基于防虫网+的热区豇豆病虫害生态调控策略

豇豆是海南重要冬季瓜菜之一,生产受蓟马、斑潜蝇和枯萎病危害严重。目前海南豇豆病虫害防控主要依赖于化学农药,使得蓟马等抗性增强、农药残留超标,当地环境生物多样性受影响。对海南豇豆病虫害的现状及其防控中技术单一、滥用农药等问题进行分析,并提出了功能植物的引入、景观设计优化、农业管理的改进以及生物防治与科学用药4项主要生态调控技术,提出了具体的实施方案,为海南豇豆种植业的可持续发展提供科学指导和实践依据。

新疆棉花病虫害防治药剂剂型研发策略

棉花是我国重要的经济作物,也是受病虫害危害最严重的农作物之一。目前化学防治仍是棉田病虫害防治的重要技术。新疆棉区是我国最大的棉花主产区,气候类型属于典型的温带大陆性气候,具有光照充足、夏季高温干旱、多风、昼夜温差大等特殊气候特点,农药药液喷施过程中容易发生蒸发、飘移、降解等损失,严重影响药剂的防治效果。本文综述了温湿度、风、光照等环境因子对药剂防治效果的影响,以及国内外对提升药剂防治效果采取的调控措施,并结合新疆棉田的特殊气候条件提出了剂型研发的新策略。在提升产品理化稳定性的前提下,还需综合考虑有效成分的理化性质、棉花叶片的结构及润湿特性、施药器械等多种因素。结合农药学、植物保护学、界面化学、有机化学等多学科交叉理论知识指导,利用先进的技术和载体材料研发环境响应型、靶向高效的农药剂型,结合配套使用技术及措施,探索农药高效利用及减量调控途径,为实现农药减量增效、引领棉花产业绿色发展提供科技支撑。

2013—2022年我国水稻病虫害发生特点与绿色防控技术集成

水稻是我国第一大粮食作物,水稻病虫害防治直接关系着粮食稳产增产。本文在对2013年至2022年全国植保专业统计资料的分析基础上,总结回顾了水稻病虫害发生种类和特点、发生面积和为害损失等情况,分类梳理了水稻病虫害防治面积、挽回损失以及主要措施应用等防控概况,尤其是针对近年来生态调控、天敌保护和利用等绿色防控技术应用面积和发展趋势进行了研判总结,同时分别从技术覆盖、内容集成等角度分析探讨了水稻病虫害绿色防控技术发展成效,并对下一步绿色防控工作提出了思考和建议,旨在为我国未来水稻安全生产提供相应参考。

我国农作物病虫害智能监测预警技术新进展

近年来,随着计算机、互联网、物联网、人工智能、传感器、遥感等技术的快速发展,智能虫情测报灯、智能性诱捕器、昆虫雷达、无人机遥感、卫星遥感、智能识别App等现代智能农作物病虫监测装备及重大病虫害实时智能监测预警系统建设方面取得了比较明显的进步。本文综述了我国近5年在利用光谱遥感、昆虫雷达、图像识别等技术进行农作物病虫害监测预警研究和应用方面取得的重要进展,分析了各类技术存在的不足与难点,提出了未来发展的方向,以期为充分利用空天地多源数据实现农作物病虫害精准预报提供指导。

英国国家植物生物安全治理路径研究

植物病虫疫情是全球粮食生产安全的重大威胁。英国较重视植物安全治理,较早开始布局相关政策,构建风险防控体系,取得了良好成效。本文采用文献调研、分析与综合、比较研究等方法,围绕英国面临的植物安全的严峻形势,分析了英国在战略规划、治理体系、制度建设、技术研发、国际合作等方面的经验与做法。英国政府把植物生物安全纳入国家安全战略,统筹植物生物安全组织体系,制定国际先进水平的安全制度,构建有生物安全保障的植物供应链,推进产学研深度融合,大力开展全民科学,对我国生物安全建设具有重要借鉴意义。纵观英国植物生物安全治理体系建设的做法,本文对我国植物生物安全体系建设提出了相应建议,以期为相关领域研究者和政策制定者提供参考。

