常巧真,張洪浩
(博州農業技術推廣中心,新疆博樂 833400)
小麥是我國主要的糧食作物,病蟲草害的發生將會嚴重影響小麥產量與品質。小麥主要蟲害有麥蚜、螻蛄、黏蟲等幾十種,病害也有條銹病、葉銹病、白粉病等幾十種,而麥田雜草也會和小麥爭肥、爭水、爭空間,給小麥種植產量造成損失。長期以來,我國在小麥病蟲草害防治技術研究方面取得了一定進展。
小麥種植過程中,常見的病害有小麥紋枯病、赤霉病、白粉病等,主要蟲害有小麥蚜蟲、紅蜘蛛等。小麥田間雜草有幾十種之多,其中惡性雜草有十多種,主要為禾本科雜草與闊葉類雜草2種,禾本科雜草有狗尾草、牛筋草、野燕麥等,闊葉類雜草有馬齒莧、薺菜、蒼耳等。
雖然目前現代化機械技術在不斷發展,促進了農業發展,傳統的小麥種植與收割等也在由傳統的人力方法升級為機械手段,但是這些機械化技術的應用在提高小麥種植效率、收割效率的同時,也在小麥健康生長方面帶來了一些影響。
例如,使用收割機收割小麥時,紋枯病的病原體附著在收割工具上,或是一些雜草種子、吸漿蟲成蟲等附著在機械設備上,當機械轉移時,如果未能徹底清除,將會導致病害連片發生,甚至遠距離傳播,埋下了小麥病蟲害發生的隱患。除此之外,使用機械設備展開旋耕作業時,深藏于土壤層下的致病菌很難被徹底清除干凈,增大了小麥病蟲草害的發生概率[1]。
在綠色防控技術尚未被大力普及和應用之前,主要是采用化學除草劑來進行小麥草害防治。由于化學除草劑選擇不當,也帶來了一些問題,例如,小麥中耕除草頻率降低,給一些病蟲害的大肆發生提供了條件。
縱觀近年小麥種植情況,小麥長期連作復種指數呈現逐年增長的態勢,由此造成夏季地面的覆蓋比較嚴密,助長了吸漿蟲及一些雜草的生長和發育[2]。另外,一些種植者為了提高對土地的利用效率和小麥的產量,擅自更改種植密度,而管理方式未能予以相應完善,最后導致田間通風透光受到影響,加重小麥病蟲草害的發生。
2.1.1 除草劑種類
小麥除草劑可分為選擇性除草劑與滅生性除草劑兩種類型。其中,選擇性除草劑包括以氯氟吡氧乙酸、苯磺隆等為代表的闊葉草除草劑,以及以炔草酸、甲基二磺隆等為代表的禾本科草除草劑。
除草劑的使用機理:破壞雜草的光合作用及呼吸作用,致雜草死亡;對雜草的代謝作用進行抑制,使雜草中毒死亡;擾亂雜草激素平衡,使雜草無法進行核酸、脂肪與蛋白等的合成;通過代謝拮抗作用停止雜草的生命活動;通過藥物使雜草失綠變黃而枯萎。
2.1.2 應用方法
1)雙子葉雜草防治。小麥生長期間,若發現田間有較多的雙子葉(闊葉),施用20%氯氟吡氧乙酸乳油60 ml/667m2,兌水后進行田間噴霧防治。
2)單子葉雜草防治。若發現存在較多的田間單子葉(禾本科)雜草,取3%甲基二磺隆乳油30 ml/667m2,兌適量水后進行田間噴霧進行防治。
3)同時防治。若田間雙子葉、單子葉雜草、生長、較多,每畝施用15%噻吩磺隆可濕性粉劑加6.9%精惡唑禾草靈水乳劑,兌水之后進行田間噴霧防治。
2.1.3 使用植保無人機進行化學除草
使用植保無人機進行施藥,無人機配備有高壓霧化噴頭,藥劑液滴直徑70~120 μm,能攜帶16 kg的藥液,防治效率高,是一般機動噴霧器的20倍、手動噴霧器的40倍,極大程度上減少了勞動力的投入,又保證了作業者的安全。另外,相較其他大型植保機械,能減少對農作物的碾壓與損傷,有很大的應用優勢。
2.2.1 小麥種衣劑的作用
小麥種衣劑是指把包含粘結劑的農藥組合物包裹在小麥種子的外層,由此構成一定功能與包覆強度的保護層,包覆于種子外面的組合物質叫做種衣劑。根據種衣劑不同功能將其劃分三類:防治小麥病蟲害類、調節小麥種子微量元素類、增強小麥種子吸水能力類。實際生產中,種衣劑多與肥料混合施用,既可防治病蟲害,又可增肥,還有成膜性作用[3]。
作用機理:種衣劑與小麥種子外層發生霧化作用,構成一層物理性保護膜,可杜絕土傳病菌的侵襲。種衣劑中含有的化學藥劑與肥力會慢慢被小麥根系吸收,既可防治病害,又有利于促進小麥植株的生長。
2.2.2 應用方法
人工包衣。首先稱取一定量的小麥種子,使用噴霧器將種子表皮噴濕,再取適量種衣劑放到盆里,與種子混合攪拌均勻,直至種衣劑均勻地包裹在種子上,晾干后便可播種。機械包衣。取適量種衣劑放到盆里,加入一定比例的水進行攪拌得到懸浮液,再取適量小麥種子倒入盆中,使用機械攪拌予以包衣,直至種衣劑均被均勻地裹挾在種子上為止,晾干,播種即可。
