摘要:隨著智能化技術的成熟與推廣,其在農業領域的應用日益廣泛。將智能化技術融入辣椒種植,能顯著提升田間管理的科學性,減少資源浪費。本研究首先詳細剖析了辣椒智能化種植技術要點,涵蓋智能化選種與種子處理、智能化育苗、智能化田間管理等方面。然后深入探討了辣椒生長過程中常見病害和蟲害的防治措施。以期通過智能化種植技術與病蟲害防治的協同應用,為辣椒植株營造優良的生長環境,確保辣椒產量和品質的提高。
關鍵詞:辣椒;智能化種植;病蟲害防治
辣椒作為全球重要的蔬菜作物及調味品原料,種植范圍廣泛。我國作為辣椒種植和消費大國,辣椒產業對保障農產品供應、促進農民增收意義重大。傳統辣椒種植模式依賴人工經驗,面臨勞動強度大、生產效率低、受自然環境制約嚴重等難題,難以實現精準管理,致使辣椒的產量與品質波動明顯。近年來,隨著信息技術、自動化技術等現代科技的飛速進步,為辣椒產業轉型升級提供了新的契機。智能化種植技術的興起,有望改變這一局面,通過實時監測辣椒生長環境與植株狀態,實現精準灌溉、施肥及病蟲害防治,助力辣椒產業向高效、綠色、可持續方向發展。
1 辣椒智能化種植技術
1.1 選種與種子處理
種植戶可以依據當地氣候條件、土壤特性以及市場需求,借助智能化信息平臺篩選適宜品種。例如在高溫多雨地區,可選擇如“湘研16號”等抗病性強、耐熱耐濕的品種;在干旱少雨地區,“隴椒2號”這類耐旱性佳的品種較為合適。智能化信息平臺能夠綜合分析大量數據,精準推薦契合種植環境的品種,為辣椒高產優質奠定基礎。種子處理同樣離不開智能化技術輔助。傳統溫湯浸種法可借助智能溫控設備精準控溫,以55℃溫水浸種15~20 min,能有效殺滅種子表面病菌,如炭疽病菌等。同時,利用智能催芽設備,通過調控溫度、濕度和氧氣含量,可實現快速且整齊的催芽效果。一般將溫度設定在28~30℃,濕度保持在90%左右,催芽2~3 d,種子發芽率可顯著提高。
1.2 種植地選擇與整地
智能化技術在種植地選擇方面發揮著關鍵作用。利用衛星遙感、地理信息系統(GIS)和土壤檢測傳感器等技術,能夠全面獲取土地信息。衛星遙感可監測土地的地形地貌、植被覆蓋等情況;GIS能整合土壤酸堿度、肥力、有機質含量等數據;土壤監測傳感器則實時采集土壤溫濕度、養分等信息[1]。通過對這些數據的綜合分析,可精準挑選出地勢平坦、排水良好、土壤肥沃且pH6.2~7.2的地塊用于辣椒種植。整地時運用智能化農機設備,如無人駕駛拖拉機搭載智能旋耕機,依據預設程序與土地信息,自動調整旋耕深度與速度。一般將土壤深翻至30~40 cm,打破犁底層,改善土壤結構,增強土壤透氣性與保水性。同時,利用智能施肥機,根據土壤檢測數據與辣椒生長需肥規律,精準計算并施加基肥。基肥以充分腐熟的有機肥為主,搭配適量的化肥,如施入有機肥
3 000~5 000 kg/667 m2、過磷酸鈣50~100 kg/667 m2、硫酸鉀20~30 kg/667 m2。施肥機通過GPS定位,確保肥料均勻撒施,避免出現施肥不均的情況。最后,使用智能平地機將土地精細平整,為后續播種與灌溉作業奠定良好基礎。
1.3 播種和育苗
