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基于卷积神经网络和叶绿素荧光成像的绿豆叶斑病识别研究

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山东农业科学 2024年

作者：张浩淼高尚兵蒋东山李洁袁星星陈新刘金洋淮阴工学院计算机与软件工程学院江苏省农业科学院经济作物研究所

为了解决绿豆叶斑病不同病害等级之间容易混淆的问题，本研究以感染不同程度叶斑病的绿豆叶片叶绿素荧光图像为研究对象，提出了多模块串联卷积神经网络（Multi-Module Sequential Convolutional Neural Network，MMS-Net）模型。该模... 详细信息

为了解决绿豆叶斑病不同病害等级之间容易混淆的问题，本研究以感染不同程度叶斑病的绿豆叶片叶绿素荧光图像为研究对象，提出了多模块串联卷积神经网络（Multi-Module Sequential Convolutional Neural Network，MMS-Net）模型。该模型主要由本研究搭建的Sub模块和Wave模块串联堆叠组成，并且在每个Sub模块中和每个Wave模块结尾处加入混合注意力机制CBAM，在减少非叶斑病特征干扰的同时，对相似病斑进行更为细致的特征提取，提高病害识别的准确率。在相同条件下，与经典的卷积神经网络模型（VGG16、GoogleNet、ResNet50）以及流行的轻量级卷积神经网络模型（MobileNetV2、MobileNeXt、MobileNetV3、ShuffleNetV2）进行比较，本研究提出MMS-Net模型参数量仅为11.43 M，测试准确率达到91.25%，均高于其他模型，分类效果最优。通过分析精度、召回率、F1分数等评价指标可以看出MMS-Net模型具有较好的鲁棒性和泛化能力。本研究结果可为绿豆等作物的抗病种质资源识别和筛选提供新思路。

关键词：绿豆叶斑病病害等级卷积神经网络叶绿素荧光图像注意力机制

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绿豆叶斑病病菌生长特性研究

中国植保导刊 2014年第10期34卷 16-19页

作者：金玉晓李薇台莲梅杨洋左豫虎黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319

对采集的绿豆叶斑病病叶,进行了病原菌分离、鉴定及其菌丝生长特性研究。结果表明,绿豆叶斑病病菌为变灰尾孢菌（Cercospora canescens *** Martin）;菌丝生长最适培养基是PSA培养基。不同培养基上的菌落颜色不同。病菌生长适宜温度为25... 详细信息

对采集的绿豆叶斑病病叶,进行了病原菌分离、鉴定及其菌丝生长特性研究。结果表明,绿豆叶斑病病菌为变灰尾孢菌（Cercospora canescens *** Martin）;菌丝生长最适培养基是PSA培养基。不同培养基上的菌落颜色不同。病菌生长适宜温度为25-30℃;病菌对p H的适应范围较广;光照有利于菌丝的生长;病菌生长最适碳源为麦芽糖,最适氮源为酵母膏。

关键词：绿豆叶斑病病菌菌丝生长特性

基于MS-PLNet和高光谱图像的绿豆叶斑病病级分类

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江苏农业科学 2023年第6期51卷 178-186页

作者：余骥远高尚兵李洁陈新李士丛张浩淼袁星星唐琪淮阴工学院江苏淮安223001 江苏省农业科学院经济作物研究所江苏南京210014

为在绿豆播种过程中提高叶斑病的识别准确率,以实验室获取的高光谱图像为研究对象,提出基于MS-PLNet(multiscale-PlantNet)和高光谱图像的绿豆叶斑病病级分类方法。将绿豆叶片彩色图像通过专业设备转换为高光谱格式,依据病斑大小占叶面... 详细信息

为在绿豆播种过程中提高叶斑病的识别准确率,以实验室获取的高光谱图像为研究对象,提出基于MS-PLNet(multiscale-PlantNet)和高光谱图像的绿豆叶斑病病级分类方法。将绿豆叶片彩色图像通过专业设备转换为高光谱格式,依据病斑大小占叶面积比例,将高光谱图像标注为高抗、抗、中抗、中感、感病5个类别,构成本试验的数据集,然后建立MS-PLNet卷积神经网络模型,该图像分类模型包括图像输入、多尺度特征提取、特征融合、分类等4个阶段。为提高模型对输入不同分辨率图像的适用性,将多尺度图像输入到多尺度特征提取模块,获取分类需要的特征图;为将不同尺度的特征图进行特征融合,通过不同步长的下采样和上采样操作,获取特征融合阶段的输入特征图;为在最终分类阶段获取对分类起作用的特征图,采用通道注意力机制让分类器关注有用的特征,抛弃冗余特征;最后通过使用softmax分类器实现对高光谱图像中高抗、抗、中抗、中感、感病5个绿豆叶斑病病级的分类。通过与已有图像分类方法进行比较,MS-PLNet在训练时获得了最高的验证准确率,训练300次验证准确率为96.8%,训练1 000次验证准确率为98.4%;在获得最高验证准确率的同时,训练时间大大缩短,MobileNet-V3在所有与本研究方法进行比较的先进方法中训练时间较短,但是训练300次所花费的时间是MS-PLNet的1.59倍,训练1 000次所花费的时间是MS-PLNet的1.12倍。本研究提出的MS-PLNet模型计算量为0.39 GMac,参数数量为7.75 million,能够高效利用GPU资源。对5个类别的叶斑病图像进行分类时,分类的平均精度达到95.0%,召回率达到99.9%,可以实现叶斑病的高精度识别。本研究所提出的基于MS-PLNet和高光谱图像的分类方法,能够对绿豆叶斑病进行有效的病级分类,同时该方法可以输入多个尺度的图像并且具有较小的参数,可以应用于移动设备实现真实环境下的绿豆叶斑病识别。

