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水稻病虫害智能监测技术
病虫害监测是农业生产的“侦察兵”,能及时掌握病虫发生动态,为精准防控提供依据,而传统监测方法存在诸多局限性,已无法满足当前防控需求。
1、传统监测的不足:主要依靠植保人员人工调查,采用盘拍法、赶蛾法等,存在劳动强度大、效率低、主观性强、数据不可追溯、非实时性、测报不准确等问题;且基层植保技术人员流失严重,数据易出现误报、迟报,部分测报仅依赖过往经验。
2、传统防控的衍生问题:长期不合理用药导致吡虫啉等农药抗性加剧,农药残留超标、利用率低,破坏土壤、地下水等生态环境,同时农药用量增加推高农业生产成本。
3、智能监测的必要性:新时期强调生态安全,“绿水青山就是金山银山”的发展理念下,生态农业成为重要发展方向,绿色植保是农业发展的必然要求,智能监测是实现绿色防控、精准防治的基础。
水稻病虫害绿色防控具体措施
水稻病虫害绿色防控并非完全禁用农药,而是分为非化学绿色防控措施和科学合理的化学用药技术两大方面,核心是减少化学农药使用,实现生态与防控效果双赢。
01
非化学绿色防控措施
全程不使用化学农药,通过品种、生态、农业、理化、生物、物理等手段降低病虫基数,减轻危害。
1、 选用耐/抗病品种:抗病品种能从源头降低病害发生概率,如广东省2024年9-10月台风多发导致白叶枯病严重,试验中抗病品种未打一次药仍长势良好,而当地普通品种打6次药仍有80%叶片感染。
2、生态调控技术:田埂、机耕路边种植显花植物,涵养保护害虫天敌;螟虫重发区种植香根草,香根草会吸引二化螟产卵,但幼虫成活率极低(4龄后全部死亡),可有效降低螟虫基数。
图片来源:浙江省农业科学院植物保护研究所吕仲贤团队
3、农业措施
○ 翻耕灌水灭蛹:螟虫重发区在越冬代螟虫蛹期,连片统一放水淹稻桩7-10天,严重区域可配合养鸭,捕食逃逸的螟虫;
○ 健身栽培:合理肥水管理,适时晒田,避免重施、偏施氮肥,适当增施磷肥、硅肥,试验表明每亩施10公斤纯氮时水稻产量最高,氮肥过多会加重病虫发生;
○ 清洁田园:螟虫重发区推行低茬收割,降低螟虫越冬基数;稻草粉碎还田需根据病害情况调整,细菌病害、稻瘟病、纹枯病重发田块避免稻草还田,防止病菌残留。
4. 稻鸭共育:机插秧10-20天或移栽后7-10天(秧苗返青分蘖期),每亩放雏鸭10-15只,通过鸭子活动减轻纹枯病、稻飞虱、福寿螺及杂草危害。
5. 理化诱控:越冬代二化螟、大螟及主害代稻纵卷叶螟始蛾期,集中连片使用性信息素迷向装置(干扰病虫交配,减少下一代)和诱捕器(群聚诱杀害虫);迷向装置一般三亩一套,稻纵卷叶螟、二化螟、大螟单独使用时每亩各一套。
6. 生物防治:以虫治虫,在稻纵卷叶螟、二化螟卵盛孵期释放卵寄生蜂,每代释放2次,每次每亩释放1万头,利用天敌控制害虫数量。
7、物理阻隔:福寿螺重发区在稻田进水口、灌溉口安装滤网/阻隔网,防止福寿螺进入产卵;南方黑条矮缩病重发区,采用防虫网育秧(企业可工厂化育秧),减轻白飞虱侵染,降低病毒病发生概率。
02
科学合理的化学用药技术
绿色防控允许使用农药,但需遵循精准、科学、绿色原则,实现化学防治的绿色化,核心是减少用量、提高效率、减缓抗性。
1. 种子处理:播种前用咯菌腈、噻虫嗪等种子处理剂浸种或拌种,预防水稻早期病虫害。
2. 带药移栽(打送嫁药):秧苗移栽前2-3天,喷施内吸性药剂,预防螟虫、稻瘟病、稻蓟马、稻飞虱及飞虱传播的病毒病。
3. 科学施药核心要点
○ 精准用药:根据监测结果,在病虫发生关键时期施药;
○ 选对药剂:选用高效、低毒、低残留农药;
○ 交替/混喷用药:减缓农药抗性产生;
○ 先进施药技术:利用植保无人机精准喷洒,提高农药利用率。
水智能植保无人机的应用
随着农村种田人口老龄化、劳动力减少,植保无人机成为水稻病虫害防治的重要工具,但其应用需遵循科学规范,才能发挥最佳效果。
(一)植保无人机的核心优势
1、作业适应性广:不受地域限制,适配广东丘陵地带,且可夜间作业,突破白天作业限制;
2、 作业效率高:单架次每天可完成20公顷(300亩)作业,是人工的十多倍,能快速应对爆发性病虫害;
3、喷洒精准:搭载GPS/北斗导航,实现定数、定点、定高喷雾,可根据病虫发生区域和程度进行变量喷雾,精准控药;
4、作业成本低:广东地区无人机飞防每亩成本约10元,远低于人工的20-30元;
5、安全环保:操作人员远离施药区域,避免农药中毒;雾化效果好,农药利用率高,减少浪费和环境污染。
(二)无人机施药的关键注意事项
1. 明确病虫发生部位和时期
○ 上部病虫(稻纵卷叶螟、稻瘟病、白叶枯病等)和下部病虫(纹枯病、稻飞虱、钻蛀螟虫等)需调整施药量、飞行高度和速度;
