番茄灰霉病智能监控系统的使用
2014-12-30王姝逸陆建高
王姝逸,陆建高
(1天津市农业技术推广站,天津 300061;2静海县种植业发展服务中心,天津 301600)
番茄灰霉病主要危害果实,先从残留的花或花托侵染,再向果实或果柄扩散,使果皮出现灰白色水渍状病斑,病部变软腐烂;其后在果面、花萼及果柄上出现大量灰褐色霉层,果实失水僵化。番茄灰霉病也危害茎叶,叶片发病多从叶尖部开始,沿支脉间成“V”形向内扩展,初呈水渍状,展开后为黄褐色,边缘有深浅相间的纹状线。病、健组织界线分明。茎染病时开始呈水渍状小点,随后扩展为长圆形或条状病斑,浅褐色。湿度大时病斑表面生有灰色霉层,严重时致病部以上枯死。随着天津市设施农业的迅速发展,番茄灰霉病日益成为影响番茄生产发展的限制因素,在春提早和秋延后番茄栽培中尤显突出,为了掌握番茄灰霉病的发生发展规律,及时准确进行病害的预测预报、指导病害防治,运用主要影响因素对设施番茄灰霉病的发生情况进行预测预报,建立了番茄灰霉病预测与防治软件系统。
1 番茄灰霉病发生的影响因素
通过对设施番茄不同时期播种的情况进行系统的田间调查,并同步进行生育期温室内的空气温度、空气湿度、露点温度、土壤温度及光照强度等环境信息进行实时监测的观测记载,最后进行相关性分析和回归分析,从而了解番茄叶、花及果实灰霉病发生与番茄生育期、环境温度及湿度间的定性定量关系,建立设施番茄灰霉病预测与防治系统,以便对番茄灰霉病发生进行调控。
1.1 田间数据采集
采用对角线五点取样,以叶片为单位调查灰霉病发生动态,每点取20株,每个棚定点调查100株。调查从番茄定植缓苗后至灰霉病发生末期,每7d调查一次,记录全部叶片的发病率和严重度。叶片严重度分级标准:0级:无病斑;1级:病斑面积占叶片面积的5%以下;3级:病斑面积占叶片面积的6%~15%以下;5级:病斑面积占叶片面积的16%~25%以下;7级:病斑面积占叶片面积的26%~50%以下;9级:病斑面积占叶片面积的50%以上(或叶柄折断)。
1.2 田间温 湿度资料采集
每年春秋两茬在棚室内逐日记录温室内温湿度的时时变化,直至病害调查结束为止。
2 监测系统
2.1 灰霉病知识
图1 专家系统
介绍了番茄产前、产中及产后的生产知识(图1),番茄灰霉病的症状、病因、发病条件和防治方法等内容(图2)。
图2 生产知识——环境条件
2.2 病害模型的建立
田间病害增长模型的建立以调查时间为X轴,病叶率为Y轴绘制散点图,根据散点图的趋势选择多个数学模型进行回归分析,通过比较回归决定系数和剩余均方筛选最优方程。
2.3 病害增长速率及流行动态预测
根据建立的灰霉病田间增长趋势计算表观侵染速率。选用2010-2013年灰霉病流行过程中7d(潜育期2-3d)内的日均温度、日均相对湿度等因子,经过不同转换构成12个自变量,进行逐步回归分析,建立田间番茄灰霉病增长速率预测模型,结合病害增长模型预测温室番茄灰霉病增长动态的时时变化(图3)。
3 结果分析
该软件通过列举方法列出番茄栽培方式、生育期、温度、湿度及番茄灰霉病发病率,并说明灰霉病出现的可能情况及防治方法。单栋、联栋(栽培方式)和前期、中期、后期(生育期)采用单选框选择,温度、湿度采用列表框选择,同时分别对单栋、联栋的温度和湿度变化以及相关系数建立了一个数组(图4)。预测的结果有2种方式:一种是调用发病率统计图表绘制统计图形;另一种是采用标签框以文字说明。该功能的执行结果如图所示(图 5)。
图4 病虫害预测统计图
图5 棚室传感器数据
4 防治方法
该软件对番茄灰霉病的防治方法从病害零星发生、病害轻度发生及病害中度、重度发生3个层次进行叙述,这3个层次的关键字通过一个选择框来选择操作,3个层次的关键字放在该选择框的属性中实现选择。防治知识分5个文本文件,通过控件软件的属性与文本文件名称连接,即可显示具体内容。该功能的界面显示如图(图6)。
图6 决策报告
5 小结
在对设施栽培番茄灰霉病发生规律进行初步研究的基础上,编制了番茄灰霉病预测与防治软件,较全面地介绍了番茄灰霉病发生、预测和防治的基础知识,提供了病害预测的方法,并提出病害防治的建议,对生产中番茄灰霉病的预测与防治具有一定的指导意义。
由于试验过程中观测的生育期、温度和湿度数据的年限还不够长,系统的应用效果还需生产实践的进一步检验,同时系统还需进一步完善。因此,在今后的研究中,应不断积累数据,以建立番茄灰霉病预测与防治专家系统,为设施栽培番茄的灰霉病预测与防治提供更好的技术手段。
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