番茄灰霉病智能監(jiān)控系統(tǒng)的使用

王姝逸，陸建高

（1天津市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，天津 300061；2靜?？h種植業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，天津 301600）

番茄灰霉病主要危害果實(shí)，先從殘留的花或花托侵染，再向果實(shí)或果柄擴(kuò)散，使果皮出現(xiàn)灰白色水漬狀病斑，病部變軟腐爛；其后在果面、花萼及果柄上出現(xiàn)大量灰褐色霉層，果實(shí)失水僵化。番茄灰霉病也危害莖葉，葉片發(fā)病多從葉尖部開始，沿支脈間成“V”形向內(nèi)擴(kuò)展，初呈水漬狀，展開后為黃褐色，邊緣有深淺相間的紋狀線。病、健組織界線分明。莖染病時(shí)開始呈水漬狀小點(diǎn)，隨后擴(kuò)展為長圓形或條狀病斑，淺褐色。濕度大時(shí)病斑表面生有灰色霉層，嚴(yán)重時(shí)致病部以上枯死。隨著天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，番茄灰霉病日益成為影響番茄生產(chǎn)發(fā)展的限制因素，在春提早和秋延后番茄栽培中尤顯突出，為了掌握番茄灰霉病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，及時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行病害的預(yù)測預(yù)報(bào)、指導(dǎo)病害防治,運(yùn)用主要影響因素對設(shè)施番茄灰霉病的發(fā)生情況進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)，建立了番茄灰霉病預(yù)測與防治軟件系統(tǒng)。

1 番茄灰霉病發(fā)生的影響因素

通過對設(shè)施番茄不同時(shí)期播種的情況進(jìn)行系統(tǒng)的田間調(diào)查，并同步進(jìn)行生育期溫室內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度、露點(diǎn)溫度、土壤溫度及光照強(qiáng)度等環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的觀測記載，最后進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析，從而了解番茄葉、花及果實(shí)灰霉病發(fā)生與番茄生育期、環(huán)境溫度及濕度間的定性定量關(guān)系，建立設(shè)施番茄灰霉病預(yù)測與防治系統(tǒng)，以便對番茄灰霉病發(fā)生進(jìn)行調(diào)控。

1.1 田間數(shù)據(jù)采集

采用對角線五點(diǎn)取樣,以葉片為單位調(diào)查灰霉病發(fā)生動(dòng)態(tài),每點(diǎn)取20株,每個(gè)棚定點(diǎn)調(diào)查100株。調(diào)查從番茄定植緩苗后至灰霉病發(fā)生末期,每7d調(diào)查一次,記錄全部葉片的發(fā)病率和嚴(yán)重度。葉片嚴(yán)重度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):0級(jí):無病斑;1級(jí):病斑面積占葉片面積的5%以下；3級(jí):病斑面積占葉片面積的6%～15%以下；5級(jí):病斑面積占葉片面積的16%～25%以下；7級(jí):病斑面積占葉片面積的26%～50%以下；9級(jí):病斑面積占葉片面積的50%以上(或葉柄折斷)。

1.2 田間溫 濕度資料采集

每年春秋兩茬在棚室內(nèi)逐日記錄溫室內(nèi)溫濕度的時(shí)時(shí)變化，直至病害調(diào)查結(jié)束為止。

2 監(jiān)測系統(tǒng)

2.1 灰霉病知識(shí)

圖1 專家系統(tǒng)

介紹了番茄產(chǎn)前、產(chǎn)中及產(chǎn)后的生產(chǎn)知識(shí)（圖1），番茄灰霉病的癥狀、病因、發(fā)病條件和防治方法等內(nèi)容（圖2）。

圖2 生產(chǎn)知識(shí)——環(huán)境條件

2.2 病害模型的建立

田間病害增長模型的建立以調(diào)查時(shí)間為X軸,病葉率為Y軸繪制散點(diǎn)圖,根據(jù)散點(diǎn)圖的趨勢選擇多個(gè)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行回歸分析,通過比較回歸決定系數(shù)和剩余均方篩選最優(yōu)方程。

