智能化綠色防控技術(shù)在小麥常見病蟲害的具體應(yīng)用策略

小麥?zhǔn)巧綎|省濱州市的重要糧食作物，小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)確保國家糧食安全有著很大的幫助。小麥生長發(fā)育周期較長，在整個(gè)生長環(huán)節(jié)會(huì)受到多種病蟲害的威脅，病蟲害識(shí)別不科學(xué)，防治不到位會(huì)嚴(yán)重影響到小麥的正常生長，某些病蟲害在繁殖生長過程中，自身會(huì)產(chǎn)生很多毒素，威脅到消費(fèi)者和牲畜的健康。所以在小麥栽培管理過程中，應(yīng)該將關(guān)注重點(diǎn)放在病蟲害的科學(xué)防范方面，注重做好常見病蟲害的有效識(shí)別，并借助當(dāng)前的智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)積極推行智能化綠色防控技術(shù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)以化學(xué)藥物防治為主的防治模式和防治理念，通過將綠色防控與智能技術(shù)有效結(jié)合，能夠加快構(gòu)建完善的病蟲化監(jiān)測體系，并在該體系的支持下，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)、新手段、新設(shè)備的有效應(yīng)用，從而大大降低化學(xué)農(nóng)藥的使用頻率和使用量，提高小麥病蟲害的防治成效，保證小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，最終實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。本次研究結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)山東省濱州市小麥常見病蟲害的發(fā)生特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了小麥病蟲害智能綠色防控技術(shù)要點(diǎn)的具體應(yīng)用，希望通過研究對(duì)廣大同行有所借鑒與幫助。

一、小麥常見病蟲害的發(fā)生特點(diǎn)

1、小麥白粉病的發(fā)生

小麥白粉病是由禾本科布氏白粉菌引起的一種真菌性病害。該病害主要發(fā)生在小麥的葉片、葉鞘、莖稈和穗部。小麥白粉病病原菌在夏季高溫多雨、冬季溫暖多霧的地區(qū)環(huán)境下易發(fā)生，病菌以分生孢子和閉囊殼在病殘?bào)w和土壤中越冬，成為初侵染源，春季氣溫回升，分生孢子開始萌發(fā)，通過氣流傳播可多次侵染，導(dǎo)致病情加重。種植密度過大、通風(fēng)透光不良、水肥管理不當(dāng)、土壤貧瘠、品種抗病性差等條件均有利于病害的發(fā)生。初期在葉片表面出現(xiàn)白色霉點(diǎn)，隨著病情發(fā)展，霉點(diǎn)逐漸擴(kuò)大為圓形至橢圓形的白色霉斑，霉斑表面有一層白粉，后期病部霉層變?yōu)榛野咨翜\褐色，病斑上散生有針頭大小的小黑粒點(diǎn)，即病菌的閉囊殼。隨后葉鞘上出現(xiàn)白色霉斑，葉鞘上的霉斑連成一片，使植株枯死。莖稈受到危害之后先是在莖稈上出現(xiàn)白色霉斑，病斑可繞莖一周，導(dǎo)致植株枯死。穗部受害主要表現(xiàn)為穎殼和芒上出現(xiàn)白色霉斑，整個(gè)穗部被霉層覆蓋，導(dǎo)致穗粒不實(shí)。

