-
观赏海棠作为集观赏、生态价值于一体的蔷薇科苹果属植物,在宁夏园林景观构建与生态建设中地位日益凸显.本研究系统综述了宁夏观赏海棠栽培技术研究进展,聚焦品种筛选与适应性分析、苗木繁育、栽植管理、养护技术等核心环节,重点阐述针对宁夏干旱半干旱、土壤偏碱、冬季寒冷等地域特征的技术优化方案,剖析当前栽培实践中存在的品种退化、技术不规范等问题,并展望品种创新、智能化栽培及产业链延伸等发展方向,为推动宁夏观赏海棠产业标准化、可持续发展提供理论参考与实践依据.
宁夏观赏海棠栽培技术品种筛选智能化栽培
-
苹果树枝条实例分割既是苹果采摘机器人实现机械臂采摘路径规划与无损避障采摘的重要前提,又是信息采集机器人逐树逐枝感知果树表型信息的重要基础.本研究针对矮化密植苹果园非结构化环境下,光照剧变及背景干扰导致的枝条分割边界模糊,且末端细微枝条在深度学习网络的下采样过程中特征易丢失的难题,提出一种面向果园的跨模态注意力与边缘感知的苹果树枝条实例分割模型CAROL-YOLO(Cross-modal attention and refinement for orchard localization YOLO).首先,设计了一种可见光图像辅助的"特征仿射-非刚性变换"图像级联配准流程,构建了宽波段近红外(Visible-near infrared,Vis-NIR)图像-深度图像配准的苹果树枝条多模态数据集;在此基础上,以YOLO v8为基础,设计了伪孪生双流空间几何门控骨干网络,通过该骨干网络,设计了空间几何门控模块(Spatial-geometry aware gating encoder,S-Gate)提取深度图像中的前景枝条空间位置,并自适应增强宽波段近红外图像中前景枝条的空间位置特征;同时设计了一种边缘感知模块(Edge-aware module,EAM),显式增强细微枝条高频边界信息,以增强深度学习网络下采样后果树枝条的分割精度.实验结果表明:CAROL-YOLO模型在不同的参数量级(Nano/Small/Large)上均取得一致性的性能提升.以CAROL-YOLO-s为例,模型mAP50-95达(39.6±0.1)％,参数量仅为2.03 × 107;与基线模型YOLO v8m-seg相比,在参数量减少25.6％的情况下,mAP50-95仍提升了 1.4个百分点;与YOLO 11m-seg及YOLO 26m-seg模型相比,在参数量分别减少8.9％和24.5％的情况下,mAP50-95仍分别提升了 0.8个百分点和1.4个百分点.该方法有效解决了果园非结构化复杂环境下的枝条漏检问题,同一模型不同大小下的一致性能提升可为不同类型果园机器人精细化作业提供可靠的感知算法支撑.
苹果枝条实例分割多模态融合YOLO农业机器人
-
针对红富士苹果机械损伤早期皮下"暗伤"无法用肉眼和 RGB图像识别问题,本文提出一种应用透射高光谱技术的机械损伤识别方法.利用透射高光谱系统采集苹果感兴趣区域(隐性机械损伤区域、健康无伤区域)400~1000 nm内的光谱信息,对原始光谱数据进行基准线校正等五种预处理后,采用连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)和竞争自适应重加权采样(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)开展特征波长筛选.结合主成分分析与最小噪声分离变换(Minimum Noise Fraction Separation,MNF)对特征波段图像进行降维,通过阈值分割、形态学算法等分割出机械损伤区域,提取感兴趣区域全像素点光谱信息,分别建立基于全波段和特征选择的支持向量机和 BP 神经网络苹果皮下隐性机械损伤识别模型.结果表明,透射模式下机械损伤识别的最佳预处理方法为 BC基准线校正,整体准确率为 81.67%,较原始光谱模型提高了 8.9%,特征波段709 nm 下的第一主成分 MN1和第三主成分 MN3图像可有效分割出样本皮下隐性机械损伤区域;在所有构建模型中,BC-CARS-BP预测模型性能最优,预测集准确率达到 97.50%,可有效区分苹果健康组织与不同程度的早期皮下隐性机械损伤.研究表明,透射高光谱成像技术可精准捕捉苹果早期未褐变皮下暗伤的光学特征,为苹果采后贮运环节的早期机械损伤无损检测提供技术支撑与方法参考.