2.3 病害增長速率及流行動(dòng)態(tài)預(yù)測

根據(jù)建立的灰霉病田間增長趨勢計(jì)算表觀侵染速率。選用2010-2013年灰霉病流行過程中7d(潛育期2-3d)內(nèi)的日均溫度、日均相對濕度等因子,經(jīng)過不同轉(zhuǎn)換構(gòu)成12個(gè)自變量,進(jìn)行逐步回歸分析，建立田間番茄灰霉病增長速率預(yù)測模型，結(jié)合病害增長模型預(yù)測溫室番茄灰霉病增長動(dòng)態(tài)的時(shí)時(shí)變化（圖3）。

3 結(jié)果分析

該軟件通過列舉方法列出番茄栽培方式、生育期、溫度、濕度及番茄灰霉病發(fā)病率,并說明灰霉病出現(xiàn)的可能情況及防治方法。單棟、聯(lián)棟(栽培方式)和前期、中期、后期(生育期)采用單選框選擇,溫度、濕度采用列表框選擇,同時(shí)分別對單棟、聯(lián)棟的溫度和濕度變化以及相關(guān)系數(shù)建立了一個(gè)數(shù)組（圖4）。預(yù)測的結(jié)果有2種方式:一種是調(diào)用發(fā)病率統(tǒng)計(jì)圖表繪制統(tǒng)計(jì)圖形;另一種是采用標(biāo)簽框以文字說明。該功能的執(zhí)行結(jié)果如圖所示（圖 5）。

圖4 病蟲害預(yù)測統(tǒng)計(jì)圖

圖5 棚室傳感器數(shù)據(jù)

4 防治方法

該軟件對番茄灰霉病的防治方法從病害零星發(fā)生、病害輕度發(fā)生及病害中度、重度發(fā)生3個(gè)層次進(jìn)行敘述，這3個(gè)層次的關(guān)鍵字通過一個(gè)選擇框來選擇操作，3個(gè)層次的關(guān)鍵字放在該選擇框的屬性中實(shí)現(xiàn)選擇。防治知識(shí)分5個(gè)文本文件，通過控件軟件的屬性與文本文件名稱連接，即可顯示具體內(nèi)容。該功能的界面顯示如圖（圖6）。

圖6 決策報(bào)告

5 小結(jié)

在對設(shè)施栽培番茄灰霉病發(fā)生規(guī)律進(jìn)行初步研究的基礎(chǔ)上,編制了番茄灰霉病預(yù)測與防治軟件,較全面地介紹了番茄灰霉病發(fā)生、預(yù)測和防治的基礎(chǔ)知識(shí),提供了病害預(yù)測的方法,并提出病害防治的建議,對生產(chǎn)中番茄灰霉病的預(yù)測與防治具有一定的指導(dǎo)意義。

由于試驗(yàn)過程中觀測的生育期、溫度和濕度數(shù)據(jù)的年限還不夠長，系統(tǒng)的應(yīng)用效果還需生產(chǎn)實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn),同時(shí)系統(tǒng)還需進(jìn)一步完善。因此，在今后的研究中,應(yīng)不斷積累數(shù)據(jù),以建立番茄灰霉病預(yù)測與防治專家系統(tǒng),為設(shè)施栽培番茄的灰霉病預(yù)測與防治提供更好的技術(shù)手段。

[1]姚士桐.春季大棚番茄灰霉病發(fā)生規(guī)律及影響因子分析[N].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010,27(10)：194.

[2]陳永兵.大棚番茄灰霉病的發(fā)生及無害化防治[J].上海蔬菜，2003(2):334.

[3]徐開龍.大棚早春番茄灰霉病的發(fā)病特點(diǎn)與防治技術(shù)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008,14:16.

[4]鄭超．溫室番茄灰霉病流行動(dòng)態(tài)預(yù)測[J]．東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，38(2):181～186.