2、小麥銹病的發(fā)生特征

小麥銹病是一類由真菌引起的病害，主要包括條銹病、葉銹病和稈銹病，這些病害對(duì)小麥的生長發(fā)育影響極大，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致小麥減產(chǎn)甚至絕收。條銹病病原為條形柄銹菌，溫暖濕潤的氣候，特別是旬平均溫度超過23℃時(shí)夏孢子不能存活，夏孢子隨風(fēng)傳播，秋季夏孢子隨氣流傳播到平地冬麥區(qū)。葉銹病病原菌是小麥隱匿柄銹菌，該種病原菌夏孢子比稈銹病菌耐低溫，比條銹病菌耐高溫，因此在冬麥區(qū)可越夏，又能就近侵染秋苗。稈銹病病原菌是禾柄銹菌，大田發(fā)生嚴(yán)重程度往往與葉鞘、莖稈及葉片基部的夏孢子堆有關(guān)，在全國各地均有發(fā)生。目前，在山東省濱州市流行較為廣泛的銹病主要是條銹病和葉銹病。條銹病主要發(fā)生在葉片上，呈現(xiàn)多層輪狀排列的鮮黃色銹斑，隨后銹斑變?yōu)殍F銹色，最后形成黑色瘡斑。葉銹病主要危害葉片，出現(xiàn)黃褐色粉皰，即夏孢子堆，一般在葉片正面不規(guī)則散生。稈銹病主要危害葉鞘和莖稈，夏孢子堆較大，長橢圓形，深褐色或褐黃色，排列不規(guī)則，成熟后表皮易破裂，散出大量銹褐色粉末。

3、小麥赤霉病的發(fā)生特征

小麥赤霉病是一種常見的世界性小麥病害，由特定的真菌如禾谷鐮孢菌引起，可以對(duì)小麥從苗期到成熟期造成不同程度的影響。苗期發(fā)病通常是由帶菌種子或土壤中的病菌引起的。受感染的麥苗會(huì)出現(xiàn)芽變褐色，隨后根冠逐漸腐爛。輕癥病苗可能會(huì)出現(xiàn)黃化、生長遲緩的現(xiàn)象，嚴(yán)重感染的麥苗會(huì)死亡，在濕度較大的情況下，死苗上會(huì)生長出粉紅色霉?fàn)钗?，這是病菌的分生孢子和子座。隨著植株進(jìn)一步生長，莖稈會(huì)出現(xiàn)病變情況，莖基腐表現(xiàn)為植株基部變褐色并發(fā)生腐爛，可能導(dǎo)致植株整體死亡。稈腐多發(fā)生在小麥穗下的第一、第二節(jié)，表現(xiàn)為葉鞘上的水漬狀褪綠斑，隨后擴(kuò)展為淡褐色至紅褐色不規(guī)則形斑，并向莖內(nèi)擴(kuò)展。當(dāng)病情嚴(yán)重時(shí)，植株病部以上會(huì)出現(xiàn)枯黃現(xiàn)象，影響小麥抽穗或?qū)е驴蔹S穗的出現(xiàn)，在潮濕條件下同樣在病部表面可觀察到粉紅色霉層。穗腐是小麥赤霉病中最常見的危害癥狀，通常發(fā)生在小麥揚(yáng)花期。初期病斑在小穗的穎片上呈現(xiàn)為水漬狀淡褐色，隨后病斑會(huì)擴(kuò)大至整個(gè)小穗或整個(gè)穗子，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)穗子會(huì)枯死，呈現(xiàn)灰褐色。田間潮濕時(shí)病部會(huì)產(chǎn)生粉紅色膠質(zhì)霉層，即病菌的分生孢子座和分生孢子。在多雨季節(jié)，病穗上還會(huì)產(chǎn)生黑色小顆粒，即病菌的子囊殼，受感染的麥粒會(huì)變得干癟，并可能呈現(xiàn)出粉紅色霉層，因含有毒素而失去食用價(jià)值。小麥赤霉病的發(fā)生與氣候條件、品種抗性以及栽培管理等多種因素有關(guān)。山東北方地區(qū)以玉米-小麥或棉花-小麥為主的輪作區(qū)，主要初侵染源為遺棄在田間的玉米根茬、殘稈、棉鈴以及未腐熟廄肥中的玉米稈等殘?bào)w，種子內(nèi)部潛伏的菌絲體存活率很高，主要引起苗枯和莖腐，但對(duì)穗腐無影響。穗腐主要是由病殘?bào)w上產(chǎn)生的子囊殼中的子囊孢子落在穗子上侵染所致，重復(fù)侵染主要是依靠分生孢子，揚(yáng)花期若遇雨，發(fā)病就會(huì)加重，反之則輕。