关键词：绿豆叶斑病图像分类卷积神经网络多尺度特征高光谱图像

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绿豆叶斑病药剂防治试验简报

植物保护 1985年第4期 29-30页

作者：李怡琳李淑英凌贤巨芦永生中国农科院品资所安徽省嘉山县农科所

绿豆叶斑病Cercospora sp 是绿豆上的重要病害之一,我国绿豆主要产区安徽、河南等地在绿豆开花结荚期常因此病造成大量落叶,致使严重减产或失收,大大影响绿豆的生产和发展。如我国著名的明光绿豆产地安徽省嘉山县为叶斑病的常发区,在197... 详细信息

绿豆叶斑病Cercospora sp 是绿豆上的重要病害之一,我国绿豆主要产区安徽、河南等地在绿豆开花结荚期常因此病造成大量落叶,致使严重减产或失收,大大影响绿豆的生产和发展。如我国著名的明光绿豆产地安徽省嘉山县为叶斑病的常发区,在1979年70亩绿豆良种田因叶斑病的为害只收40斤种子。为了寻求防治叶斑病有效农药,我们于1984年7—10月在安徽省嘉山县农科所进行了几种农药的防治对比试验,为该病的大面积防治提供了依据。材料和方法试验绿豆品种为明系一号(感病品种)。试验药剂均为农牧渔业部药检所提供的进口

关键词：绿豆叶斑病粒数药剂防治单株荚数

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丁子香酚对绿豆叶斑病的田间防治效果

农业科技通讯 2021年第4期 102-105页

作者：周洪妹李彩菊张会永胡永宏邵秋红李保佳柳术杰保定市农业科学院河北保定071000 保定市职业技术学院河北保定071000

为筛选出防治绿豆叶斑病有效的生物药剂,采用喷雾法,比较0.3%丁子香酚可溶液剂和30%吡唑醚菌酯悬浮剂、250 g/L嘧菌酯悬浮剂在田间对绿豆叶斑病的防治效果。2年田间药效试验发现,丁子香酚对绿豆叶斑病的防治效果最好,最高防效达49.23%... 详细信息

为筛选出防治绿豆叶斑病有效的生物药剂,采用喷雾法,比较0.3%丁子香酚可溶液剂和30%吡唑醚菌酯悬浮剂、250 g/L嘧菌酯悬浮剂在田间对绿豆叶斑病的防治效果。2年田间药效试验发现,丁子香酚对绿豆叶斑病的防治效果最好,最高防效达49.23%。喷施药剂防治绿豆叶斑病对产量有一定的促进作用,但效果不显著。推荐在生产上使用丁子香酚防治绿豆叶斑病。

关键词：丁子香酚绿豆叶斑病防治效果

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灭病威防治绿豆叶斑病初报

农药 1989年第6期28卷 50-50页

作者：郭继红刘钦兰郑现敏河南省郸城县植保植检站

灭病威(多硫胶悬剂)是将多菌灵与硫磺按1:1混配而成。1987年至1988年我们试用其防治绿豆叶斑病,取得了较为理想的防病、增产效果。现将结果报告于后。一、试验安排试验田面积1亩,肥力均匀,绿豆长势一致;共设5个处理,分别是40%灭病威500... 详细信息

灭病威(多硫胶悬剂)是将多菌灵与硫磺按1:1混配而成。1987年至1988年我们试用其防治绿豆叶斑病,取得了较为理想的防病、增产效果。现将结果报告于后。一、试验安排试验田面积1亩,肥力均匀,绿豆长势一致;共设5个处理,分别是40%灭病威500倍、40%多菌灵胶悬剂500倍、70%甲基硫菌灵1000倍,10%抗枯宁500倍和空白对照。每处理面积0.2亩,各小区随机排列,不设重复,于绿豆盛花期(7月20日)用工农——16型喷雾器少量喷雾,每亩喷液量为7.5公斤,空白对照区喷清水。施药前调查病情基数。

