雜草是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的三大有害生物之一。多年來，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授強(qiáng)勝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的消減稻—麥田雜草群落的精準(zhǔn)生態(tài)控草智能技術(shù)平臺(tái)，可通過逐漸減少雜草發(fā)生基數(shù)，并應(yīng)用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)遠(yuǎn)程定量監(jiān)測雜草發(fā)生危害下降動(dòng)態(tài)，精準(zhǔn)確定化學(xué)除草劑應(yīng)用劑量。平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)作物平均增產(chǎn)10%，降低除草成本40%以上。
不久前，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)布2024年重大科技應(yīng)用成果，“消減稻—麥田雜草群落的精準(zhǔn)生態(tài)控草智能技術(shù)平臺(tái)及應(yīng)用”項(xiàng)目入選。
“截流+網(wǎng)撈”，抑制雜草種子在田間擴(kuò)散
強(qiáng)勝向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，除草劑已經(jīng)成為防除農(nóng)田雜草的主要技術(shù)措施。如果不用藥，草害就會(huì)失控，導(dǎo)致農(nóng)田絕產(chǎn)絕收。但長期使用除草劑，會(huì)帶來雜草抗藥性、農(nóng)作物藥害等問題，過度用藥還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。
農(nóng)田雜草綠色防控技術(shù)對(duì)保障糧食安全具有重要作用，對(duì)促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全意義重大，而生態(tài)控草技術(shù)可以減少化學(xué)除草劑使用。
土壤中的雜草種子是農(nóng)田產(chǎn)生雜草危害的主要根源。減少雜草種子就可以減少雜草發(fā)生量，繼而降低除草劑用量。
“想控草，得弄清草的來源。最初，我們?cè)谵r(nóng)田里做試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)92%以上的草種子是靠水散播的。那么，灌溉過程中減少草種子進(jìn)入農(nóng)田就很重要。”強(qiáng)勝介紹，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了雜草在農(nóng)田生長現(xiàn)象后，發(fā)現(xiàn)了水田雜草種子是隨水流傳播擴(kuò)散的。
“小麥?zhǔn)斋@后、水稻種植前，農(nóng)民要向田里灌水。灌水過程中，雜草種子會(huì)隨水流傳播至不同田塊。這時(shí)，在溝渠、田塊的進(jìn)水口和出水口設(shè)置過濾網(wǎng)，可以攔截并過濾隨灌溉水流傳播的雜草種子。”強(qiáng)勝介紹，“截流”之后，便是“網(wǎng)撈”進(jìn)入田里的草種子。農(nóng)民在水深約15厘米的田間進(jìn)行旋耕耙田，雜草種子會(huì)漂浮于水面。大約2小時(shí)后，風(fēng)就會(huì)將雜草種子集中吹拂到田邊或田塊角落。這時(shí)使用40目尼龍網(wǎng)兜，每畝地只需4至10分鐘就能將集聚到田角的草籽撈除干凈。
強(qiáng)勝介紹，運(yùn)用“截流+網(wǎng)撈”方法，可以減少約20%的外源雜草種子傳入。經(jīng)過約5年時(shí)間，農(nóng)田的草籽數(shù)量將較初始時(shí)減少60%以上，雜草發(fā)生量降低80%以上。
2021年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部將該團(tuán)隊(duì)的“稻田雜草群落消減控草技術(shù)”列入主推技術(shù)。
AI賦能雜草監(jiān)控，為農(nóng)田除草打造“慧眼”
“新技術(shù)如果只是依靠人去推廣，效果有時(shí)會(huì)大打折扣。如果團(tuán)隊(duì)能輔助農(nóng)民隨時(shí)了解雜草的生長情況，不僅可以幫助他們精準(zhǔn)控草，也能指導(dǎo)他們適量使用除草劑，達(dá)到‘減藥’的綠色防控目標(biāo)。”強(qiáng)勝說，2022年起，團(tuán)隊(duì)開始研發(fā)生態(tài)控草助手App，如今已初具雛形。
記者瀏覽App，發(fā)現(xiàn)其有作物溯源、生態(tài)控草、雜草識(shí)別、種子圖鑒、控草監(jiān)測等5個(gè)主要功能。
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)生物學(xué)虛擬仿真中心高級(jí)實(shí)驗(yàn)師成丹介紹，農(nóng)民下載App后，可以在小麥、油菜和水稻等作物生長的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)拍攝作物田間照片上傳到App?；诖髷?shù)據(jù)預(yù)測模型和圖像AI檢測技術(shù)，App可識(shí)別出作物在關(guān)鍵生長節(jié)點(diǎn)的田間雜草發(fā)生程度，并通過基于AI的專家決策功能提供精準(zhǔn)的除草決策。
“我們希望通過推廣應(yīng)用消減稻—麥田雜草群落的精準(zhǔn)生態(tài)控草智能技術(shù)平臺(tái)，降低雜草的危害，減少除草劑用量，提高作物產(chǎn)量，精準(zhǔn)減藥。”強(qiáng)勝說。
