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基于机器学习和无人机图像的棉花密度识别研究 被引量:4
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作者 张静 王清茹 +7 位作者 雷亚平 王占彪 韩迎春 李小飞 邢芳芳 范正义 李亚兵 冯璐 《中国棉花》 2021年第9期6-10,29,共6页
随着人工智能的发展,机器学习正逐渐应用于大田信息化管理,可以节约时间、减少劳动用工。利用无人机获取6个密度(1.5万株·hm^(-2)、3.3万株·hm^(-2)、5.1万株·hm^(-2)、6.9万株·hm^(-2)、8.7万株·hm^(-2)、10.... 随着人工智能的发展,机器学习正逐渐应用于大田信息化管理,可以节约时间、减少劳动用工。利用无人机获取6个密度(1.5万株·hm^(-2)、3.3万株·hm^(-2)、5.1万株·hm^(-2)、6.9万株·hm^(-2)、8.7万株·hm^(-2)、10.5万株·hm^(-2))棉田的RGB图像,以数据增强技术扩大数据集,通过机器学习算法的不同模型(支持向量机、VGGNet16、GoogleNet、MobileNetV2)实现不同密度棉田图像的识别分类,并对比了不同模型的图像识别效果。基于支持向量机模型的方法是利用尺度不变特征变换对数据集进行特征提取,将其作为分类器的输入向量进行图像分类;该模型的平均分类识别准确率为74.18%。基于3种卷积神经网络模型(VGGNet16、GoogleNet、MobileNetV2)的方法是结合迁移学习并搭配Adam优化算法对模型进行微调,自动提取数据集特征并重新训练;其分类识别准确率均在90%以上。结果表明,相较于传统机器学习,3种卷积神经网络模型训练对不同密度棉田图像的分类识别准确率更高。比较4种神经网络模型的测试集验证结果,GoogleNet和MobileNetV2模型的平均分类识别准确率达到98%;结合模型评估指标精确率、召回率、F1分数可知,这2种模型的性能较好。该研究表明了深度学习算法对不同密度棉田图像分类的有效性,探索的图像识别方法和优选模型可为棉花大田信息化管理提供技术支持。 展开更多
关键词 图像分类 机器学习 棉花密度 迁移学习 卷积神经网络
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基于RIL群体鉴定棉花抗黄萎病相关QTLs 被引量:2
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作者 鲁宁宁 赵云雷 +6 位作者 王红梅 陈伟 赵佩 龚海燕 崔艳利 桑晓慧 张凯 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期254-262,共9页
【目的】鉴定出能够稳定表达的棉花抗黄萎病相关数量性状位点(Quantitative trait loci,QTLs)。【方法】以抗落叶型黄萎病棉花品种常抗棉和感黄萎病品种TM-1为亲本配制的111个重组自交系家系为作图群体,筛选出多态性简单序列重复(Simple... 【目的】鉴定出能够稳定表达的棉花抗黄萎病相关数量性状位点(Quantitative trait loci,QTLs)。【方法】以抗落叶型黄萎病棉花品种常抗棉和感黄萎病品种TM-1为亲本配制的111个重组自交系家系为作图群体,筛选出多态性简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR)标记,并用于构建遗传图谱。用完备复合区间作图法对该群体在安阳大田、新疆重病地及病圃等多个环境下的黄萎病病情指数进行QTLs检测。【结果】构建了1张含有12个连锁群、40个标记、总长212.5 cM(厘摩)的遗传图谱。获得了6个与抗黄萎病基因相关的QTLs,对数优势比(Logarithm of the odd score,LOD)分布在2.51~5.55,贡献率最大为20.34%,最小为6.93%。其中,qVR-D05-1能够在安阳大田2015年7月15日和新疆南疆重病地2016年7月9日2个环境中检测到,贡献率分别为12.96%和20.34%。【结论】本研究得到的qVR-D05-1能够为定位出稳定的棉花抗黄萎病相关QTLs提供参考。 展开更多
关键词 棉花 SSR 黄萎病 遗传图谱 数量性状位点
