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【目的】干旱胁迫严重影响玉米生长和产量水平,对玉米干旱胁迫快速、精确监测,及时制定相应的防灾减灾措施对保障玉米丰产稳产具有重要意义。对玉米干旱卷曲叶片进行监测是实现快速精确地监测玉米干旱胁迫的重要方法。【方法】文章使用单反相机获取干旱胁迫和适宜水分处理下的玉米植株数字图像,使用多边形框手动标注玉米卷曲叶片,建立玉米卷曲叶片目标检测数据集,使用目标检测模型Mask R-CNN对玉米卷曲叶片进行检测。【结果】目标检测模型进行玉米卷曲叶片检测的置信度高于98%,在IOU阈值为0.5时,卷曲叶片检测模型的均值平均精度为74.35%。【结论】目标检测算法能精确地对玉米卷曲叶片进行检测和分割,卷曲检测置信度高。基于叶片卷曲信息的玉米干旱胁迫识别具有快速、及时、精确等优点。随着作物表型组学的发展,目标检测算法可广泛应用于作物生物胁迫、非生物胁迫以及作物表型研究中感兴趣区域的识别和定位等研究。 相似文献
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探究以颜色和纹理为特征,以神经网络建模为方法,识别玉米干旱的效果。利用可见光成像方式采集不同干旱胁迫下的玉米图像,通过编程从玉米图像中自动提取颜色和纹理特征变量,以多个BP神经网络集成学习的方法构建玉米不同生长发育阶段的干旱识别模型,识别不同干旱程度的玉米植株。结果表明:玉米出苗—拔节阶段的模型在训练和验证时的平均识别准确率和平均识别精度均在90%以上,识别误差均值小于0.1;拔节—抽雄阶段的模型在训练和验证时识别干旱的平均准确率和平均识别精度均在85%以上,识别误差均值为0.1和0.14;抽雄—成熟阶段的模型在训练和验证时识别干旱的平均准确率分别为85.36%和84.27%,平均精度在均在80%以上,识别误差均值为0.15和0.16。玉米出苗—拔节、拔节—抽雄、抽雄—开花3个阶段的干旱识别模型对田间玉米干旱的平均识别准确率在75%左右,平均识别精度在80%以上,平均识别误差依次为0.22、0.21、0.29。总之,出苗—拔节阶段的玉米干旱识别模型识别干旱的能力最强,拔节—抽雄阶段的模型次之,抽雄—成熟阶段的模型较差,同一模型对同一干旱程度的识别,模型训练时的识别效果最好,验证时的识别效果次之,测试效果较差,同一模型对不同干旱程度的识别,总体表现为对中旱水平识别效果最不理想,对适宜和特旱水平的识别效果最好。研究结果为玉米干旱特征模式识别和利用表型特征实现玉米旱情自动监测预警提供参考。 相似文献
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2015-2016年对黑河市九三管理局30年气象要素及大豆品种黑河43在覆膜、不同密度等级和化控处理下全生育期产量和鼓粒期的冠层结构、受光量和光分布特征进行测量分析。两年实验结果表明:2015年降雨较多,产量增长;2016年7~8月降雨量极少,干旱胁迫严重影响植株生长发育,叶面积指数小、受光量小,产量减产;光在冠层内分布呈线性变化,主要集中在大豆冠层顶部;单位土地面积受光量与单位叶面积受光量、单株叶片数、叶面积指数、单叶面积均呈显著正相关关系,说明冠层结构是影响冠层受光量的主要因素,叶面积指数越大,单叶面积越大,单位土地面积受光量越多,大豆百粒重及产量均与单位叶面积受光量呈正相关关系,与单位土地面积受光量呈显著正相关关系,表示在黑河地区大豆受光量对大豆生长发育和产量增长具有重要影响;覆膜及D2密度(48万粒/hm2)处理下受光量最高,产量最高。因此增密与覆膜结合,调整植株冠层结构,保证植株生长发育,提高叶面积指数,充分利用当地光温水气候资源是进一步提高单产的途径。 相似文献
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我国农业立体污染特征与防治设想 总被引:1,自引:0,他引:1
农业立体污染是个全新的理念,与点源污染、面源污染有直接的关联,但又有质的差别。剖析了我国农业立体污染的特征与严峻态势,介绍了国外农业污染研究与防治进展,提出了我国农业立体污染防治的总体思路。论述了其指导思想、基本途径和基本目标等,并提出了构建我国农业立体污染防治体系的对策建议。 相似文献
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农作物灾情田间调查分级规范的研究现状 总被引:1,自引:1,他引:0
近年来,农业气象灾害对中国农业生产的影响呈现危害范围逐年扩大、灾害程度逐年加重的态势,农作物灾情调查和灾害损失评估的研究越来越受到各级政府和部门的重视,为此,农作物受灾等级研判标准的重要性凸显。文章主要对中国现有的灾损评估方法及标准进行了归纳,主要包括农业部门在农情调度中对灾害的统计方法和气象部门对农业气象灾害等级的观测方法,还介绍了正在研究拟定中的农作物灾情田间调查分级规范,并指出农作物灾情田间调查分级的方法是一种将农业标准与气象标准相结合的方法,有利于将科学研究与生产实际相结合,并且便于各级部门及时采取科学的防灾减灾措施,将为农情调度、灾害损失评估、灾后农业生产自救提供科学依据。 相似文献
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不同保水措施对南方季节性干旱区春玉米的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为缓解日益严重的南方季节性干旱危害,选取目前生产上相对实用的干旱防控技术措施,通过对春玉米干旱胁迫试验,模拟季节性干旱的发生,研究探讨了南方季节性干旱区域地膜覆盖(FM)、稻草覆盖(SM)、保水剂(SAP)和对照(无处理,CK)对春玉米保水抗旱及产量的影响。结果表明,与CK相比,FM、SM、SAP同期土壤含水量最大分别增加了28.1%、13.55%和11.37%,叶绿素含量分别提高了26.1%、12.8%和10.2%,植株地上部全氮(N)、全钾(K)含量均显著高于CK,产量显著增加了33.80%、25.87%和13.59%。FM还显著提高了土壤温度,加快了玉米的生育进程,生育期缩短了6 d。上述结果说明,地膜覆盖能使玉米提早成熟,有利于避旱减灾,同时3种保水措施均能通过保蓄土壤水分,缓解季节性干旱危害,实现玉米增产增收。 相似文献
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基于标准化降水指数的中国南方季节性干旱近58 a演变特征 总被引:32,自引:23,他引:32
近年来南方地区季节性干旱频繁发生,对农业生产造成了严重影响。分析其演变特征和发生规律,能为应对全球气候变化背景下制订抗旱减灾对策提供理论依据。该研究利用中国南方15个省(市、区)的气象台站降水资料,选择采用标准化降水指数(SPI)为干旱指标,计算了南方地区最近58 a(1951-2008年)各月干旱指数,在此基础上分析了全年及各季季节性干旱的站次比(发生干旱站数与总站数之比)和干旱强度的年际变化。研究结果表明:干旱程度在时间尺度上呈不同程度增加趋势;干旱的季节性特征为春旱和秋旱有加重的趋势,而夏旱和冬旱有减轻的趋势。季节性干旱空间演变特征表现为:长江中下游地区、西南地区、华南地区等各区域季节性干旱变化与整个南方总体干旱变化表现基本一致。在当前气候变化背景下,我国南方干旱整体上呈现对农业生产的不利影响加重的趋势。研究和验证表明标准化降水指数(SPI)能很好地体现季节性干旱的年际变化特征。 相似文献