雜草是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的三大有害生物之一。多年來，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授強(qiáng)勝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的消減稻—麥田雜草群落的精準(zhǔn)生態(tài)控草智能技術(shù)平臺(tái)，可通過逐漸減少雜草發(fā)生基數(shù)，并應(yīng)用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)遠(yuǎn)程定量監(jiān)測雜草發(fā)生危害下降動(dòng)態(tài)，精準(zhǔn)確定化學(xué)除草劑應(yīng)用劑量。平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)作物平均增產(chǎn)10%，降低除草成本40%以上。
不久前，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)布2024年重大科技應(yīng)用成果，“消減稻—麥田雜草群落的精準(zhǔn)生態(tài)控草智能技術(shù)平臺(tái)及應(yīng)用”項(xiàng)目入選。
“截流+網(wǎng)撈”，抑制雜草種子在田間擴(kuò)散
強(qiáng)勝向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，除草劑已經(jīng)成為防除農(nóng)田雜草的主要技術(shù)措施。如果不用藥，草害就會(huì)失控，導(dǎo)致農(nóng)田絕產(chǎn)絕收。但長期使用除草劑，會(huì)帶來雜草抗藥性、農(nóng)作物藥害等問題，過度用藥還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。
農(nóng)田雜草綠色防控技術(shù)對(duì)保障糧食安全具有重要作用，對(duì)促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全意義重大，而生態(tài)控草技術(shù)可以減少化學(xué)除草劑使用。
土壤中的雜草種子是農(nóng)田產(chǎn)生雜草危害的主要根源。減少雜草種子就可以減少雜草發(fā)生量，繼而降低除草劑用量。
“想控草，得弄清草的來源。最初，我們?cè)谵r(nóng)田里做試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)92%以上的草種子是靠水散播的。那么，灌溉過程中減少草種子進(jìn)入農(nóng)田就很重要。”強(qiáng)勝介紹，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了雜草在農(nóng)田生長現(xiàn)象后，發(fā)現(xiàn)了水田雜草種子是隨水流傳播擴(kuò)散的。
“小麥?zhǔn)斋@后、水稻種植前，農(nóng)民要向田里灌水。灌水過程中，雜草種子會(huì)隨水流傳播至不同田塊。這時(shí)，在溝渠、田塊的進(jìn)水口和出水口設(shè)置過濾網(wǎng)，可以攔截并過濾隨灌溉水流傳播的雜草種子。”強(qiáng)勝介紹，“截流”之后，便是“網(wǎng)撈”進(jìn)入田里的草種子。農(nóng)民在水深約15厘米的田間進(jìn)行旋耕耙田，雜草種子會(huì)漂浮于水面。大約2小時(shí)后，風(fēng)就會(huì)將雜草種子集中吹拂到田邊或田塊角落。這時(shí)使用40目尼龍網(wǎng)兜，每畝地只需4至10分鐘就能將集聚到田角的草籽撈除干凈。
強(qiáng)勝介紹，運(yùn)用“截流+網(wǎng)撈”方法，可以減少約20%的外源雜草種子傳入。經(jīng)過約5年時(shí)間，農(nóng)田的草籽數(shù)量將較初始時(shí)減少60%以上，雜草發(fā)生量降低80%以上。
2021年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部將該團(tuán)隊(duì)的“稻田雜草群落消減控草技術(shù)”列入主推技術(shù)。
AI賦能雜草監(jiān)控，為農(nóng)田除草打造“慧眼”
“新技術(shù)如果只是依靠人去推廣，效果有時(shí)會(huì)大打折扣。如果團(tuán)隊(duì)能輔助農(nóng)民隨時(shí)了解雜草的生長情況，不僅可以幫助他們精準(zhǔn)控草，也能指導(dǎo)他們適量使用除草劑，達(dá)到‘減藥’的綠色防控目標(biāo)。”強(qiáng)勝說，2022年起，團(tuán)隊(duì)開始研發(fā)生態(tài)控草助手App，如今已初具雛形。
記者瀏覽App，發(fā)現(xiàn)其有作物溯源、生態(tài)控草、雜草識(shí)別、種子圖鑒、控草監(jiān)測等5個(gè)主要功能。
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)生物學(xué)虛擬仿真中心高級(jí)實(shí)驗(yàn)師成丹介紹，農(nóng)民下載App后，可以在小麥、油菜和水稻等作物生長的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)拍攝作物田間照片上傳到App?；诖髷?shù)據(jù)預(yù)測模型和圖像AI檢測技術(shù)，App可識(shí)別出作物在關(guān)鍵生長節(jié)點(diǎn)的田間雜草發(fā)生程度，并通過基于AI的專家決策功能提供精準(zhǔn)的除草決策。
“我們希望通過推廣應(yīng)用消減稻—麥田雜草群落的精準(zhǔn)生態(tài)控草智能技術(shù)平臺(tái)，降低雜草的危害，減少除草劑用量，提高作物產(chǎn)量，精準(zhǔn)減藥。”強(qiáng)勝說。
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