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棉花杂交组合F_1、F_2高产优质性状分析 被引量:10
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作者 张凯 鲁宁宁 +8 位作者 陈伟 陈娅雯 赵云雷 赵佩 龚海燕 崔艳利 桑晓慧 曹志强 王红梅 《中国棉花》 2018年第10期22-27,共6页
为了解棉花杂交组合F_1、F_2高产优质性状的表型差异,为F_2的推广应用提供理论依据。以6个优良品种(系)为亲本,配制8个杂交组合,对F_1、F_2表型性状、产量性状、纤维品质性状比较分析。结果表明:8个杂交组合的表型、产量、纤维品质表现... 为了解棉花杂交组合F_1、F_2高产优质性状的表型差异,为F_2的推广应用提供理论依据。以6个优良品种(系)为亲本,配制8个杂交组合,对F_1、F_2表型性状、产量性状、纤维品质性状比较分析。结果表明:8个杂交组合的表型、产量、纤维品质表现都有差异,强分离F_2整体上有优势衰退的趋势,部分强优势组合F_2产量优势增加。杂交种的株高竞争优势明显,植株长势较鲁棉研28号旺盛;F_2产量竞争优势的衰退与铃重、衣分的减少有关,部分强优势组合产量的增多可能与单株结铃数的显著增多有关。因此,在生产实践中,强优势组合F_2仍然有推广应用价值。 展开更多
关键词 棉花 杂交 产量 纤维品质 竞争优势 F2
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咯菌腈·精甲霜·噻呋种子处理悬浮剂浸种对棉花苗期病害和黄萎病的防治效果 被引量:1
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作者 岳弘辰 马征 +5 位作者 冯自力 冯鸿杰 赵丽红 张亚林 魏锋 朱荷琴 《中国棉花》 2021年第11期10-14,共5页
选用鲁棉研21号为供试材料,分别开展室内发芽试验和田间小区试验,以评估有效成分质量分数为0.2%的咯菌腈·精甲霜·噻呋种子处理悬浮剂(FS)药液浸种对棉花苗期病害和黄萎病的防治效果。室内发芽试验结果表明,该药剂浸种处理能... 选用鲁棉研21号为供试材料,分别开展室内发芽试验和田间小区试验,以评估有效成分质量分数为0.2%的咯菌腈·精甲霜·噻呋种子处理悬浮剂(FS)药液浸种对棉花苗期病害和黄萎病的防治效果。室内发芽试验结果表明,该药剂浸种处理能够促进种子萌发,并提高种子活力。播种第4天发芽势达73.33%,播种第7天发芽率和发芽指数分别为91.33%和31.29,均显著高于清水浸种处理和空白对照。田间小区试验结果显示,播种前使用该药剂浸种能够提高出苗率,对苗期病害的防治效果达62.46%;播种后第90天和第105天对黄萎病的防效分别为37.21%和23.23%,均显著高于清水浸种处理。本研究初步表明,使用0.2%咯菌腈·精甲霜·噻呋FS药液浸种处理对棉花种子安全,能够促进种子萌发,并可有效防治棉花苗期病害和黄萎病。 展开更多
关键词 棉花 药剂浸种 苗期病害 黄萎病 病害防治
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2019年新疆棉花主要病虫害发生概况 被引量:8
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作者 热依汗古丽·阿布都热合曼 艾合买提·吾斯曼 +2 位作者 魏新政 于海霞 匡猛 《中国棉花》 2019年第11期7-9,共3页
根据各地州县市植保系统调查数据汇总,概述了新疆维吾尔自治区2019年棉花主要病虫害总体发生情况,并从越冬基数、气象条件、作物布局与耕作制度及栽培品种等因素进行了综合分析,为做好全区棉花病虫害防治工作提供参考。
关键词 棉花 新疆维吾尔自治区 病虫害 发生概况 发生原因
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2020年新疆棉花主要病虫害发生概况 被引量:6
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作者 热依汗古丽·阿布都热合曼 伊力亚尔·达吾提江 +2 位作者 艾合买提江·努力买买提 魏新政 匡猛 《中国棉花》 2021年第2期10-12,16,共4页
根据各地植保系统调查数据,概述了新疆维吾尔自治区2020年棉花主要病虫害总体发生情况,并从越冬基数、气象条件、作物布局与耕作制度及栽培品种等因素进行了综合分析,为做好全区棉花病虫害防治工作提供参考。
