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基于one-shot学习的小样本植物病害识别

任胜男; 孙钰; 张海燕; 郭丽霞 北京林业大学信息学院; 北京100083; 国家食品安全风险评估中心; 北京100022
  • 植物病害识别  
  • 深度学习  
  • 焦点损失函数  
  • 关系网络  

针对植物病害小样本问题提出一种基于one-shot学习的植物病害识别方法。以公开数据集PlantVillage中8类样本数量较少的植物病害图像作为识别对象,使用焦点损失函数(focal loss,FL)训练基于关系网络的植物病害分类器。训练过程中,调整FL超参数使模型聚焦于困难样本,从而提高植物病害识别精确率。结果表明:该方法在5-way、1-shot任务中识别精确率达到89.90%,相比原始关系网络模型精确率提高了4.69个百分点。同时,与匹配网络和迁移学习相比,改进后的方法在实验数据集上识别精确率分别提高了25.02个百分点和41.90个百分点。

  • 水稻大库容遗传群体源库性状、物质生产与分配的基本特征

    作者:陈琛; 于小凤; 赵步洪; 高英博; 舒小伟; 徐杰皎; 唐东南; 黄建晔; 王余龙; 姚友礼; 董桂春 期刊:《江苏农业学报》 2019年第05期

    在大田条件下,以染色体单片段代换系水稻群体114个株系为供试材料,采用聚类分析的方法依据供试群体库容量大小将其分为6种类型。结果表明:1)供试群体库容量变幅为676.80~1326.43g/m^2,666.7m^2产量变幅为311.74~763.35kg,供试材料间差异较大,同时随着库容量的增大,产量呈明显增加趋势;2)大库容量水稻抽穗期LAI、成熟期LAI均显著大于其他类型,结...

  • 甘薯等8种植物JAZ1基因的生物信息学分析

    作者:杨冬静; 孙厚俊; 谢逸萍; 张成玲; 马居奎; 李宗芸; 马代夫 期刊:《江苏农业学报》 2019年第05期

    JAZ(Jasmonate ZIM-domain)蛋白是植物中茉莉酸信号调控途径中重要的负调控因子,它在调控植物发育、营养生长、衰老、抗盐、抗旱以及抗病等过程中起着至关重要的作用。为了对甘薯等JAZ1基因的生物信息学进行分析并对其功能进行预测,本研究以NCBI数据库中收集的8种植物JAZ1蛋白氨基酸序列为试验数据来源,采用系列生物信息学分析软件对甘薯等8种JA...

  • 外源γ-氨基丁酸(GABA)对盐胁迫下西伯利亚白刺光合特性的影响

    作者:王馨; 闫永庆; 殷媛; 刘威; 王贺; 季绍旭 期刊:《江苏农业学报》 2019年第05期

    本研究以西伯利亚白刺为试验材料,分析了100~400 mmol/L NaCl胁迫下施加不同浓度(0~15 mmol/L)γ-氨基丁酸(GABA)对西伯利亚白刺叶片叶绿素含量(Chl)、净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s),胞间CO 2浓度(C i)、PSII最大光化学效率(F v/F m)、PSII实际光化学效率(φPSII)、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)及Mg 2+-ATPase活性...

  • 山东寿光黄瓜上瓜类褪绿黄化病毒的分子鉴定

    作者:干射香; 涂丽琴; 吴淑华; 范小燕; 吴瑞雪; 赵文浩; 程兆榜; 周益军; 竺晓平; 季英华; 章松柏 期刊:《江苏农业学报》 2019年第05期

    2016年,本研究在对山东黄瓜病毒病调查时发现当地黄瓜上出现一种叶片表现黄化植株伴有轻微矮缩的病害,为明确其中伴随的病毒种类,我们对田间病样进行了采集,提取总RNA后利用瓜类病毒引物进行RT-PCR检测,结果发现在利用瓜类褪绿黄化病毒(Cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV)引物检测样品时,田间采集的25份疑似病样中13份能扩增到400 bp左右的...