我国黄曲条跳甲综合治理研究进展

黄曲条跳甲Phyllotreta striolata是一种重要的世界性十字花科作物害虫,遍布欧洲、亚洲、北美洲和非洲等地区。近年来,在我国南方部分地区暴发成灾,并逐步向北扩张,给我国蔬菜生产造成严重影响。本文概述了黄曲条跳甲生物学特征、寄主植物偏好性特点和抗药性现状等研究内容。在此基础上,总结了包含农业防治、物理防治、生物防治、行为调控和抗药性治理在内的黄曲条跳甲综合治理研究进展。并根据目前研究现状和困难,提出了未来黄曲条跳甲研究重心和方向,为黄曲条跳甲可持续治理以及绿色防控技术的推广应用提供有力支撑。

我国豇豆蓟马研究进展及综合防控措施

豇豆Vigna unguiculata喜温喜光,是一种适合在我国南方种植的豆科蔬菜。长期以来,豇豆病虫害多发重发,其中,蓟马是豇豆上最主要和最顽固的害虫之一。传统的化学防治方法对蓟马的防治效果常常不理想,并易造成农药残留问题。本文概述了我国豇豆产业的种植情况和以蓟马为主的病虫害问题及豇豆蓟马研究现状,并从农艺措施、理化诱控、生物防治、化学防治和抗性治理角度总结了豇豆蓟马的综合防治技术。最后,从构建豇豆蓟马的有害生物综合治理(integrated pest management,IPM)技术体系、加强基础研究和防控技术产品开发、建立科学用药和农药监管制度3个方面提出建议,以期为我国豇豆产业的绿色可持续发展提供参考。

基于改进MobileNet的轻量级外来入侵植物识别模型研究

外来入侵植物防治的首要任务是准确识别入侵植物种类,然而外来入侵植物种类繁多,存在类间同质和类内异质现象,给技术人员甄别与防治外来入侵植物带来了挑战。为了准确、实时和高效地识别外来入侵植物,本文提出基于改进MobileNet的轻量级外来入侵植物图像识别模型(MobileNet-LW)。以专业人员鉴定得到的113种11 628幅外来入侵植物图像作为研究对象,并按照6∶2∶2的比例划分训练集、验证集和测试集。通过Retinex、旋转和高斯噪声等方法对图像进行数据增强。为了减少类间同质现象对模型误检的影响,在模型MobileNet基础上添加了SE通道注意力机制和深度连接注意力网络,提高网络对关键特征的提取能力。为了降低模型计算消耗和内存消耗,采用通道剪枝方法对网络瘦身;为了弥补剪枝后造成模型准确率降低,采用教师网络-助教网络-学生网络的形式对剪枝后的网络进行知识蒸馏,学生网络通过软知识的学习来提高识别外来入侵植物的准确率。通过消融试验测试模型的性能,利用平均准确率、平均召回率和平均F1值3个评价指标,对现阶段经典模型与改进后模型MobileNet-LW所获得的识别结果进行评价。消融试验结果显示,在相同数据集条件下,所有改进点对模型的性能都有所提升,且改进后算法在外来入侵植物图像识别中准确率提高了5.4百分点,模型参数量减少了约53%;模型对比试验表明,EfficentNet、DBTNet、ResNet-101、ConvNext和MobileNet-LW 5个模型平均准确率分别为72.3%、74.9%、76.1%、79.7%和86.1%,表明改进后的网络提高了外来入侵植物的识别准确率。基于改进MobileNet的轻量级外来入侵植物识别模型对113种外来入侵植物识别具有较高的准确率,且模型具有轻量化特点。

4种植物精油对瓜实蝇毒杀及驱避作用

瓜实蝇Bactrocera cucurbitae(Copullett)是我国瓜类蔬菜的重要入侵害虫,为筛选出对瓜实蝇具有毒杀及驱避作用的植物精油,室内测定了4种植物精油在不同浓度下对瓜实蝇的毒杀及产卵驱避效果,并进行了田间验证。结果表明:4种植物精油对瓜实蝇成虫的毒杀效果随精油浓度升高而升高,浓度为7 mg/mL和10 mg/mL的肉桂精油对瓜实蝇的毒杀效果极显著高于其他精油,处理后24 h瓜实蝇校正死亡率分别为75.9%和100%;雌虫对冬青精油的嗅觉反应率为93.3%,显著高于紫苏精油和山苍子精油。不同植物精油对雌虫产卵的驱避效果不同,当植物精油浓度为10 mg/mL时,冬青精油对雌虫的产卵驱避率为69.04%,显著高于其他精油。田间试验结果显示:不同植物精油对瓜实蝇成虫具有一定防控效果,但处理间差异不显著,可能是由于田间环境复杂、植物精油理化性质存在差异等因素导致。