2.3.1 農業防治技術
選用抗病性強的小麥品種,積極選育與推廣抗病蟲害強的品種,是防治小麥病蟲害的有效方法,要充分結合本地實際情況,選擇、推廣并種植抗病性強的品種。深耕細耙,農家肥的施用不僅養分多、肥效高,而且具有改良土壤、培肥等優勢,所以首選用腐熟的農家肥作為施用肥料。通過合理施用化肥,調節好氮、磷、鉀肥的施用比例來提高肥料效用,并結合深耕、深施。適當晚播,可以減少病原的浸染時間,將冬麥播種時間推遲至10月份左右,可減少小麥病菌的侵襲時間,減少病害為害程度。積極采用先種無病田、再種有病田的播種方法[4]。
2.3.2 物理防治技術
為了應對田間落卵量,減少化學農藥的使用量與次數,盡量避免化學農藥對農作物與環境帶來的傷害。在蟲害發生較重的區域,可使用頻振式殺蟲燈進行成蟲誘殺,殺蟲燈的有效控制面積可達到3.3 hm2/盞。
2.3.3 生態控制技術
對天敵進行適當的保護和充分利用,發揮昆蟲種群自然控制系統中天敵因子群的作用,可有效實現對小麥主要蟲害的生態控制。麥田中的害蟲天敵種類達700種之多,主要有鳥類、蜘蛛、瓢蟲、步行蟲、寄生蜂、寄生菌等。通過創造自然天敵的適宜生存環境,可以充分利用天敵來控制有害生物。例如,利用白僵菌、阿維菌素等有益菌群及其代謝產物可防治小麥病蟲害。
2.4.1 低空遙控影像采集
無人機農業遙感技術是將無人駕駛飛機作為探測平臺,搭載著各種傳感器(一般是高清攝像機與成像光譜儀)來獲取農田圖像,再進行數據的后期處理、挖掘和建模,得到預期的農情信息。該系統主要由傳感器、無人機、地面控制系統和數據處理軟件四個部分組成。考量到無人機續航能力與載重量等方面的局限性,使用的遙感傳感器有體積小、重量輕、存儲量大、數字化及精度高等特點。被用在農作物信息采集中常見的傳感器有數碼相機、高光譜相機、激光雷達等[5]。
2.4.2 遙感圖像解釋
遙感圖像數字處理方法一般包括:遙感圖像的輻射處理、幾何處理、遙感圖像增強和遙感圖像解譯。進行圖像解釋的目的包括:對目標農作物的屬性或狀態做定性分析,如針對性做出病蟲草害診斷;對農作物做定量分析或信息提取,例如農作物葉片的含氮量、含水量等。
2.4.3 無人機遙感應用于小麥病蟲草害監測
在農作物的病蟲草害監測中,因為衛星遙感影像的分辨率低,較難識別到病蟲害的局部特征,所以在應用上有一定局限性。無人機遙感的出現為之提供了在空間分辨率、光譜分辨率以及時間分辨率等方面更高分辨率的影像數據。在小麥的無人機遙感病害監測上,可通過無人機高光譜圖像,借以光化學植被指數來監測小麥條銹??;或利用多時相的高光譜航空圖來監測小麥條銹?。簭牡孛娴母吖庾V數據中提取出敏感波段范圍,以其平均反射率計算病情指數,構建多元線性回歸模型。依據該模型,便可監測小麥條銹病的發生程度與范圍[6]。
使用計算機信息技術進行農作物病蟲草害識別,其技術關鍵是采集自然光照條件下的農作物受害照片,從中提取照片的特征,結合特征對識別系統做算法模式的識別和受害分類,基于簡單、實用的操作來降低識別難度與工作時間,同時提高識別效率與效果。
例如,基于粗糙集神經分析法提取害蟲周長和面積等數學形態特征,得到害蟲圖像特征因子,進行田間害蟲科學分類。例如,使用數學形態學里的膨脹操作與腐蝕操作,提取害蟲的骨架特征,利用所提取的骨架特征,借用神經網絡方法對害蟲做出分類。再例如,基于神經網絡的害蟲識別技術,利用數字圖像處理提取害蟲的圖像特征,通過神經網絡進行害蟲識別,經網絡傳輸害蟲圖像與識別結果,完成對農作物病害的遠程識別[7]。
傳統小麥的病蟲草害診斷與防治主要是結合人工不定期的調查以及設立觀測點,其缺點是不能實現有效監控。因此,在小麥病蟲草害監控過程中,引入物聯網技術,構建基于物聯網的小麥病蟲草害智能監控系統。物聯網可實現與大數據平臺的鏈接,用戶無論是通過計算機還是手持終端,都可以實現對小麥病蟲草害發生情況的監控,采集的大量數據創建大數據平臺,在此基礎上建立智能預警系統,充分實現了對病蟲草害的監控和防治,進一步提高了農業生產技術管理水平[8]。
在如今的耕作制度條件下,要采取多樣化的防治措施防治小麥病蟲草害。根據實踐經驗,科學有效防治小麥病蟲草害,能大幅減少發病概率,提高小麥產量。要不斷完善和創新新技術,積極引入新型機械設備,充分借助現代化技術積極防治小麥病蟲草害。