  • 基于one-shot学习的小样本植物病害识别

    作者:任胜男; 孙钰; 张海燕; 郭丽霞 期刊:《江苏农业学报》 2019年第05期

    针对植物病害小样本问题提出一种基于one-shot学习的植物病害识别方法。以公开数据集PlantVillage中8类样本数量较少的植物病害图像作为识别对象,使用焦点损失函数(focal loss,FL)训练基于关系网络的植物病害分类器。训练过程中,调整FL超参数使模型聚焦于困难样本,从而提高植物病害识别精确率。结果表明:该方法在5-way、1-shot任务中识别精确率...

  • 不同播种方式对小麦产量形成及氮素利用效率的影响

    作者:刘红江; 郭智; 孙国峰; 顾克军; 张岳芳; 郑建初; 陈留根 期刊:《江苏农业学报》 2019年第05期

    在大田试验条件下,以小麦品种扬麦19为供试材料,设置免耕套播、旋耕撒播、旋耕条播、耕翻+旋耕条播等4种方式,研究不同播种方式对苏北平原小麦产量形成及氮素吸收利用效率的影响。结果表明:采用小麦播种施肥一体机条播小麦,同时机械深施基肥,能显著提高旋耕条播和耕翻+旋耕条播处理的小麦产量,分别平均比旋耕撒播提高7.6%和10.8%。旋耕条播和耕...

  • 氮增效剂对马铃薯叶片及土壤氮的影响

    作者:黄强; 郑顺林; 郭函; 龚静; 王湖川; 袁继超; 何卫 期刊:《江苏农业学报》 2019年第05期

    采用随机区组试验,研究不同施氮水平下,氮增效剂对土壤铵态氮含量、硝态氮含量、马铃薯叶片硝态氮含量及谷氨酰胺合成酶活性的影响,为氮增效剂的合理使用提供理论依据。结果表明,氮增效剂双氰胺(DCD)、2-氯-6(三氯甲基)吡啶(CP)能显著提高土壤铵态氮含量、土壤铵硝比,将土壤硝态氮、叶片硝态氮维持在低水平状态,延长尿素肥效,减少马铃薯植株硝酸...

  • 水稻高盐胁迫下的酵母双杂交文库构建及OsRPK1胞内互作蛋白质的筛选

    作者:邹禹; 刘园园; 钱宝云; 占新春; 郑乐娅; 张炜; 张培江 期刊:《江苏农业学报》 2019年第04期

    为了挖掘水稻OsRPK1胞内互作蛋白质,阐明OsRPK1参与高盐胁迫的分子机制,本研究利用SMART技术,构建水稻高盐胁迫下根尖的酵母双杂交文库。PCR扩增获得OsRPK1基因编码胞内区域的碱基序列,构建诱饵表达载体(pGBKT7-OsRPK1-CD),检测诱饵表达载体在酵母中的毒性和自激活活性,筛选OsRPK1胞内互作蛋白,进一步分析高盐胁迫下候选基因的表达模式。结果表...

  • 陆地棉纤维品质与主要农艺性状的相关性分析

    作者:石建斌; 周红; 王宁; 许庆华; 严根土 期刊:《江苏农业学报》 2019年第04期

    为了解陆地棉纤维品质与主要农艺性状之间的关系,对中571和中棉所49杂交F5群体材料的5个农艺性状和3个品质性状进行了相关性分析。结果表明,各性状间存在一定的相关性,在通径分析中,对纤维上半部平均长度的直接贡献大小为衣分>单铃质量>株高>果枝数>果枝节位,对纤维断裂比强度的直接贡献大小为衣分>单铃质量>果枝数>株高>果枝节位,对马克隆值的...