植物转录因子在线虫与寄主互作中的功能研究进展

植物在生长过程中经常受到真菌、细菌、病毒和线虫等生物胁迫。转录因子是一类能够与目的基因特异结合并进行转录调控的蛋白质,在植物响应生物胁迫过程中具有重要作用。在线虫与植物互作过程中,植物的转录因子通过调控其靶标基因的表达对线虫侵入作出响应。本文对根结线虫和孢囊线虫的发生和危害、植物转录因子的结构和功能以及其在线虫与寄主互作中的功能进行综述,并对响应线虫侵染的植物转录因子的鉴定及前沿研究进行探讨,以期为深入开展线虫与寄主植物互作机制提供参考。

宁夏设施番茄和黄瓜主要土传病害生态治理技术集成与示范效果评价

针对宁夏设施番茄和黄瓜土传病害危害严重,连作障碍普遍发生的现状,集成了两套生态治理技术,并在宁夏银川市永宁县和固原市头营镇开展了试验示范。试验设置技术模式(土壤熏蒸与微生物菌剂/菌肥协同应用)和农户模式(常规化学农药与肥料管理)。试验结果表明:技术模式下番茄株高和茎粗分别比农户模式下提高了7.96%和25.13%,黄瓜分别提高了24.47%和5.32%;技术模式下番茄根腐病发病率为1.11%,防效达80.70%,黄瓜根结线虫病情指数为5.20,防效达88.00%;技术模式下番茄平均亩产提高了28.49%,黄瓜平均亩产提高了58.37%。技术模式下番茄利润比农户模式下增加140.38%,黄瓜利润增加100.29%。技术模式下番茄减施化学农药6次,减施化学肥料6次,而黄瓜减施化学农药17次,减施化学肥料16次。综上所述,该研究集成的生态治理技术对设施番茄和黄瓜的生长发育、品质及产量有一定的促进作用,对土传病害具有显著的防治效果,可实现设施蔬菜节本增效。

外来入侵植物长刺蒺藜草在我国的地理分布格局及其影响因素

外来植物长刺蒺藜草的入侵已对我国北方草原和农牧交错带造成了极大危害。已开展的研究主要集中在长刺蒺藜草生物学特性、防治措施等,但是其在我国发生的入侵和扩散蔓延规律、地理分布格局及其影响因素并不清楚。基于此,以标本、文献、实地调查等数据重建长刺蒺藜草在我国的入侵历史过程;通过空间分析等方法揭示其空间分布格局和扩散蔓延的时空异质性;基于主成分分析对8种环境因子进行筛选,识别影响分布和扩散格局的关键因素。长刺蒺藜草最早于1963年入侵辽宁省锦州市,此后扩散至邻近的内蒙古东南部和吉林西部,目前在这里已经形成了入侵聚集区且还处在扩散蔓延阶段,同时于2010年扩散至内蒙古西部并形成了新的聚集区。长刺蒺藜草在辽宁省的扩散呈各向异性,主要向北向西扩散,而基本没有向西南方向扩散。长刺蒺藜草于20世纪70年代在北京市朝阳区和河北省秦皇岛有分布记录,但此后基本没有扩散。长刺蒺藜草传入辽宁和北京后扩散方向和范围的异质性可能是由于传入后不能定殖导致的。传入和定殖区间的因子分析结果表明土壤碳酸钙含量、年平均降水量、表层土壤沙子含量以及表层土壤碳氮比是影响传入后能否定殖的关键因子。未来进行风险评估时应该考虑长刺蒺藜草种群在不同土壤环境中的适应性和繁殖能力,全面解析不同环境中的繁殖生长特性和入侵能力,为精准识别定殖风险区、制定高效监测与防控措施,抑制进一步扩散蔓延提供科学支撑。