关键词 棉花 新疆维吾尔自治区 病虫害 发生概况 影响因素
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2019年新疆棉花主要病虫害发生趋势预报 被引量:5
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作者 热依汗古丽.阿布都热合曼 于海霞 +1 位作者 魏新政 匡猛 《中国棉花》 2019年第1期14-15,共2页
根据2018年秋季棉花病虫害越冬基数、品种布局、气候条件等因素综合分析,预测了新疆维吾尔自治区2019年棉花主要病虫害总体发生趋势,为做好全区棉花病虫害防治工作提供参考。
关键词 棉花 新疆维吾尔自治区 病虫害 发生趋势 预测预报
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2021年新疆棉花重大病虫害发生趋势 被引量:3
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作者 热依汗古丽·阿布都热合曼 伊力亚尔·达吾提江 +2 位作者 艾合买提江·努力买买提 于海霞 匡猛 《中国棉花》 2021年第3期41-41,44,共2页
根据2020年新疆维吾尔自治区棉花主要病虫害发生情况,结合越冬基数、气候条件等因素,预测了2021年棉花重大病虫害发生趋势,为及时做好新疆棉花病虫害防控工作提供参考。
关键词 棉花 新疆维吾尔自治区 病虫害 发生趋势 预测
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利用马克隆值差异显著的BILs鉴定棉纤维品质相关基因 被引量:4
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作者 吴嫚 李龙云 +2 位作者 裴文锋 Zhang Jinfa 于霁雯 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期52-62,共11页
【目的】马克隆值是衡量棉纤维品质的重要指标之一。利用马克隆值存在显著差异的2个陆海回交近交系材料进行高通量基因芯片分析,旨在筛选和鉴定棉纤维发育相关的关键基因。【方法】从SG747(Gossypium hirsutum L.)和Giza75(Gossypium Ba... 【目的】马克隆值是衡量棉纤维品质的重要指标之一。利用马克隆值存在显著差异的2个陆海回交近交系材料进行高通量基因芯片分析,旨在筛选和鉴定棉纤维发育相关的关键基因。【方法】从SG747(Gossypium hirsutum L.)和Giza75(Gossypium Barbadense L.)高世代回交近交系(Backcross Inbred Lines,BILs)群体中选取NMGA-140(马克隆值6.2)和NMGA-051(马克隆值4.0)为材料,利用Affymetrix公司的棉花寡聚核苷酸基因芯片对其开花后10 DPA(Days after anthesis)的棉纤维进行了表达谱分析。【结果】获得了2655个差异表达基因,包括功能预测基因(15.57%),翻译、核糖体结构与生物合成相关基因(13.54%)和翻译后修饰、蛋白质转换、分子伴侣相关基因(9.31%)等。推测β-tub10正向调控棉纤维发育过程,β-tub1负向调控棉纤维发育过程,Ghi.3578.1.S1_s_at在棉纤维发育早期起到了作用。【结论】为棉花纤维品质的遗传改良提供了丰富的基因资源,为分子标记辅助育种开发更多新的分子标记。 展开更多
关键词 棉纤维品质 马克隆值 基因芯片 差异表达基因
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种植密度对机采麦套棉产量形成及品质的影响 被引量:1
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作者 赵欣欣 刘太杰 +7 位作者 韩迎春 王国平 陈焕轩 熊世武 雷亚平 杨北方 李亚兵 冯璐 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2081-2090,共10页