  • 生物炭对大豆生理指标和农艺性状的影响

    作者:丁俊男; 于少鹏; 李鑫; 来永才 期刊:《江苏农业学报》 2019年第04期

    以大豆为材料采用盆栽试验,研究了大豆各生育期生物量和苗期叶绿素含量、初花期光合生理特性和成熟期农艺性状等指标对生物炭施用的响应。结果表明:施用生物炭处理提高了大豆各生育期的株高,有助于大豆收获期植株各部位生物量的积累;生物炭施用后大豆叶片叶绿素a含量明显高于不施用生物炭对照,叶绿素b含量增加不明显,叶绿素a+b含量随着生物炭施...

  • 基于光谱反射率的塞威氏苹果虫害等级定量化测评

    作者:罗青青; 黄铁成; 陈蜀江; 陈孟禹; 贾翔; 朱选; 来风兵; 武红敢; 赵文霞; 李春蕾; 姚艳霞 期刊:《江苏农业学报》 2019年第04期

    利用光谱技术分析了小吉丁虫危害不同等级的塞威氏苹果的反射光谱特征,并用光谱数据针对塞威氏苹果树的虫害进行定量化分析。用新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州巩留县野果林实测60条不同虫害等级的塞威氏苹果高光谱数据,分析健康、轻度、中度、重度4个虫害等级光谱反射率及一阶微分光谱特征,建立了红边参数,并在6个检验参数的基础上,构建了虫...

  • 不同微生物菌剂对辣椒疫病的防控效果及对土壤性状的影响

    作者:叶旻硕; 俞键烽; 马艳; 黄有军 期刊:《江苏农业学报》 2019年第04期

    采用盆栽试验的方法,研究解淀粉芽孢杆菌(BB2)、长枝木霉(TB2)、棘孢曲霉(BAS1)3种微生物菌剂对辣椒疫病的防控效果以及对土壤性状的影响。通过测定病情指数、植株生物量、土壤化学及土壤微生物等指标,研究不同处理下辣椒疫病的发生程度以及相应土壤性状的变化特征。研究结果表明,3种微生物菌剂均有一定的防控效果;辣椒移栽前期,BAS1处理从第13 ...

  • 连作对芋头根际土壤理化性状和微生物特性的影响

    作者:李春宏; 殷剑美; 王立; 蒋璐; 郭文琦; 韩晓勇; 张培通 期刊:《江苏农业学报》 2019年第04期

    为探索芋头连作对土壤理化性状和微生物性状的影响,对芋头头茬和连作2年的根际土壤理化性状进行测定,用荧光定量PCR技术与Illumina高通量测序检测细菌和真菌数量、群落结构。连作芋头根际土壤有机质、碱解氮、速效磷、钙、镁、铁含量较头茬下降显著,而速效钾、锌含量显著增加。连作细菌与真菌的基因拷贝数显著高于头茬。连作芋头根际土壤细菌群...

  • 基于高分遥感的县域耕地质量监测

    作者:彭一平; 刘振华; 肖北生; 胡月明 期刊:《江苏农业学报》 2019年第04期

    耕地作为土地资源的精华,其质量变化与农业可持续发展息息相关。目前耕地质量监测技术存在监测范围小、投入大、效率较低等问题,难以实现耕地质量快速监测。本研究以中国自主高分遥感卫星数据及其他耕地相关数据为基础,依据“状态-压力-响应(PSR)”框架,从生产压力指标(PPI),耕地状态指标(LSI),社会行为指标(SAI)三方面构建指标体系,利用遥感反...

  • 无人机遥感技术在小尺度土地利用现状动态监测中的应用

    作者:于堃; 单捷; 王志明; 卢必慧; 邱琳; 毛良君 期刊:《江苏农业学报》 2019年第04期

    土地利用现状的动态监测是管理部门制定土地利用政策的重要依据。无人机(UAVs)遥感技术具有机动灵活、操作简便等特点,在土地利用、农业生产和防灾减灾等诸多领域发挥重要作用。本研究以江苏省农业科学院本部为例,进一步分析空间分辨率、航向和旁向重叠度等参数对小尺度土地利用现状动态监测结果的影响。结果表明,6.0 cm空间分辨率的无人机遥感...

江苏农业学报

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