4、小麥蚜蟲的發(fā)生特征

山東省濱州市，小麥蚜蟲的發(fā)生和危害具有一定的季節(jié)性和周期性，蚜蟲在濱州市一年可發(fā)生10～15代，其繁殖速度受氣候條件、小麥生長周期和天敵數(shù)量等因素影響，在適宜的氣候和食物條件下，小麥蚜蟲的繁殖代數(shù)會(huì)相應(yīng)增加。蚜蟲主要發(fā)生在春季和秋季，尤其是小麥拔節(jié)至抽穗期，是蚜蟲危害最為嚴(yán)重的時(shí)期。蚜蟲吸取葉片汁液，導(dǎo)致葉片變黃、皺縮，嚴(yán)重時(shí)整片葉子卷曲，影響光合作用，導(dǎo)致小麥生長緩慢，莖部受到危害之后變短、變粗，影響小麥的正常生長和產(chǎn)量。蚜蟲大量發(fā)生時(shí)，可導(dǎo)致小麥產(chǎn)量降低，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)50%以上。

5、小麥吸漿蟲的發(fā)生特征

小麥吸漿蟲又稱麥蛆，主要危害小麥等谷物作物，其幼蟲在小麥穎殼內(nèi)吸食正在發(fā)育的麥粒漿液，造成作物減產(chǎn)甚至絕收。小麥吸漿蟲一年發(fā)生一代，以成熟幼蟲在土壤中結(jié)繭越夏和越冬，第2年春季隨著氣溫的升高和雨水的增多，越冬幼蟲開始上升到土壤表層。抽穗期是小麥吸漿蟲的主要危害時(shí)期，此時(shí)幼蟲逐漸化蛹，而成蟲盛發(fā)并開始在麥穗上產(chǎn)卵。受害的小麥植株通常會(huì)顯得矮小、發(fā)黃，生長勢(shì)減弱，甚至?xí)?dǎo)致小麥減產(chǎn)，危害嚴(yán)重時(shí)可造成10%～30%的減產(chǎn)，大范圍發(fā)生時(shí)可達(dá)50%以上減產(chǎn)，甚至絕產(chǎn)。

二、小麥病蟲害智能綠色防控技術(shù)的應(yīng)用

1、小麥大田蟲情監(jiān)測預(yù)警分析系統(tǒng)的應(yīng)用

①小麥大田蟲情監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建

小麥大田蟲情監(jiān)測預(yù)警分析系統(tǒng)是一個(gè)旨在實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警小麥田間的蟲害情況的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過集成多種技術(shù)和設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對(duì)蟲情的有效監(jiān)控，從而及時(shí)采取防治措施，減少蟲害對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該堅(jiān)持綜合實(shí)時(shí)傳輸智能分析預(yù)警及時(shí)的原則，通過利用該系統(tǒng)能夠結(jié)合物理、化學(xué)、生物等多種監(jiān)測手段，全面掌握蟲情，然后借助現(xiàn)代通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳和共享，應(yīng)用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)進(jìn)行蟲情分析和預(yù)測，建立快速響應(yīng)機(jī)制，確保蟲害信息的及時(shí)傳遞和處理。系統(tǒng)在構(gòu)建過程中，通常是由監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)構(gòu)成，其中監(jiān)測設(shè)備包括害蟲誘捕器、高清攝像頭、自動(dòng)采集孢子設(shè)備、氣候信息采集儀等，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳輸技術(shù)，將監(jiān)測設(shè)備連接起來，然后建立云平臺(tái)或數(shù)據(jù)中心，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和分析，緊接著開發(fā)用于數(shù)據(jù)展示、分析和預(yù)警的軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)在構(gòu)建過程中，首先在小麥田中均勻部署害蟲誘捕器和高清攝像頭、自動(dòng)采集孢子設(shè)備、氣候信息采集儀等，以獲取更全面的蟲情信息、利用傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)，將監(jiān)測設(shè)備與數(shù)據(jù)處理平臺(tái)連接。建立云平臺(tái)或數(shù)據(jù)中心，用于數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、處理和分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳和共享，建立預(yù)警機(jī)制，當(dāng)蟲情達(dá)到一定閾值時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信息，并借助專門開發(fā)數(shù)據(jù)展示和分析軟件展示蟲情數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。上述步驟完成之后將所有硬件和軟件系統(tǒng)集成在一起進(jìn)行全面的測試，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，并準(zhǔn)確提供蟲情信息。

