 延缓了叶片衰老, 而且土壤表层(0~5 cm)的温度增加了0.5 ℃, 但增加不显著, 这利于降低棵间的土壤蒸发。从产量与产量构成及水分利用效率看, T1 穗粒数和千粒重高于T2 和T3,低于T4, 但差异不显著; T1 产量与T2 和T3 差异不明显, 但显著低于T4, 水分利用效率显著提高了22.6%(P<0.05)。上述结果表明, 在底墒水充足的条件下, 地膜覆盖可代替冻水、拔节水的作用, 通过减少前期土壤蒸发, 为冬小麦生长后期节省大量水分, 在保证产量的前提下降低冬小麦全生育期耗水量, 提高作物水分利用效率。
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