无损检测图像处理苹果高光谱成像隐性机械损伤早期皮下暗伤
-
针对传统果园病害人工巡检效率低、误诊率高等问题,设计了一种融合高精度导航与多模态数据协同分析的叶片病害智能巡检机器人.巡检机器人配备了电源动力系统、控制主机系统、无线通信系统、导航避障系统和参数采集系统,通过集成 3D SLAM 建图、RTK-GPS/NDT 点云匹配与基于多模态数据协同构成的五维表型矩阵模型,可实现复杂果园环境下的精准导航与快速病害识别.在苹果果园田间环境中开展炭疽叶片病害巡检试验,定点导航试验结果表明,巡检机器人以 1.0 m/s 的速度工作时,RTK 融合 NDT 点云匹配的横向定位误差不超过 2 cm,航向定位误差不超过 0.42°;苹果炭疽叶片病害识别田间试验中,在 0.5 m/s 的速度下,模型组基于多光谱、热辐射和三维几何特征构建的五维表型矩阵,与人工组相比显著提升了病害检测鲁棒性,早期检出率 91.7%,误报率降低 16.6 个百分点,系统单树检测耗时仅 45 s,效率提升 10 倍以上,且病害预警时间提前 3.8 d,验证了多模态数据融合与边云协同架构在果园智能化管理中的实用性,为规模化推广提供技术支撑.
果园叶片病害巡检机器人五维表型矩阵模型多模态数据融合苹果炭疽叶片病害
-
针对 RRT*算法在路径规划中存在扩展方向随机性大、收敛速度慢、路径不够平滑等问题,提出了一种基于双向RRT*(Bi-RRT*)算法的苹果采摘机械臂路径规划方法.首先,利用两棵树中节点坐标信息构建一种向量引导的自适应扩展策略,降低节点扩展过程中的随机性,提升搜索效率;其次,引入动态步长机制与双向启发式直连策略,减少路径中冗余节点的数量,加快路径收敛速度;然后,对生成的初始路径进行双向插分步进剪枝与 B 样条平滑优化,改善路径的长度和平滑性,提高最终生成路径的整体质量;最后,在 MATLAB 中分别与标准的 RRT*算法、Bia-RRT*算法和 Bi-RRT*算法在 3 种不同的环境下进行算法仿真分析,实验结果表明,在 3 种环境下,改进双向 RRT*算法相比对比算法不仅减少了路径长度和平均迭代次数,还缩短了规划时间,提高了路径的平滑度;此外,通过机械臂实验仿真和苹果采摘真实环境模拟实验,进一步验证了该改进算法在苹果采摘过程中的实用性和稳定性.
苹果采摘机械臂路径规划Bi-RRT*算法
-
该研究采用高效液相色谱法测定了现制奶茶中 3 种防腐剂苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸,5 种甜味剂安赛蜜、糖精钠、阿斯巴甜、阿力甜、爱德万甜,11 种合成着色剂柠檬黄、新红、苋菜红、靛蓝、胭脂红、日落黄、诱惑红、亮蓝、酸性红、喹啉黄、赤藓红和 6 种酸度调节剂苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、丁二酸、富马酸的含量,了解现制奶茶中这 4 类食品添加剂的使用情况.结果表明,在现制奶茶样品中检出的食品添加剂包括山梨酸、安赛蜜以及 6 种酸度调节剂,其中含量较高的为乳酸、苹果酸和柠檬酸.该研究可为对现制奶茶的食品安全监管提供参考.
高效液相色谱法现制奶茶食品添加剂
-
龙丰苹果是黑龙江省农业科学院杂交育成的优质抗寒小果型苹果树种.第十师农业科学研究所于2019年引进栽种,对其引种表现连年观察了解并掌握其生长规律,本文对龙丰苹果在北屯垦区的性状表现、建园与定植、水肥管理、花果管理、整形修剪、主要病虫害防治等栽培技术要点进行总结归纳,以期为其在北屯垦区推广种植提供技术参考.
