青稞常见病害的发病规律与防治方法研究
2023-01-03邵美云
邵美云
(西藏民族大学,陕西 咸阳 712000)
为实现对青稞常见病害的有效防治,就必须要对其发病规律有所了解,根据发病规律,来针对性的探索与采用农业防治措施、化学防治措施以及生物防治措施。最终,将青稞病害的负面影响降到最低。下文结合笔者工作经验及创新探索,着重提出青稞常见病害的发病规律与防治方法,以期为青稞病害防治工作提供技术参考。
1.青稞及病害防治工作的意义
青稞,又被称为“裸大麦”,属于禾本科,具备三秆直立、光滑等特点,高可达100cm。青稞属于我国青藏高原地区一种较为常见和非常重要的农作物,具有较强的耐寒性,加上生长周期相对较短,高产早熟,适应性较广,在整个农业生产过程中占据重要地位。与此同时,相较于水稻、小麦、玉米等,青稞具有更高的营养成分,食用、酿造、饲用以及药用价值较强。
在青稞生长过程中,也很容易出现一些病害问题。一旦病害问题发生且得不到有效解决,会不断侵蚀青稞,严重影响青稞产量与质量,严重时还能够直接导致青稞难以生长,严重损害种植户的经济利益。所以说,要对充分认知且科学防治青稞病害,这是一项极具现实意义的工作,也是保障种植户经济利益以及青稞这一农作物社会效益的重要手段。
2.青稞常见病害及其发病规律
2.1 青稞黑穗病
黑穗病是青稞一个常见病害,又被称为“火烟包”,有散黑穗病、坚黑穗病以及半坚黑穗病之分,具有很强的危害性,影响植株开花及授粉,严重时可导致青稞绝产。黑穗病由黑粉菌引发,而且能够通过土壤、种子及肥料等多带菌方式来传播,传染范围比较广,传播速度比较快。黑穗病一般发生于青稞的穗部,造成穗部发黑,形成大量黑粉。
2.2 青稞斑点病
斑点病又名“白星病”、“叶点霉斑”等,其病菌(番茄匍柄霉)多潜伏于土壤中,借助雨水或空气以菌丝和孢子的形态传播,同样是青稞植株一个比较常见的病害。斑点病病菌喜高温潮湿环境,特别是在20~25℃以及雨后高温潮湿环境下比较容易发生。斑点病会导致青稞植株叶片上呈现大小不一的黑褐色小斑块。一旦发现应当及时摘除,否则很可能会造成植株发育不良。
2.3 青稞条文病
条文病又名“条斑病”,具有发病期长且发病时期不定等特征,在青稞幼苗到成熟期的整个阶段中,都有可能发生条文病。其通过种子携带的病菌进行传播。在发病的初期,青稞幼苗叶片上会长出小条文或淡黄色斑点。之后,随着病情的加重,这些小条文或淡黄色斑点会逐渐扩大,至细长条纹或深褐色斑点。到了后期,叶片上的这些病斑会长出黑霉,叶片也会逐渐干枯破裂。感染条文病的青稞植株,大都会矮小发育不良,或不能抽穗,或产量极低。
2.4 青稞条锈病
条锈病又被称为“火风”,属于青稞锈病(条锈、干锈及叶锈)的一种,也是其中较为常见的一种病害。主要通过空气进行大范围传播,多作用于青稞植株的叶片与茎秆,发病后叶片会顺着叶脉产生诸多黄色椭圆形斑点,产生如铁锈斑的黄色孢子粉。之后,这些孢子也逐渐发展成堆,待成熟后裂开,随风四处飘散传播,冬日里也可以依附植株种子或茎秆,天气温暖后则会传播与爆发。
3.高光谱遥感技术监测病害
3.1 高光谱遥感技术
伴随着科学技术的发展,各类新兴技术得以出现及应用。其中,就比如高光谱遥感技术,全称“高光谱分辨率遥感”。作为当前遥感领域的一种前沿技术,自出现以来,在某些领域获得了广泛应用,在定性、定量监测上,表现尤为突出。本质上来讲,高光谱遥感技术,融合了计算机与信息处理技术,是一种综合性科学。利用窄电子波段所产生的光谱连续的图像数据,基于对普段光谱曲线的形态分析,来实现对地面物体光谱信息的获取,有效掌握空间信息。高光谱遥感技术的出现,大大提升了图像数据的采集能力。另外,作为一种成像技术与光谱技术相结合的技术,对目标空间特征成像,也能够对所形成的遥感数据用“图像立方体”来进行形象描述,包含了丰富的空间、辐射及光谱信息。新时期,高光谱遥感技术日渐完善,同时也获得了广泛的应用。尤其是在作物病害监测领域,高光谱遥感技术的应用越来越多,当然也取得了比较显著的应用成果。
3.2 高光谱遥感技术监测病害的原理