【目的】研究机采麦套短季棉种植模式下不同种植密度对棉花产量和品质的影响,为麦棉两熟种植模式下机采短季棉适宜密度的选择提供依据。【方法】于2019年选择早熟品种锦科707(JK707)和鲁棉2387(LM2387)为材料,进行大田试验,设置3个密度... 【目的】研究机采麦套短季棉种植模式下不同种植密度对棉花产量和品质的影响,为麦棉两熟种植模式下机采短季棉适宜密度的选择提供依据。【方法】于2019年选择早熟品种锦科707(JK707)和鲁棉2387(LM2387)为材料,进行大田试验,设置3个密度梯度(4.5×10^(4)株/hm^(2)(D_(1))、9×10^(4)株/hm^(2)(D_(2))、13.5×10^(4)株/hm^(2)(D_(3)))。【结果】随密度增加,株高、果枝台数和节枝比逐渐降低,而叶面积指数(LAI)和生物量则逐渐增大,JK707和LM2387的LAI均以D_(3)最大,分别为3.14和4.16。JK707、D_(2)和D_(3)较D_(1)生物量分别增加40.4%和42.0%;LM2387、D_(2)和D_(3)较D_(1)生物量分别增加65.5%和85.1%。随密度升高,籽棉产量先升高后降低,2个品种均以D_(2)种植密度产量最高(JK707和LM2387分别为4 025和4 114 kg/hm^(2))。与JK707相比,LM2387皮棉产量在中高密度(D_(2)和D_(3))下更具优势。纤维马克隆值随密度增加逐渐下降,纤维强度以D_(2)最优。JK707的纤维长度、强度和马克隆值均优于LM2387。【结论】在黄河流域机采麦套短季棉种植模式下,早熟棉品种锦科707和鲁棉2387在种植密度D_(2)(9×10^(4)株/hm^(2))下能够实现优质高产。锦科707纤维品质优,而鲁棉2387衣分高,且株型更紧凑,成铃更集中,更适宜机械化采收。 展开更多
关键词 麦棉两熟 棉花品种 密度 生物量 产量构成
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覆膜对滴灌棉田土壤水分时空运移的影响 被引量:3
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作者 王剑 杨北方 +7 位作者 陈焕轩 李鑫 冯璐 雷亚平 熊世武 李小飞 王占彪 李亚兵 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1255-1264,共10页
【目的】对比分析覆膜与无膜滴灌棉田土壤水分在时间维度上以及空间维度上的运移规律,为棉花精准灌溉、无膜棉栽培技术提供理论依据与技术支撑。【方法】以膜下滴灌和无膜滴灌作为试验处理,采用5TE土壤水分温度传感器实时采集棉花全生... 【目的】对比分析覆膜与无膜滴灌棉田土壤水分在时间维度上以及空间维度上的运移规律,为棉花精准灌溉、无膜棉栽培技术提供理论依据与技术支撑。【方法】以膜下滴灌和无膜滴灌作为试验处理,采用5TE土壤水分温度传感器实时采集棉花全生育期土壤水分数据,采用Voxler和Surfer等软件对土壤水分网格数据进行时空插值、3D可视化以及切片。【结果】膜下滴灌土壤水分含量整体高于无膜滴灌处理;垂直方向上,膜下滴灌各不同深度土层间的运移加快,土壤水分含量随着深度增加而增加,在底层土壤(80~100 cm)水分含量最多,而无膜滴灌各土层间的土壤水分交流不活跃,水分主要集中表层土壤(0~20 cm);水平方向上,2种处理的近根系和远根系土层的土壤水分含量无显著差异;时间维度上,随着棉花生育进程的推进,膜下滴灌处理的土壤水分含量总体呈现上升的趋势,土壤水分消退速率在滴灌前(6月20日)为3×10^(-4) m^(3)/(m^(3)·d),6月20日至8月11日(滴灌后)维持在30×10^(-4) m^(3)/(m^(3)·d),8月11日至8月26日增至30×10^(-4) m^(3)/(m^(3)·d),8月26日(最后1次滴灌)后降低至30×10^(-4) m^(3)/(m^(3)·d),而无膜滴灌处理的土壤水分变化较为平稳,滴灌前水分消退速率在0.7×10^(-4) m^(3)/(m^(3)·d),滴灌后为10×10^(-4) m^(3)/(m^(3)·d)。【结论】覆膜处理能使土壤水分从表层向下运移,底层(80~100 cm)水分最多;而水平方向上,2种处理的近根系和远根系土壤水分无明显差异;时间维度上,覆膜处理提高了滴灌棉田的土壤水分的变化波动,使其水分消退速率增加,无膜处理的水分消退速率却保持稳定。 展开更多
关键词 覆膜 土壤水分 时空运移 Voxler切片
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