②小麥大田蟲情監(jiān)測預(yù)警分析系統(tǒng)的應(yīng)用

小麥大田蟲情監(jiān)測預(yù)警分析系統(tǒng)在小麥病蟲害監(jiān)測中的應(yīng)用流程，主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和預(yù)警發(fā)布四個(gè)環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，通過安裝在田間的智能監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取小麥生長環(huán)境及病蟲害發(fā)生情況的氣象因素、土壤濕度、溫度、病蟲害種類及密度等數(shù)據(jù)。結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化處理和清洗，去除數(shù)據(jù)中的噪音和異常值，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，接著利用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和趨勢(shì)分析，預(yù)測病蟲害的發(fā)生和發(fā)展態(tài)勢(shì)，通過歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，系統(tǒng)能夠識(shí)別出潛在的病蟲害風(fēng)險(xiǎn)，并評(píng)估其可能造成的影響。在預(yù)警發(fā)布環(huán)節(jié)會(huì)根據(jù)分析結(jié)果生成詳細(xì)的預(yù)警報(bào)告，并通過多種渠道（如短信、郵件、手機(jī)應(yīng)用等）及時(shí)發(fā)送給農(nóng)民和農(nóng)業(yè)管理部門。預(yù)警報(bào)告內(nèi)容不僅包含病蟲害發(fā)生的可能性和時(shí)間，還提供了針對(duì)特定的病蟲害種類，系統(tǒng)會(huì)推薦使用何種農(nóng)藥及其使用方法的具體防治建議和應(yīng)對(duì)措施，以最大限度地減少病蟲害對(duì)小麥的危害。此外，系統(tǒng)還可以隨著更多數(shù)據(jù)的積累和分析模型的不斷更新，促使預(yù)測準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度將不斷提升，適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件和病蟲害種類，為農(nóng)民提供更加精準(zhǔn)和高效的病蟲害防治方案。

2、基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥病菌孢子智能捕捉技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在小麥病菌孢子捕捉中的應(yīng)用，不僅提高了病菌孢子的捕捉效率，還顯著提升了病蟲害防治的精準(zhǔn)度。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過傳感器、數(shù)據(jù)采集和無線通信等手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)小麥田間環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測與數(shù)據(jù)傳輸。具體來說傳感器可以檢測溫度、濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，中央控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，判斷病菌孢子的存在及其分布情況。在病菌孢子捕捉方面，智能捕捉設(shè)備能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整捕捉策略，當(dāng)環(huán)境條件適合病菌孢子傳播時(shí)，捕捉設(shè)備會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，并根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)向調(diào)整捕捉裝置的位置和角度，以提高捕捉效率。捕捉設(shè)備還配備了高靈敏度的傳感器和高效的過濾系統(tǒng)，能夠捕捉到微小的病菌孢子，并將其保存以供實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步分析。此外，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)表明病菌孢子濃度較高時(shí)，農(nóng)民可以提前噴灑農(nóng)藥，預(yù)防病害的發(fā)生和蔓延。未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，小麥病菌孢子智能捕捉技術(shù)將更加智能化和精準(zhǔn)化。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，病菌孢子的捕捉和防治策略將更加科學(xué)和有效，通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)可以預(yù)測病菌孢子的爆發(fā)趨勢(shì)，并提供個(gè)性化的防治方案，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，保障小麥的健康生長和高產(chǎn)量。

