雜草是智能杂草農業生產過程中的三大有害生物之一。多年來,控草南京農業大學教授強勝帶領團隊研發的平台消減稻—麥田雜草群落的精準生態控草智能技術平台,可通過逐漸減少雜草發生基數,防除並應用大數據和人工智能技術遠程定量監測雜草發生危害下降動態,农田精準確定化學除草劑應用劑量。好帮平台可實現作物平均增產10%,智能杂草降低除草成本40%以上。控草
不久前,平台南京農業大學發布2024年重大科技應用成果,防除“消減稻—麥田雜草群落的农田精準生態控草智能技術平台及應用”項目入選。
“截流+網撈”,好帮抑製雜草種子在田間擴散
強勝向科技日報記者介紹,智能杂草除草劑已經成為防除農田雜草的控草主要技術措施。如果不用藥,平台草害就會失控,導致農田絕產絕收。但長期使用除草劑,會帶來雜草抗藥性、農作物藥害等問題,過度用藥還會導致環境汙染。
農田雜草綠色防控技術對保障糧食安全具有重要作用,對促進農產品質量安全和生態環境安全意義重大,而生態控草技術可以減少化學除草劑使用。
土壤中的雜草種子是農田產生雜草危害的主要根源。減少雜草種子就可以減少雜草發生量,繼而降低除草劑用量。
“想控草,得弄清草的來源。最初,我們在農田裏做試驗,發現92%以上的草種子是靠水散播的。那麽,灌溉過程中減少草種子進入農田就很重要。”強勝介紹,他帶領團隊係統研究了雜草在農田生長現象後,發現了水田雜草種子是隨水流傳播擴散的。
“小麥收獲後、水稻種植前,農民要向田裏灌水。灌水過程中,雜草種子會隨水流傳播至不同田塊。這時,在溝渠、田塊的進水口和出水口設置過濾網,可以攔截並過濾隨灌溉水流傳播的雜草種子。”強勝介紹,“截流”之後,便是“網撈”進入田裏的草種子。農民在水深約15厘米的田間進行旋耕耙田,雜草種子會漂浮於水麵。大約2小時後,風就會將雜草種子集中吹拂到田邊或田塊角落。這時使用40目尼龍網兜,每畝地隻需4至10分鍾就能將集聚到田角的草籽撈除幹淨。
強勝介紹,運用“截流+網撈”方法,可以減少約20%的外源雜草種子傳入。經過約5年時間,農田的草籽數量將較初始時減少60%以上,雜草發生量降低80%以上。
2021年,農業農村部將該團隊的“稻田雜草群落消減控草技術”列入主推技術。
AI賦能雜草監控,為農田除草打造“慧眼”
“新技術如果隻是依靠人去推廣,效果有時會大打折扣。如果團隊能輔助農民隨時了解雜草的生長情況,不僅可以幫助他們精準控草,也能指導他們適量使用除草劑,達到‘減藥’的綠色防控目標。”強勝說,2022年起,團隊開始研發生態控草助手App,如今已初具雛形。
記者瀏覽App,發現其有作物溯源、生態控草、雜草識別、種子圖鑒、控草監測等5個主要功能。
南京農業大學農業生物學虛擬仿真中心高級實驗師成丹介紹,農民下載App後,可以在小麥、油菜和水稻等作物生長的各個關鍵環節拍攝作物田間照片上傳到App。基於大數據預測模型和圖像AI檢測技術,App可識別出作物在關鍵生長節點的田間雜草發生程度,並通過基於AI的專家決策功能提供精準的除草決策。
“我們希望通過推廣應用消減稻—麥田雜草群落的精準生態控草智能技術平台,降低雜草的危害,減少除草劑用量,提高作物產量,精準減藥。”強勝說。