在作物病害监测中应用高光谱遥感技术,实际上就是通过测量作物生长状态或生存能力,以此来达到病害监测的目的。在此过程中,会按照作物中化学成分及其变化,叶绿素含量及变化,作为测量的重要指标。由于作物具有较强的光谱反射特征,会伴随波长的变化而出现相应的改变。通常来讲,作物反射率在可见光波下偏低,范围在0.5~0.7µm。那么,作物反射率在近红外波段下偏高,范围在0.7~0.9µm。究其原因,是由于作物能够吸收波段中的辐射能量。如果作物遭到病害的侵害,那么其含有的叶绿素会减少,光吸收水平也会降低。这样一来,反射率情况会发生变化,可见光反射率提升,红外区域反射率降低。一旦病害问题发生,影响作物在不同波段下的光谱值。所以说,通过应用高光谱遥感技术来监测病害,本质原理就是对作物的化学成分变化的监测与分析,以此来获取作物所遭受病害的信息,为最终的判断提供科学依据。
3.3 高光谱遥感技术监测病害的特点
传统作物病害监测方式比较单一,在不断的取样与调查过程,会耗费大量的时间与精力,特别是在出现大范围病害的情况下,这样的方式效率及效果不尽人意,而且存在比较明显的滞后性,对病害情况的预报精准度不高,容易造成作物很大程度上的损害。而采用高光谱遥感技术监测病害,具有探测覆盖面积大,探测周期短,获取信息丰富等优势特点。很明显,高光谱遥感技术监测病害,效率会更高,能够更加及时准确地发现作物病害,形成病害的视康分布图,为接下来的病害防治计划及步骤的制定与实施提供依据,可及时有效地控制病害蔓延,解决病害问题。当然,高光谱遥感技术监测病害,具有一定的科学性及专业性,只有在完整的条件支持下才能够进行,而且不仅需要有专业的知识与技术,也需要借助专业的设备设施来完成,这也使得高光谱遥感技术监测病害在推广应用过程中面临一定的问题与阻碍。
4.青稞常见病害的防治方法
本文主要提出了三种请客常见病害的防治方法,分别是农业防治措施、生物防治措施以及化学防治技术。其中,基于高光谱遥感技术化学防治技术,不仅可以提升青稞病害防治的效率与成果,而且还能够基于针对性的化学防治方式应用,来尽量减少化学药物使用对自然环境的负面影响,达到环保的目的。
4.1 农业防治措施
4.1.1 选种
在对青稞常见病害防治的过程中,首先要做好选种工作,特别是要做好抗病性品种的选育,从源头上尽量减少病害影响,大幅提升青稞病害的防治成效。所以说,种植户要加强对选种工作的重视程度,切实提升青稞选种的可续性,为实现青稞高产、高效及高质提供有力保障。具体来讲,可以对本地青稞品种进行收集,结合所引入的外地品种,共同建立一个品种抗性观察圃,通过实验对比,来掌握各类品种的抗性。也通过这样的抗性比较试验,供我们筛选出抗病性较强的良种进行种植,当然也可以用于之后的品种改良。在完成选种工作后,还要用机械精选机来对青稞种子进行筛选,以此来确保种子具有较强的纯洁度以及发芽率。
4.1.2 秋翻
每年秋收完成之后,要选择良好时机来进行深翻,特别是要优选大型机械来对土地进行深耕,深度确保达到20cm以上。这样一来,能够使深藏于底下准备越冬的虫害及虫卵等翻至地表,或者是进行深埋,以此来破坏掉害虫所依赖的越冬及生存环境条件。来年,则可以大大降低病害发生的几率与密度。与此同时,通过秋翻的方式,也能够有效破坏掉病菌的生存环境,进而有效减少病害的发生。当然,对于农户而言,在秋翻的过程中,一旦发现病菌害虫类,可以根据情况在对应的地方喷洒一定的药剂,杀死土壤中的病菌与害虫。进行如此方式反复操作,确保病菌及害虫杀灭后再进行栽种,以此来确保青稞能够健康成长。
4.1.3 冬灌
在冬季气温降至0℃以下时,可以对农田进行灌水,同时确保农田种植区域冻土不低于30天。在此过程中,也要保证罐透和罐均匀。通过冬灌的方式,破坏掉害虫与虫卵越冬的生存环境,大部分会被冻死。通常来讲,东灌及时到位的农田,来年虫害发生也较少。当然,如果发现冬灌后来年的虫害问题仍然比较突出,则可以根据虫卵等判别虫害种类,针对性调配药剂来进行冬灌,实现对虫害病菌的全面消杀。
4.2 生物防治措施