采用智能播種機,能夠根據辣椒品種特性和種植密度要求,精確控制播種深度和間距。一般辣椒播種深度為1~1.5 cm,間距根據品種和種植模式而定,如單株種植間距約為30~40 cm,雙株種植間距可適當縮小。智能播種機通過傳感器實時監測播種情況,確保播種均勻一致,避免漏播或重播。
在育苗階段,溫室配備智能環境控制系統,可精準調控溫度、濕度、光照和通風等條件[2]。在溫度方面,辣椒育苗期白天適宜溫度為25~30℃,夜間為15~18℃,系統通過加熱或通風設備自動調節。濕度控制在70%~80%,過高時開啟除濕設備,過低則通過噴霧系統增加濕度。光照不足時,自動補光燈開啟,保證每天12~14 h的光照時長。
1.4 辣椒植株定植
當幼苗長至6~8片真葉,苗齡30~40 d,且外界氣溫穩定,無晚霜危害時,即可進行定植。定植前,對種植地再次進行平整,并按照預定的行距開定植溝。行距一般為50~60 cm,株距30~40 cm,具體可根據品種特性和種植目的適當調整[3]。定植時,選擇晴天下午或陰天進行,避免在強光直射下定植,以減少幼苗水分散失,提高成活率。將幼苗從苗床或穴盤中小心取出,盡量保持根系完整,放入定植溝內,使根系舒展,然后覆土,澆足定根水。定根水可加入適量的生根劑和殺菌劑,如吲哚丁酸、惡霉靈等,促進根系生長,預防根部病害。定植后,及時搭建小拱棚或覆蓋地膜,保溫保濕,促進緩苗。
1.5 田間管理
1.5.1 智能灌溉與施肥
智能灌溉系統借助土壤濕度傳感器、氣象站等設備,實時監測土壤墑情和氣象信息。當土壤濕度低于設定閾值時,系統自動開啟灌溉設備,如滴灌、噴灌系統,根據辣椒不同生長階段的需水特性精準灌溉。例如在辣椒苗期,需水量相對較少,每次灌溉量控制在使土壤濕潤深度達15~20 cm即可;在開花結果期,需水量增大,每次灌溉量可使土壤濕潤深度達30~40 cm。
智能施肥系統依據土壤養分檢測儀檢測的土壤養分含量、辣椒生長階段以及目標產量等數據,精準計算所需肥料種類和施用量。與灌溉系統結合,實現水肥一體化。在辣椒生長前期,以氮肥為主,配合適量磷、鉀肥,促進植株莖葉生長;開花結果期,增加磷、鉀肥比例,減少氮肥用量,防止植株徒長,促進花芽分化和果實膨大。例如在辣椒初花期,追施高磷水溶肥5~8 kg/667 m2;在果實膨大期,追施高鉀水溶肥8~10 kg/667 m2。
1.5.2 智能環境監測與調控
利用智能傳感器實時監測辣椒種植環境中的溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度等參數。當溫度過高時,自動開啟通風設備、遮陽網等降溫;溫度過低時,啟動加熱設備、覆蓋保溫材料等升溫。例如在夏季高溫時段,當棚內溫度超過32℃時,通風口自動打開,遮陽網展開,降低棚內溫度;在冬季低溫時,當棚內溫度低于15℃時,加熱設備啟動,保持適宜溫度。
濕度調控方面,當空氣濕度過高時,開啟除濕設備或加強通風;濕度過低時,通過噴霧等方式增加濕度。光照強度不足時,可安裝補光燈進行補光,滿足辣椒光合作用需求。二氧化碳濃度過低時,通過增施二氧化碳氣肥等方式提高濃度,增強光合作用效率,促進辣椒生長發育,提高產量和品質。