关键词：绿豆叶斑病灭病威试验田面积胶悬剂喷液量少量喷雾空白对照区处理面积甲基硫菌灵增产效果

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绿豆品种抗叶斑病鉴定研究

中国种业 1987年第4期 12-14页

作者：李怡琳李淑英中国农科院作物品种资源所

由Cercospora canescens引起的绿豆叶斑病是绿豆生产上的一种重要病害,常造成早期落叶,严重减产。抗病性鉴定研究需大量菌源而该病原菌的分离培养比较困难。作者于1982—1986年在国内首次对此病进行了系统研究。试验结果表明:分生孢于... 详细信息

由Cercospora canescens引起的绿豆叶斑病是绿豆生产上的一种重要病害,常造成早期落叶,严重减产。抗病性鉴定研究需大量菌源而该病原菌的分离培养比较困难。作者于1982—1986年在国内首次对此病进行了系统研究。试验结果表明:分生孢于产生量与温度、光照及培养基质有密切关系,以28℃12小时光照/黑暗交替培养产孢量最大,花生壳—蔗糖—琼脂培养基产孢快而多,孢子扩大繁殖以高粱米培养为佳,在所鉴定的200份国内外绿豆品种中,亚蔬中心的Vc1177B、Vc1562A、Vc1628A及Vc2523A抗病性表现最好。

关键词：绿豆品种高粱米病原菌分离培养抗病性鉴定菌源绿豆叶斑病亚蔬中心

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绿豆叶斑病菌分生孢子的产生和萌发条件研究

农学学报 2016年第10期6卷 78-82页

作者：张海涛殷丽华柯希望台莲梅左豫虎黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319

为了明确绿豆叶斑病病原菌变灰尾孢菌（Cercospora canescens）分生孢子形成及萌发的最适条件,研究了变灰尾孢菌在9种供试培养基上,在不同培养条件下分生孢子的产生及分生孢子的萌发情况。结果表明,在高粱粒培养基上25℃,光暗交替条件... 详细信息

为了明确绿豆叶斑病病原菌变灰尾孢菌（Cercospora canescens）分生孢子形成及萌发的最适条件,研究了变灰尾孢菌在9种供试培养基上,在不同培养条件下分生孢子的产生及分生孢子的萌发情况。结果表明,在高粱粒培养基上25℃,光暗交替条件下培养10天后即可产孢,培养14天后产孢量可达9×10~5个/mL,玉米粉培养基和小麦粒培养基产孢较少,其他培养基不产孢。分生孢子在25℃、pH 6~7、连续黑暗条件下无菌水中培养20 h后萌发率可达76.0%,不同温度、不同光照处理间萌发率差异显著。在蔗糖溶液和蛋白胨溶液中培养20 h后萌发率分别达87.0%和86.3%。变灰尾孢菌的最适产孢条件为高粱粒培养基上25℃光暗交替培养;分生孢子最适萌发条件为25℃、pH 6~7、连续黑暗培养,蔗糖和蛋白胨可适当提高分生孢子的萌发率。

关键词：绿豆叶斑病变灰尾孢菌产孢量产孢条件萌发条件

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高锰酸钾在种植业上的应用

河南科技 1993年第6期12卷 15-15页

作者：李济宾河南省农牧厅

高锰酸钾又叫灰锰氧,呈紫黑色结晶,可溶于水,具有杀菌作用;并含有锰和钾两种植物生长发育所必需的营养元素,因而又是一种化学肥料。它在种植业上的应用越来越广泛,主要有: 1、防治桃树流胶病。春季桃树未开花之前,在桃树流胶病株上用刮... 详细信息

高锰酸钾又叫灰锰氧,呈紫黑色结晶,可溶于水,具有杀菌作用;并含有锰和钾两种植物生长发育所必需的营养元素,因而又是一种化学肥料。它在种植业上的应用越来越广泛,主要有: 1、防治桃树流胶病。春季桃树未开花之前,在桃树流胶病株上用刮刀刮去桃胶块,用1％高锰酸钾(或医用紫药水)溶液涂抹受伤部位及伤口,每隔10天涂抹一次,连涂3-4次即可治愈。 2、防治烟草花叶病。在花叶病初发期喷洒0.2％的高锰酸钾,防效明显,同时还兼有促进烟叶生长之功效。 3、防治西瓜枯萎病。据试验。

关键词：桃树流胶病西瓜枯萎病烟草花叶病初发期烟叶生长绿豆叶斑病大白菜软腐病小麦纹枯病生长发育水稻病害