所谓生物防治,指的是利用生物的天敌、微生物及其衍生物等来对所种植的作物实施虫害防治的措施。利用虫害天敌来进行防治,是一种有效且环保的方式。举例来讲,比如针对蚜虫的防治,可以保护瓢虫、草蛉等天敌,同时施放真菌,人工诱集捕杀等措施,来进行生物防治;比如针对粘虫的防治,可以在其产卵始盛期,挂放寄生赤眼蜂,也可以使用苏云金杆菌等稀释后喷杀,当然也可以结合物理防治措施,利用粘虫成虫的趋光性,设置杀虫灯来对成虫进行诱杀;比如针对红蜘蛛的防治,我们可以尝试采用“捕食螨”的生物防治技术,在用药低峰期或日均气温20~25℃时释放捕食螨。生物防治的方式在使用初期作用显著,而且只要生态环境适宜,生物还可以存活与增殖,以此来持续有效地保护青稞植株免于受害,达到防治的良好成效。但是生物防治是比较迟缓的,相较于化学等防治手段,并不能够很快产生显著的效果,而且生物防治的稳定性不足,很容易受到外部自然及生态环境的影响,加上生物防治所需的成本条件较高,专业技术性较强等等,对于一般种植户而言是难以接受和承受。所以说,生物防治措施在推广及应用过程中,仍然面临着诸多阻碍和现实不足。当然,这也意味着在今后应进一步加大对生物防治领域的科研投入,尤其是要加强对青稞病害的病理、抗药性等方面的研究,跟进基础性研究。基于科学深入的研究,更为精准精细地把握青稞病害发病机理规律的基础之上,创新生成更为多元有效的生物防治措施。
4.3 化学防治措施
我们在实施防治过程中,除了要借助传统手段之外,还要不断创新。考虑到传统“地毯式”化学防除方法存在作业量大、资源浪费以及环境污染等突出问题,新时期要积极探索精准施药的有效办法。其中,就比如应用高光谱遥感技术来实施对作物病害的预警监测。基于高光谱遥感技术化学防治技术,是青稞病害防治未来发展的一个重要方式及趋势。在远距离不直接接触目标物体下,能够通过接收目标物体的反射或辐射来的电磁波,探测波谱信息,获取光谱数据、图象,进而实现对地物的定位、定性与定量的描述。当植株受到病害侵害时,其叶片组织的水分代谢会遭受阻碍,伴随着病害的加剧,植株细胞结构被破坏,各种色素含量也越来越少,叶片对近红外辐射的反射能力也就随之减少。结合光谱特征表现来看,可见光区(400~700nm)反射率升高,近红外区(720~1100nm)反射率降低。当植株由于病害、感染及物候变化而发生“失绿”时,其“红边”也会向蓝光方向逐步移动等。另外,归一化比值色素指数(NPCI)与蚜虫危害高度相关;构建红边核心区(725~735nm)内一阶微分总合(SDr)与绿边核心区(520~530nm)内一阶分总合(SDg)比值,与条锈病病情指数有显性负相关性,这种表现具有显著性;结合对植株感染条锈病后冠层光谱特征,设计病害光谱指数,可监测条锈病病害程度及范围。另外,在针对黑穗病监测中,利用ASD FieldSpec FR Fro 2500光谱仪和LI-COR1800积分球,准同步测量不同黑穗病发育进程的青稞穗组分光谱,获取所有波段对应的光谱反射率,从中选取红绿蓝三个波段组合并输出得出RGB图像,进行图像分割,得到待检测青稞的坐标位置,将坐标位置中每一项像素位置专属病情指数FDI与设置阈值进行比对,FDI<T的像素个数为a,反之为b,病害等级W=a/(a+b)。在应用光谱遥感技术下,我们会及时掌握植株红外波段的光谱特征变化,这种实际的变化早于人的肉眼观察。这样一来,会帮助我们尽早且准确地发现病害,而这对病害的早期调查、预报预警及精准施药等,都具有积极重大的意义。结合遥感信息与植物病理的应用和分析,来实现对植株病害的预测,就其发生概率进行排查。对我们来讲,则要能够根据不同的病害现象相应的光谱及环境特征,科学合理的使用农药。未来,伴随着遥感检测技术的不断发展以及其在农业管理领域的推广应用,构建与完善病害动态检测模型是必然。对植株病害的生长过程构建出精准的模型,兼顾生境、气象等条件因素,实现对病害的动态检测,便于精准施药。
总而言之,病害是影响青稞产量及品质的重要因素,加强对病害发病规律及防治方法的研究与探索,极具必要性。近年来,结合生产管理经验的创新与积累,以及病害防治技术的发展,对于青稞病害有了更为深入和科学的认知。当然,对于种植户而言,要深入分析与精准把握病害的种类,然后针对性采用行之有效的病害防治策略,利用遥感技术做到精准施药,以提升病害防治的效果,保护青稞植株,提升青稞的成活率、产量及品质。