北屯垦区龙丰苹果引种表现栽培技术
-
[目的]为明确从吉林省敦化市牡丹岗林场健康长白落叶松枝条分离得到的一株内生细菌(编号为DH 3-8)的抑菌效果及分类地位.[方法]分别采用平板对峙法和杯碟法测定该菌株及其发酵液的抑菌活性和抑菌谱,并通过形态观察、生理生化特征、16S rDNA序列分析,初步明确其分类地位.[结果]该菌株为多粘类芽孢杆菌,对12种供试植物病原菌均有抑制作用,其中对核桃溃疡病病原菌抑制效果最为明显,活菌抑菌带宽和发酵液抑菌直径分别为14.83 mm和25.85 mm;对供试的玉米大斑病、烟草赤星病、苹果果腐病和落叶松枯梢病的病原菌均有明显的抑制效果,活菌抑菌带宽分别为 14.81 mm、13.57 mm、13.53 mm和 12.05 mm,发酵液的抑菌直径分别达 23.18 mm、25.67 mm、19.73 mm 和 16.17 mm.[结论]该菌株抑菌谱广,应用开发前景良好.
多粘类芽孢杆菌分类鉴定抑菌效果
-
苹果作为典型的呼吸跃变型果实,采后贮藏期间易因乙烯大量释放与活性氧(ROS)积累而导致软化、腐烂及品质下降,严重影响其贮藏期与经济价值.本研究以'王林'苹果为试材,系统探讨了不同浓度外源还原型谷胱甘肽(GSH,10、20、40 μL·L-1)处理对其采后贮藏性能的影响,测定了果实硬度、乙烯释放量、可溶性固形物含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性等指标.结果表明,20 μL·L-1 GSH处理显著延缓了果实软化,贮藏30、60和90 d时的硬度分别较对照提高8.9%、11.5%和14.9%;同时显著抑制乙烯释放,在呼吸高峰(30 d)和贮藏末期(90 d)分别降低25.7%和53.6%.此外,该处理维持了较高的可溶性固形物含量(90 d时为16.8%,对照为15.9%),并轻微提升了可溶性蛋白含量.贮藏15 d后,处理组MDA含量显著低于对照,且超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著增强,90 d时分别较对照提高35.6%、42.1%和50.6%.综上,外源GSH处理可有效延缓苹果采后衰老、改善贮藏性能并维持果实品质,为苹果采后保鲜技术的优化提供了理论依据与实践参考.
还原型谷胱甘肽’王林’苹果采后衰老贮藏品质抗氧化酶
-
比较陇东地区矮化密植条件下"爱妃""瑞雪""秦脆"3 个苹果品种新梢伸长与枝径增粗的动态差异,为该区域品种选择及树体精细化管理提供理论依据.以株行距 1m×3m 定植的三年生矮化苹果树为试材,在统一水肥管理条件下,于 2025 年生长季(4 月 18 日—11 月 14 日)定期测定新梢长度与枝径粗度,采用定量统计与定性归纳相结合的方法,系统分析品种间生长节律与差异特征.3 个品种新梢生长均呈"慢-快-稳"的S 型增长曲线.新梢总生长量以"秦脆"最高(98cm),"瑞雪"次之(91cm),"爱妃"最低(73cm),品种间差异达极显著水平.依据曲线形态,可将"秦脆"与"瑞雪"归为"持续生长型","爱妃"属"早停型".枝径粗度方面,"瑞雪"最终枝径最大(23.30mm),显著高于"秦脆"(22.44mm)与"爱妃"(21.49mm)."瑞雪"全年增粗持续性强,属"持续增粗型"."秦脆"新梢延伸势能最强;"瑞雪"枝干增粗优势显著;"爱妃"生长缓和,树体结构紧凑.结合陇东地区生态特征与生产需求,建议水源充足且追求早期产量的园区优先发展"秦脆";注重枝干机械强度与抗逆性的园区推荐"瑞雪";高密度栽培或省力化经营模式则宜选用"爱妃".
苹果品种矮化密植陇东地区新梢生长枝径粗度生长策略分化