○ 水稻不同生育期重点防控病虫不同:移栽后防前期飞虱、叶瘟;分蘖期防稻纵卷叶螟、钻心虫、纹枯病等;抽穗后防稻飞虱、纹枯病、稻曲病等。
2. 关注天气情况:施药时风力需在三级以内,避免高温时段施药,防止药液快速蒸发,影响防效。
3. 规范作业参数
○ 飞行高度:距离水稻冠层2-3米,或参考厂商要求;
○ 飞行速度:一般≤6米/秒,稻飞虱、纹枯病重发区≤4米/秒;白叶枯病、细条病流行时,适当提高飞行高度,减少叶片摩擦产生伤口,避免病菌侵染;
○ 施药液量:参考全国农技推广中心指导意见,每亩2-3升,广东水稻破口/抽穗期可增至5升。
4. 做好作业质量监测与档案记录
○ 作业后及时查看飞行轨迹、流量,漏喷区域及时补喷;
○ 详细记录天气、用药情况、地块、飞行参数等,形成用药档案,不仅可追溯,还能在出现药害纠纷时保护作业人员。
水稻病虫害绿色防控发展展望
未来,随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断发展,水稻病虫害绿色防控将朝着智能化、精准化、高效化方向迈进,实现监测-决策-防治一体化。
1、一体化防控模式:通过农业云平台整合病虫数据,植保无人机搭载高清相机田间巡飞,将数据上传平台分析后形成“处方图”,再由无人机针对病虫重发区精准施药(重发区多用药、轻发区少用药/不用药),实现“监测-施药”一体化。
2、农药减量效果显著:此类精准防控模式已在辽宁盘锦落地应用,可实现农药减量50%,是未来绿色防控的核心发展趋势。
访谈互动环节
肖汉祥老师
“水稻病虫害绿色防控—智能监测与精准防治”直播
——观众提问集中回答
精准防治中化学、生物、物理防治的优先级如何,有动态决策算法吗?
优先用生物、物理防控措施压低病虫基数,未造成灾害性损失时不使用化学农药;若遇稻飞虱等迁飞性害虫或台风引发的细菌性爆发病害,需及时科学用化学农药。如今的农药专一性强、经多重安全试验,安全性有保障。目前暂无成体系的动态决策算法,但可通过雷达等技术对迁飞害虫提前预警,病害也能提前预防。
请广东气候对绿色防控有何影响,如何制定适配方案?
广东高温多雨、台风频繁,高湿易诱发病害,台风会加剧细菌性病害传播、助迁飞害虫入境,再加上水稻一年两季,成为病虫害重灾区,增加了绿色防控难度。适配方案需前期通过绿色防控严控病虫基数,再根据病虫发生实时动态及时调整策略,爆发期结合化学农药应急防治,因时因地因虫施策。
智能监测比人工巡查的预警时效提升多少,广东推广情况如何?
智能监测实现空天地一体化,对稻飞虱等迁飞性害虫,可在其空中迁飞时提前预警,而人工需等害虫落田后才能发现,预警时效大幅提升。目前广东已通过植保能力提升工程布置 100 多台套智能监测设备,全省联网并实时上传数据,农业部门可随时掌握病虫动态,预计 2026-2027 年设备将达 270 多台套。
对智能监测设备安装简单吗,普通农户能操作吗?
大型智能监测设备含建设成本约 30 万 / 套,由省、县级植保站等政府部门统一安装运营,属于公益性监测,县域内设中心点加分点已实现区域覆盖,普通农户无需也无能力自行安装。种植大户可选用针对鳞翅目害虫的性诱剂智能测报设备,连接手机 APP 即可操作,能实时查看病虫发生情况,但仅作监测用,无杀虫功能。
如何解决无人机施药漂移问题,减少对环境和天敌的影响?
请解决药液漂移可在农药中添加飞防助剂,这类助剂能抗蒸发、抗漂移、加速沉降,技术已成熟。减少生态影响则需选用对天敌和环境安全的农药,高毒高风险农药已被禁售;避开水稻抽穗扬花期等昆虫活跃期用药,必要时轮换不同作用机理的药剂,降低对天敌的伤害。
水稻稻飞虱有哪些高效防控方法?
稻飞虱防控以农业管理为基础,需合理密植、少施氮肥、适时晒田,避免田间高温高湿,从环境上减少滋生;田间巡查要深入稻田拨开稻株查看基部,分蘖期每丛达 10 头、抽穗后达 15 头时,及时用三氟苯咪啶等特效药剂防治;同时通过雷达、智能虫情灯监测迁飞动态,提前做好预警。
未来纯物理 + 生物防控能完全替代化学农药吗?
目前暂无法完全替代,广东易发生台风引发的细菌性病害、跨境迁飞的害虫,这类情况物理 + 生物防控见效慢,需化学农药应急止损。但这是未来发展趋势,若长期坚持绿色防控,优化田间生态、增加天敌数量,在非爆发年份,可通过纯物理 + 生物防控有效控制病虫害,大幅减少化学农药使用。
水稻病虫害 AI 防控技术的具体应用有哪些?
目前 AI 防控尚未形成全生命周期系统化应用,但已在多环节落地:播种前做种子处理,从源头消灭种传病害,减少农药用量;移栽后通过绿色防控压低病虫基数;病虫发生期优先使用井冈霉素、多杀菌素等生物农药替代化学农药;爆发期结合 AI 监测数据,精准使用化学农药应急,实现全程绿色分层防控。
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