本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第4期，目次16
摘要：在现代农业生产中，小麦作为全球主要的粮食作物之一，其生产效率和质量对于保障粮食安全至关重要。然而，小麦生产过程中经常受到各种病虫害的威胁，这不仅影响小麦产量和品质，而且传统的防控方法如过量使用化学农药会带来环境污染和食品安全问题。因此，开发和应用智能绿色防控与农药减量增效技术成为解决这些问题的关键。
关键词：小麦病虫害；绿色防控；农药减量增效技术
小麦病虫害智能绿色防控与农药减量增效技术代表农业科技的一次重大进步。这一技术综合运用了信息技术、生物技术和生态学原理，旨在通过智能化手段精准识别和高效控制病虫害，同时减少化学农药的使用。智能绿色防控不仅提高了农业生产的效率和作物的质量，还促进了农业生态环境的可持续发展。
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频振式杀虫灯诱杀小麦害虫技术研究
频振式杀虫灯是一种先进的害虫控制技术，特别适用于小麦田害虫的管理。这种技术的核心是使用特定频率的光波吸引害虫，再通过电击杀死它们。研究表明，频振式杀虫灯对于小麦田中的多种害虫，如麦长管蚜、小麦蚜虫等都有很好的诱杀效果。在小麦秧苗移栽阶段，使用频振式杀虫灯可以有效减少害虫对幼苗的损害。实验数据显示，在秧苗移栽期间，使用频振式杀虫灯的小麦田，害虫数量比未使用该技术的田地减少了约60%。这一结果说明，频振式杀虫灯不仅能有效诱杀成虫，还能在一定程度上防止害虫的繁殖和扩散。此外，频振式杀虫灯对环境的影响较小[1]。与传统的化学农药相比，它不会对土壤和水源造成污染，也不会对非靶标生物（如益虫、鸟类）产生负面影响。因此，这种技术被认为是一种更加环保和可持续的害虫控制方法。
小麦病虫害智能绿色防控药剂减量增效技术应用
2.1 精准施药技术
运用遥感技术和地面传感器，对小麦田进行实时监控。这些设备能够捕捉到小麦生长的各种数据，如温度、湿度、光照强度以及病虫害发生的早期迹象。这些数据通过分析，可以预测病虫害的发生和蔓延趋势。利用大数据和人工智能算法，对收集到的数据进行深入分析。系统能够根据小麦生长情况和病虫害发展趋势，提供施药的最佳时机和方法。这样的系统可以显著提高施药的准确性和效率。结合无人机和地面智能施药设备，实现精准施药。无人机可以在大范围内迅速进行施药，而地面设备则能够在小范围内进行更精准的处理。这些设备通常配备有高精度的喷药系统，能够根据病虫害的严重程度调整药物的用量和喷洒的位置。施药后的效果会再次通过监测系统进行收集和分析，以此作为反馈，进一步优化施药策略和技术[2]。通过使用无人机配备的高分辨率传感器，对小麦田进行精确的病虫害监测，并在必要的区域进行有针对性的农药喷洒。这种方法在一项研究中显示，可以将农药的使用量减少约20%至30%，同时保持或提高了对病虫害的控制效果。相比之下，传统的防控手段通常采用全面喷洒的方式，不仅农药用量较高，而且病虫害的控制效果不尽人意。例如，在使用传统方法的情况下，农药的使用量通常是精准施药技术的1.5至2倍。这不仅增加了成本，也对环境造成了较大的负担。在效果方面，传统方法的病虫害控制效率通常低于70%，而采用精准施药技术后，这一效率可以提高到85%以上。
2.2 病虫害监测与识别
利用卫星和无人机搭载的高分辨率相机，对小麦田进行定期拍摄。这些影像能够捕捉到小麦生长的细微变化，如颜色、纹理等。通过特定算法分析这些影像，可以识别出病虫害的早期迹象，比如叶片色泽异常或形态改变。使用近红外、中红外等光谱技术，对小麦植株进行光谱扫描。不同的病虫害会导致植株光谱特征的变化，通过对这些光谱数据的分析，可以准确地识别出特定的病虫害类型。将收集到的影像和光谱数据输入到人工智能模型中。这些模型通过机器学习算法进行训练，能够学习和识别不同病虫害的特征模式。随着数据量的增加，这些模型的识别能力会不断提高。在小麦田中部署各种传感器，如温湿度传感器、土壤传感器等。这些传感器可以实时监测小麦生长的环境条件，与病虫害发生有着密切的相关性。这些数据与遥感数据结合使用，可以提高病虫害监测的准确性。
2.3 智能施药技术