2 辣椒常見病蟲害
2.1 常見病害
2.1.1 辣椒炭疽病
辣椒炭疽病由刺盤孢屬和長圓盤孢屬真菌侵染所致。高溫高濕環境利于該病發生,病原菌以分生孢子潛伏在種子內或病株殘體、土壤中越冬,借助雨水、昆蟲等傳播。發病時,果實和葉片受害嚴重。果實上出現褐色圓形或近圓形病斑,中央稍凹陷,有同心輪紋,濕度大時病斑上產生橙紅色黏質物;葉片上病斑呈褐色,近圓形,有輪紋,嚴重時葉片脫落。辣椒炭疽病傳播速度快、范圍廣,常致使果實腐爛,嚴重影響辣椒產量與品質。
2.1.2 辣椒疫病
辣椒疫病是由疫霉菌引起的重要土傳病害。發病周期短、流行速度快,葉、莖、果均可發病。高濕是發病的主要誘因,病原菌以卵孢子在病殘體、土壤中越冬,隨澆水傳播。發病初期,莖基部出現暗綠色水漬狀病斑,逐漸萎縮,病部以上莖稈易倒伏,葉片出現暗綠色病斑,果實發病后呈暗綠色水漬狀軟腐。疫病一旦發生,若不及時防治,會迅速蔓延,導致植株大面積死亡,造成嚴重減產。
2.1.3 辣椒青枯病
辣椒青枯病由青枯雷爾氏菌引起,屬于細菌性病害。主要通過土壤、雨水、灌溉水及農具等傳播。植株發病初期,頂部葉片中午萎蔫,早晚恢復,幾天后整株葉片枯萎,但植株仍保持綠色。病莖基部表皮粗糙,維管束變為褐色,橫切病莖,用手擠壓可見乳白色黏液溢出。青枯病在高溫高濕、微酸性土壤環境下發病嚴重,會致使辣椒植株迅速死亡,對產量影響極大。
2.2 常見蟲害
2.2.1 薊馬
薊馬體型微小,多在辣椒幼嫩部位(如嫩葉、花、幼果)吮吸汁液。被害葉片卷曲、皺縮,生長點受抑制,嚴重時心葉不能展開。花被害后,影響授粉受精,導致落花落果。幼果被害后,表皮粗糙,形成銹斑,嚴重影響果實外觀和品質。薊馬繁殖速度快,在高溫干旱季節發生嚴重,且因其體型小、隱蔽性強,防治難度較大。
2.2.2 蚜蟲
蚜蟲聚集在辣椒葉片、嫩莖、花蕾等部位吸食汁液,導致葉片卷曲、皺縮,生長停滯,嚴重影響植株生長發育。蚜蟲還可傳播多種病毒病,如黃瓜花葉病毒、馬鈴薯Y病毒等,造成更大危害。蚜蟲繁殖能力強,在適宜條件下,短時間內可大量繁殖,形成嚴重蟲災。
2.2.3 棉鈴蟲
棉鈴蟲是辣椒的主要蛀果害蟲。幼蟲孵化后先取食卵殼,然后蛀食辣椒花蕾、花朵和果實。花蕾受害后,不能正常開放;果實被害后,形成孔洞,易造成果實腐爛脫落,嚴重影響辣椒產量和品質。棉鈴蟲在高溫多雨季節發生較重,世代重疊現象明顯,防治難度較大。
3 辣椒病蟲害防治技術
3.1 病蟲害智能監測與預警
在辣椒種植區域部署多種傳感器,如攝像頭、溫濕度傳感器、病蟲害傳感器等。攝像頭利用圖像識別技術,實時采集辣椒植株的圖像信息,通過分析葉片顏色、形態、病斑特征等,判斷是否發生病害以及病害種類和嚴重程度[4]。例如,當識別到葉片上出現褐色圓形病斑且有同心輪紋時,系統自動判斷可能為辣椒炭疽病,并對病斑面積、數量等進行統計,評估病情發展趨勢。
病蟲害傳感器可檢測空氣中病蟲害相關的揮發性物質或生物電信號等,提前感知病蟲害的發生跡象。結合氣象站提供的實時氣象數據,如溫度、濕度、降雨量等,利用大數據分析和人工智能算法,建立病蟲害預測模型。根據模型預測結果,當病蟲害發生風險達到預警閾值時,系統通過手機短信、APP推送等方式及時向種植戶發出預警信息,告知病蟲害種類、可能發生時間和地點以及防治建議,為種植戶爭取防治時間,提前做好防治準備。