3、智能殺蟲燈防治技術(shù)的應(yīng)用

智能殺蟲燈作為一種新型的環(huán)保殺蟲設(shè)備，在小麥病蟲害防治中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。在進(jìn)行病蟲害防治過程中推薦選用選擇風(fēng)吸式太陽能智能殺蟲燈，因?yàn)檫@種設(shè)備以太陽能電池板為電源，白天儲(chǔ)存電源，晚上為殺蟲燈提供電力。應(yīng)用期間需要根據(jù)小麥種植面積，合理布局殺蟲燈的數(shù)量，每隔80～100m設(shè)置一臺(tái)殺蟲燈。然后將殺蟲燈安裝在小麥的田間地頭，保證殺蟲燈距離地面2.0cm以上，安裝后進(jìn)行調(diào)試，確保殺蟲燈的正常運(yùn)行。在利用殺蟲燈開展小麥蟲害防治過程中可以將還有一種設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，通過電腦端或手機(jī)App遠(yuǎn)程控制燈光，并實(shí)時(shí)查看設(shè)備的地理位置、電量使用情況、故障報(bào)警信息等，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測害蟲的活動(dòng)情況，收集數(shù)據(jù)并上傳至云端，利用云端的各種數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)害蟲種類、數(shù)量、發(fā)生規(guī)律等進(jìn)行分析，為制定防治策略提供依據(jù)。并根據(jù)最終的監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，結(jié)合小麥的生長周期和病蟲害發(fā)生規(guī)律，制定針對(duì)性地防治策略。例如，針對(duì)特定害蟲的防治時(shí)期和防治方法。

4、小麥蟲害的生物防治技術(shù)

生物防治技術(shù)防治小麥蟲害主要是借助害蟲天敵和各種微生態(tài)制劑來防控小麥蟲害，降低化學(xué)藥物的使用頻率和使用率。自然界的害蟲天敵如捕食性昆蟲、蜘蛛和鳥類等，是專門捕食害蟲的生物，利用這些天敵來控制和減少小麥上的病蟲害是一種環(huán)保且有效的管理策略。微生態(tài)制劑則利用特定微生物菌株來防治害蟲、病原體和雜草，它們可以調(diào)整小麥田間的微生物平衡，從而抑制病蟲害的發(fā)展。捕食性昆蟲、蜘蛛和鳥類等害蟲天敵，可以在小麥田里釋放，以捕殺害蟲并降低病蟲害的發(fā)生率，而微生態(tài)制劑，如蘇云金桿菌、枯草桿菌和拜瑞銹菌等可以抑制病原體、害蟲和雜草的生長。在利用害蟲天敵開展小麥蟲害防治過程中釋放害蟲天敵的數(shù)量取決于天敵的種類，通常天敵的釋放量控制在10000～20000頭/667m2。而微生態(tài)制劑的使用量則根據(jù)制劑的種類和濃度而定，通常使用量為50～100mL/667m2。為了有效控制蟲害，應(yīng)根據(jù)害蟲的發(fā)生情況和天敵的壽命周期，大約每1～2周釋放1次，微生態(tài)制劑的使用則應(yīng)根據(jù)病蟲害的發(fā)生情況和防治效果大約每7～14d施用1次。

綜上所述，小麥作為山東省濱州市的重要糧食作物，栽培面積較為廣泛，種植管理環(huán)節(jié)病蟲害防治成效的好壞和病蟲害的危害面積會(huì)對(duì)糧食安全產(chǎn)生最主要的影響。小麥生產(chǎn)周期較長，在生產(chǎn)管理過程中需要引導(dǎo)種植戶將關(guān)注重點(diǎn)放在病蟲害的科學(xué)防范方面，規(guī)范化學(xué)藥物的使用，避免不規(guī)范的藥物使用行為導(dǎo)致病蟲害耐藥性增加和嚴(yán)重的藥物殘留。同時(shí)，在今后病蟲害防控過程中應(yīng)該將智能化技術(shù)和綠色防控技術(shù)有效結(jié)合，加快構(gòu)建智能化綠色防控技術(shù)體系和病蟲害監(jiān)測體系，充分掌握當(dāng)前病蟲害的發(fā)生流行特征以便及時(shí)識(shí)別病蟲害，及時(shí)采取措施進(jìn)行有效的防范，將病蟲害的發(fā)生流行率降低到最低程度，推動(dòng)小麥病蟲害防治工作的高質(zhì)量發(fā)展。

（作者單位：256802山東省濱州市沾化區(qū)大高鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心）