智能施药技术利用自动化设备，如无人机和地面自动化喷雾机器人，实现精准和均匀的药物喷洒。这些设备配备高精度的喷嘴和控制系统，可以根据小麦田的实际情况调整药液的流量和喷洒范围。结合田间监测数据（如病虫害密度、植物生长状况等），智能施药系统能够在不同位置实施不同程度的施药，这被称为变量施药技术。这种方法确保了药物的使用更加有针对性，减少了浪费。智能施药技术还重视评估施药对环境的影响。通过实时监测药物在土壤和空气中的残留水平，可以确保施药活动不会对环境造成过度的负担。施药过程中，系统会实时收集施药效果的数据，并根据这些数据调整后续的施药策略。这种实时反馈机制可以显著提高施药的有效性和经济性。
2.4 生物防控与生态平衡
通过引入小麦病虫害的天敌，如特定的昆虫、蜘蛛或鸟类，来自然地控制害虫的数量。例如，某些昆虫天敌能够有效地控制蚜虫和叶蝉等害虫。这种方法的成功依赖于对天敌种群动态的精确监测和管理。生物农药，如微生物源农药（细菌、真菌、病毒等）和植物源农药，对特定的害虫或病原体具有高效的控制作用。这些生物农药通常对非靶标物种和环境更为友好，可以减少对生态系统的负面影响。通过改变农田的设计和管理方式，如作物多样化、轮作制度、合理间作等，增强小麦生态系统的抵抗力。这些做法能够增加生态系统的复杂性，从而降低病虫害的发生概率和严重程度。运用各种传感器和遥感技术监测农田的生态状况，如土壤湿度、pH值、生物多样性等指标。结合大数据分析和人工智能算法，可以准确评估生物防控措施的效果，并进行调整优化。应用诸如性信息素陷阱等技术，利用害虫的行为特点来控制其种群。这类方法通过干扰害虫的交配行为，降低害虫的繁殖能力，从而减少害虫数量。在对小麦进行生物防控的一项研究中，使用了一种特定的昆虫病原真菌，针对小麦蚜虫进行有效控制。结果显示，通过这种生物防控方法，小麦蚜虫的数量在处理后的两周内减少了约60%。而传统的化学农药处理方法在相同的时间内通常只能减少约40%的蚜虫数量。另外，通过引入天敌控制小麦害虫后，害虫的数量在一个生长季节内减少了约50%，而传统化学方法在同样条件下的减少率大约是30%。
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小麦病虫害智能绿色防控与农药减量增效技术应用效果评价
3.1 质量改善
通过精准施药和生物防控技术，显著减少了农药的使用量和频率。这导致了小麦中农药残留量的显著降低，从而提高了小麦的食品安全性。研究显示，应用这些技术后，农药残留量可降低30%～70%，满足了更严格的食品安全标准。智能绿色防控技术通过有效控制病虫害，保护了小麦的外观品质，如颜色、大小和形状。良好的外观和感官品质对于市场接受度和消费者的偏好至关重要。减少化学农药的使用使得更多小麦产品能够达到有机认证标准。随着消费者对健康和环境的关注日益增加，采用智能绿色防控与农药减量增效技术的小麦产品更能满足市场需求[3]。这不仅提高了消费者的满意度，也增强了产品的市场竞争力。
3.2 成本效益分析
通过精准施药和减量增效策略，显著减少了农药的使用量。这直接导致了农药购买成本的降低。例如，研究数据表明，应用智能施药系统可以减少农药使用量30%～50%，从而相应降低了农药成本。智能化和自动化的防控技术减少了人工施药和监测的需求，从而降低了劳动力成本。自动化设备如无人机和地面机器人在执行施药任务时效率高且需求的人力少，有助于节约大量人工成本。减少化学农药的使用还有助于减少环境污染，从而降低了与环境修复和健康相关的潜在成本。
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结语
小麦病虫害智能绿色防控与农药减量增效技术的应用是农业科技创新的杰出典范，它不仅提高了小麦生产的效率和质量，还对环境保护和可持续农业发展做出了重要贡献。
参考文献：
[1]刘磊.西平县小麦病虫害专业化统防统治与绿色防控融合示范及推广应用[J].河南农业,2023(31):43-44.
[2]姚攸世.金湖县小麦病虫害绿色防控与农药减量增效技术[J].农机市场,2023(10):78-80.
[3]王光辉,袁光柱.小麦病虫害3种全程绿色防控技术模式应用效果试验分析[J].种子科技,2023,41(14):15-17.
作者单位：山东省泰安市东平县梯门镇农业生产综合服务队
http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.11.016
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