3.2 物理防治技術
3.2.1 太陽能殺蟲燈
太陽能殺蟲燈利用害蟲的趨光性,將害蟲誘集到燈附近,通過高壓電網將其擊殺。殺蟲燈可根據不同害蟲的趨光特性,調整燈光波長和顏色,提高誘捕效果。針對棉鈴蟲、斜紋夜蛾等害蟲,選擇特定波長的燈光進行誘捕。太陽能殺蟲燈以太陽能為能源,節能環保,可有效減少害蟲數量,降低化學農藥使用量。
3.2.2 防蟲網
在辣椒種植區域設置防蟲網,可有效阻擋薊馬、蚜蟲等小型害蟲進入。防蟲網的網目大小根據害蟲種類進行選擇,一般以40~60目為宜,既能防止害蟲進入,又不影響通風透光[5]。防蟲網的使用從源頭減少害蟲侵害,是一種綠色、環保的物理防治措施。
3.3 生物防治技術
3.3.1 生物農藥應用
根據病蟲害監測結果,利用智能化生物農藥噴施系統精準施入生物農藥。生物農藥如蘇云金芽孢桿菌、苦參堿、印楝素等,對環境友好,對人畜安全,且不易使病蟲害產生抗藥性。系統根據病蟲害種類和發生程度,自動計算生物農藥的施用量和噴施時間。在辣椒蚜蟲發生初期,系統自動啟動噴施苦參堿可溶液劑,按照適宜濃度和劑量進行精準噴施,有效控制蚜蟲危害。
3.3.2 放天敵昆蟲釋
利用智能化設備監測害蟲種群數量,當害蟲數量達到一定閾值時,自動釋放害蟲的天敵昆蟲。在薊馬發生區域,釋放捕食螨等天敵昆蟲;棉鈴蟲發生時,釋放赤眼蜂等寄生性天敵昆蟲。通過精準控制天敵昆蟲的釋放時間和數量,實現對害蟲的生物防治,維持生態平衡。
3.4 化學防治技術
3.4.1 精準施藥技術
借助無人機、智能噴霧器等設備,實現精準施藥。無人機搭載高精度噴霧系統,通過衛星定位和圖像識別技術,根據辣椒植株生長狀況和病蟲害分布情況,精確控制農藥噴施量和噴施范圍。對于病蟲害發生嚴重的區域,增加施藥量;在病蟲害較輕或未發生區域,減少施藥,避免農藥浪費和環境污染[6]。智能噴霧器可根據噴頭與植株的距離、行進速度等參數,自動調節噴霧壓力和流量,保證農藥均勻覆蓋在辣椒植株表面,提高防治效果。
3.4.2 農藥殘留檢測與控制
利用智能化農藥殘留檢測設備,定期對辣椒果實和土壤進行農藥殘留檢測。檢測數據實時上傳至管理系統,一旦發現農藥殘留超標,系統自動追溯施藥記錄,分析原因,并采取相應措施。調整農藥使用種類、劑量和間隔期,確保辣椒產品質量安全。同時,通過大數據分析,優化農藥使用方案,減少農藥殘留風險。
4 結論
綜上所述,智能化種植技術在辣椒生產中的應用,從選種、育苗到田間管理各個環節,實現了精準化、自動化操作,有助于提高資源利用效率,提升辣椒產量和品質。同時,病蟲害智能監測與預警系統以及多種智能化防治技術的綜合應用,能夠及時、準確地防控病蟲害,減少化學農藥使用量,保障農產品質量安全。未來,隨著人工智能、物聯網、大數據等技術的持續發展,辣椒智能化種植技術將不斷完善,為辣椒產業的現代化發展提供有力支撐。
參考文獻
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