小麦抗条锈基因Yr5、Yr9和Yr18分子标记的特异性评估

Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr18基因的自身性状或连锁性状在中国小麦育种中具有重要的应用前景。本研究运用以Avocet S为背景的单基因近等基因系及其对应基因的载体品种,对Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H,Yr18基因的分子标记csLV34、cssfr1~cssfr5进行有效性验证。结果表明,Yr5基因的特异性分子标记STS9/10、Yr9(1B/1R)基因的特异性分子标记AF1/4、D15和20H均能够准确识别不同遗传背景材料中的相应抗性基因;Yr18基因分子标记cssfr2能够准确检测Yr18的非载体材料,并检测出Avocet S*6/Yr5、Avocet S*6/Yr24、Avocet S*6/Yr27三个材料具有Yr18的等位变异。这说明Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H能对目的基因进行有效检测,Yr18基因的几个分子标记结合使用不仅能够对目的基因进行有效检测,而且能够识别该位点的等位变异。

中国农业害虫综合防治研究进展:2018年-2022年

近5年来,我国在害虫变态发育与生殖调控、害虫滞育调控、害虫迁飞、害虫与共生微生物互作、害虫对杀虫剂的抗性、害虫与寄主植物的化学通讯、害虫对植物抗虫性的适应、害虫对作物种植结构调整的响应、害虫对全球气候变化的响应等农业害虫发生新规律新机制解析方面取得了系列重要进展,同时推进了抗虫作物、RNA农药、行为调控和生态调控等害虫防控新技术与新产品的研发;提出迁飞性草地贪夜蛾分区治理、多食性盲蝽区域防控、地下害虫韭蛆绿色防控和抗性麦蚜精准化学防控等害虫绿色防控新模式新体系。根据国内外农业害虫综合防治科技发展趋势和中国农业高质量发展现实需求,我国需进一步重视农业昆虫交叉学科前沿和新兴技术领域,以产业需求为导向,强化害虫防控基础理论创新,创制智能监测预警和绿色防控新技术、新产品,创新集成区域绿色防控和跨区协同治理技术体系,为保障国家粮食安全、助力乡村全面振兴提供强有力的植保科技支撑。

番茄潜叶蛾综合防控技术研究进展

番茄潜叶蛾Phthorimaea absoluta Meyrick起源于南美洲的秘鲁,是一种世界检疫性入侵害虫,目前已经扩散到全球100多个国家,严重威胁全球番茄产业。该虫于2017年入侵我国新疆伊犁,之后在南方多个省份相继被发现,且呈现扩散趋势,危害范围加大。本文从农业防治、化学防治、生物防治、物理防治等方面总结番茄潜叶蛾原发地和入侵国的防治进展及治理经验,并结合我国实际提出建议,为国内番茄潜叶蛾的有效治理和抑制其扩散提供参考。

我国主要农作物病害灾变机制与综合防控研究进展:2018年-2022年

2018年以来,我国在主要农作物真菌、卵菌、细菌、病毒和线虫病害的病原菌致病机制解析、寄主植物抗病机理研究、主要农作物病害监测预警及绿色防控关键核心技术研发与应用方面取得了系列重要进展,同时推进了抗病品种、纳米农药、免疫调节和生态调控等病害防控新技术与新产品的研发。根据国内外农作物病害综合防治科技发展趋势和中国农业高质量发展现实需求,我国需进一步重视农作物病害交叉学科前沿和新兴技术领域,聚焦保障国家生物安全和粮食安全的主责主业,强化农作物病害防控理论创新、技术创新,创制智能监测预警和绿色防控新技术、新产品,创新集成区域绿色防控和跨区协同治理技术体系,为实现高水平农业科技自立自强、支撑农业强国建设贡献植保力量。

病虫测报智能化研究进展

准确的预测预报是防治病虫害的关键和基础。我国的病虫测报从传统经验测报、规范化测报发展到智能化测报,对我国粮食和重要农产品稳定安全发挥了重要的保障与支撑作用。本文系统总结了我国病虫测报的发展历程,现代信息技术在病虫测报中的应用及智能化测报工具的研发与应用,并对目前存在的问题进行剖析,以期为我国病虫测报的智能化发展提供新的思路。

