《百香果葉部病害人工智能識別與綠色防控技術(shù)規(guī)程》征求意見稿

2T/GARRPAXXXX—2024百香果葉部病害人工智能識別與綠色防控技術(shù)規(guī)程本文件確立了百香果葉部病害人工智能識別和綠色防控程序，規(guī)定了病害人工智能識別、病原菌鑒定、綠色防控等階段的操作指示，給出了技術(shù)檔案作為追溯方法。本文件適用于百香果葉部病害人工智能識別與綠色防控。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T40748—2021百香果質(zhì)量分級3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1百香果葉部病害Passifloraedulialeafdiseases百香果栽培中，因真菌等侵染葉部而引起的病害。3.2綠色防控greenpreventionandcontrol采用農(nóng)業(yè)防治、理化誘控、生物防治、生態(tài)調(diào)控以及科學(xué)、合理、安全使用農(nóng)藥的技術(shù)。4病害人工智能識別4.1圖像質(zhì)量要求利用無人機、嵌入式成像設(shè)備等，采用水平視角或俯視角度拍攝，達(dá)到圖像清晰的要求。同時，應(yīng)拍攝到病害不同發(fā)展階段的典型病癥，包括但不限于病狀、病征。4.2圖像監(jiān)測點4.2.1固定監(jiān)測點在長勢均勻、代表性強的種植基地設(shè)置固定監(jiān)測點，采用無人機巡航拍攝或網(wǎng)絡(luò)攝像機定點連續(xù)獲取百香果葉部圖像，每1m2至少設(shè)置1個固定監(jiān)測點。4.2.2隨機監(jiān)測點隨機抽取10m2～50m2區(qū)域的百香果作為監(jiān)測點，定期采用相機采集百香果葉部圖像。4.2.3圖像預(yù)處理4.2.3.1將采集的圖像樣本進(jìn)行歸一化，統(tǒng)一裁剪像素為224pixel×224pixel并保存。4.2.3.2按7:1:2的比例將數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集、驗證集和測試集，不同數(shù)據(jù)集作用見表1。4.2.3.3通過訓(xùn)練集、驗證集和測試集等數(shù)據(jù)集，標(biāo)記病害圖像。3T/GARRPAXXXX—2024表1數(shù)據(jù)集作用描述4.3智能識別4.3.1識別步驟4.3.1.1分層混合尺度單元提取局部病害特征和全局病害特征。4.3.1.2利用坐標(biāo)注意力模塊沿空間方向提高顯著性病害特征的感知能力。4.3.1.3采用全局平均池化層整合特征信息。4.3.1.4通過分類器將得到的高維百香果葉部病害特征進(jìn)行分類。4.3.1.5最后，PFNet模型完成百香果葉部病害的分類識別。4.3.2識別結(jié)果4.3.2.1已鑒定病害PFNet模型識別百香果葉部病害的結(jié)果和可視化圖見附錄A。4.3.2.2待鑒定病害待鑒定病害見附錄B。5綠色防控5.1農(nóng)業(yè)防控5.1.1清潔田園選擇土壤干凈的田園，防止過多積水。及時清除病株，遠(yuǎn)離種植地深埋或燒毀，減少菌源。5.1.2種苗選用根據(jù)GB/T40748—2021選用健康、抗性強、優(yōu)質(zhì)、生命力旺盛、無病蟲的優(yōu)良種苗。5.2生物防控生物防控方法見附錄C，采用同種其他病原菌防治應(yīng)先驗證其對百香果本身的生物安全性。5.3物理防控果實套袋，阻隔病蟲害，減少污染。5.4化學(xué)防控化學(xué)防控方法見附錄D，優(yōu)先選用植物源農(nóng)藥進(jìn)行防治。6技術(shù)檔案建立技術(shù)檔案，檔案內(nèi)容包括但不限于產(chǎn)地環(huán)境條件、生產(chǎn)投入品、栽培管理、病害防控等內(nèi)容，完善全程溯源體系記錄保留2年以上。4T/GARRPAXXXX—2024PFNet模型識別百香果葉部病害的結(jié)果和可視化見圖A.1。圖A.1PFNet模型識別百香果葉部病害的結(jié)果和可視化5T/GARRPAXXXX—2024（資料性）待鑒定病害B.1樣品分離采用組織分離法，具體操作方法如下：a)在超凈工作臺中使用滅菌的小刀在百香果葉片的病健交界處切取樣品；b)使用75％酒精消毒樣品30s，然后使用濃度為0.4％的次氯酸鈉消毒5min；c)通過無菌水清洗三次后，挑取約0.5cm2的小塊組織接種至馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基中d)于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)觀察，培養(yǎng)至菌落直徑1.5cm～2.0cm時，挑取菌落邊緣部位進(jìn)行純化，直至獲得純凈菌株。B.2形態(tài)學(xué)鑒定24℃~28℃恒溫條件下培養(yǎng)5d～10d，觀察菌株在PDA培養(yǎng)基上的菌絲生長情況，使用顯微鏡對菌的形態(tài)及產(chǎn)孢情況等進(jìn)行觀察和拍照，結(jié)合形態(tài)學(xué)特征，對菌株分類地位進(jìn)行初步鑒定。B.3PCR鑒定B.3.1基因組DNA的提取將20mLPDB裝入50mL三角瓶，121℃高壓滅菌30min，冷卻后接種菌株，25℃、150r/min振蕩培養(yǎng)3d～4d，采用基因組提取試劑盒提取DNA。1％瓊脂糖電泳檢測后，保存于-20℃,備用。B.3.2PCR檢測鑒定利用核糖體基因轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)ITS通用引物ITS1(5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3')和ITS4(5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3')擴增病害的rDNA-ITS區(qū)。PCR擴增病害ITS的PCR反應(yīng)體系（25μL）為：2×PCRmasterMix12.5μL，正向引物、反向引物各1.0μL，DNA模板1.0μL，ddH2O9.5μL。PCR擴增條件：94℃預(yù)變性3min；94℃變性30s，55℃退火45s，72℃延伸1min，共35個循環(huán)；72℃延伸3min。PCR產(chǎn)物經(jīng)1％瓊脂糖凝膠電泳檢測目的片段大小，委托測序公司測序。測序結(jié)果在NCBI數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST比對，根據(jù)顯示結(jié)果和建立系統(tǒng)發(fā)育樹進(jìn)一步判定菌株分類。B.4結(jié)果判定結(jié)合形態(tài)學(xué)和PCR鑒定方法判定菌株的分類地位，并通過科赫法則驗證菌株對百香果的致病性。6T/GARRPAXXXX—