植物保护科普传播的实践和创新

科普活动是将科学技术面向公众普及的一种行为,有利于增强公众创新意识,提高公众科学素质,营造创新的社会氛围,培养科技后备人才。文章阐述了植物保护科普工作的重要性,并以植物病虫害综合治理全国重点实验室为例,列举了加强植物保护科普工作的主要举措,如加强科普专家队伍建设、推出优秀的科普作品、举办特色植物保护科普系列讲座、所校联动助力“双减”下教育发展等,分析了植物保护科普活动取得的成效及制约科普活动开展的因素,以期通过举办形式多样的植物保护科普活动,探索有利于植物保护科普知识传播的新模式,为建立完善植物保护科普活动体系提供参考。

云南番茄潜叶蛾捕食性天敌资源调查及其控害作用分子检测

云南省是番茄潜叶蛾Tuta absoluta(Meyrick)较早入侵的区域,为明确本地潜在自然天敌资源及其对番茄潜叶蛾的控制作用,采用田间调查、样本采集以及与室内分子检测相结合的技术方法,于7—10月对云南省10个地级州市主要番茄种植区的番茄潜叶蛾天敌资源进行调查,对采集的天敌种类进行DNA条形码鉴定,对其控害作用进行种特异性分子检测。结果表明,在番茄田共计采集到捕食性天敌36种,隶属2纲5目16科。进一步的分子检测结果显示,对番茄潜叶蛾具有控害作用的捕食性自然天敌19种,隶属2纲3目12科;其中,昆虫纲8种、蜘蛛纲11种;对番茄潜叶蛾控害作用阳性检出率为5.7%~100.0%。分布范围最为广泛的天敌为半翅目盲蝽科的烟盲蝽Nesidiocoris tenuis Reuter,在8个州市有分布;其次为花蝽科的黑翅小花蝽Oirus agilis(Flor)和小花蝽Orius sp.以及瓢虫科的七星瓢虫Coccinella septempunctata L.,分别在5个、4个和5个州市有分布;再次为蜘蛛目狼蛛科的拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata(Böesenberg et Strand),在3个州市有分布;而其余的14个物种仅在1个或2个州市有分布。番茄潜叶蛾天敌资源最为丰富的区域为昭通市,有8种天敌;其次为丽江市和玉溪市,分别有6种和5种天敌;再次昆明市和曲靖市,分别有4种和3种天敌;而大理州、文山市、红河州有2种天敌,楚雄市和普洱市只有1种天敌。综合评价分析结果显示,控害潜力最大的为烟盲蝽,其次为黑翅小花蝽;此外,七星瓢虫和拟环纹豹蛛也表现了较好的控害能力。番茄潜叶蛾在西南虽发生为害较为严重,但对该种害虫具有控制作用的天敌种类也比较多,为利用本地天敌防治番茄潜叶蛾提供了自然资源保障。

种衣剂防治小麦茎基腐病效果的评价

茎基腐病已成为黄淮小麦主产区最具破坏性的土传病害之一,对我国粮食安全供给构成严重威胁。目前抗茎基腐病主栽品种稀少,生产上主要依赖于化学农药措施。药剂拌种可以有效防治茎基腐病。综合评价现有的种衣剂对小麦茎基腐病的防治及增产效果,以期为合理用药提供依据。采取高感茎基腐病小麦品种郑麦1354为研究对象,播种前种子包衣晾干,利用高致病力茎基腐病菌株PY20-20培养小米菌谷,连续2个小麦生长季利用进行人工接种病圃,包衣种子和接种菌谷等重量混合播种,分别于小麦拔节期和乳熟期记载处理小区植株发病情况,调查9种种衣剂处理后不同生育期的病情指数(disease index,DI),成熟收获后测定小区实际产量,结合小麦产量相关性状,比较种衣剂防病增产作用。结果表明:种衣剂处理后拔节期茎基腐病DI值均小于1.0,显著小于空白对照(5.07),防治效果为85.09%~100%,其中33 g·L^(-1)咯菌·噻虫胺、9%苯甲·吡虫啉和35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈的防效达到为97%~100%。在乳熟期,种衣剂处理后茎基腐病DI平均值低于15,显著小于空白对照(81.55),其中35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈和9%苯甲·吡虫啉防效较好,平均防效分别达到92%和95%,而且分别增产39.62%和36.31%。综合而言,采用种衣剂35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈和9%苯甲·吡虫啉防治小麦茎基腐病效果好且增产效果显著,具有较好的应用前景。