水稻田间植保技术和机械化途经分析

1、水稻田间植保技术和机械化途经分析,by 高实现 王鹤立 庞爱平 郝奕成,何为水稻？,水稻属须根系，不定根发达，穗为圆锥花序，自花授粉。是一年生栽培谷物。是世界主要粮食作物之一。我国水稻播种面占全国粮食作物的1/4，而产量则占一半以上。,植保：植物保护,植保工程指为全面提升农作物有害生物和外来检疫性有害生物的监测预警、综合治理与应急控制能力，提高农药和药械管理与安全使用能力，把病、虫、杂草、鼠等有害生物的危降到最低程度而实施的建设项目,植保原因：三病,纹枯病 稻瘟病 稻曲病,纹枯病,水稻矮秆化，密植，增大施肥量，发病面积猛增，为害已经非常普遍。 早稻田发病明显重于单季稻和双季晚稻。 为害轻的影响

2、稻谷灌浆，重的植株枯萎倒伏，不抽穗，不结实，严重田块减产50以上。,发病条件,菌核数量 肥水管理 气候条件：最适温度2832 ，湿度必须在 85以上。 品种抗性,稻瘟病,早稻和晚稻及单季稻都不同程度有发生。 水稻矮秆化，密植，多肥，推广感病杂优组合，发病严重，一般减产2030，严重时减产5060，局部颗粒无收。,发生特点,年发生面积6000-8000万亩，较二十世纪90年代增加10%以上。 西南、东北、华南北部以及长江中游局部稻区发生较为普遍，流行风险较高。 江南、长江流域、江淮大部稻区发生较轻，但流行威胁依然存在。,按发生时间和部位分,苗瘟 叶瘟：慢性型，急性型，白点型，褐点型。 节瘟 穗茎

3、瘟 谷粒瘟,发病条件,品种及生育期 栽培管理：肥料和灌溉 气候：最适温度24 28，平均相对湿度达90以上,稻曲病,又叫青粉病，丰收病，富贵病。 主要为害稻穗，每穗常有数粒发病，严重时有2030粒。 不仅减低产量，而且降低种子发芽率，还会引起家禽中毒。,发病条件,品种 肥料 气候（扬花期2528度、连续三天的阴雨天气） 耕作制度,稻黑色菌核秆腐病 水稻成株期茎基部的一种真菌病害，又称水稻茎朽腐或小球菌核病。病原菌是半知菌亚门的小球双曲孢和卷喙双曲孢。有性态为子囊菌亚门的小球腔菌。病菌侵害茎基部叶鞘，形成椭圆形或纺缍形黑色斑，后扩大至整个叶鞘，茎秆上也有大块黑斑，后期的茎基部腐烂，植株青枯，茎腔

4、内有大量小球状黑色颗粒状的菌核。成熟后的菌核在病稻草或土壤中越冬，栽秧时附着在秧苗基部，以菌丝从伤口或叶鞘基部侵入寄生。病菌为弱寄生菌，喜高温高湿，故穗期受害比前期重，稻飞虱多的田块病害更重，常造成复合侵染。防治方法应以加强肥水管理为主，结合治虫防病，辅以适时喷药。,稻矮缩病 稻苗上的一种病毒病害，病原物是植物呼肠孤病毒组的稻矮缩病毒。病毒呈粒体球状。传毒介体有黑尾叶蝉、电光叶蝉和大斑黑尾叶蝉等，循回期14至20天。病害可在虫体内增殖，并经卵传到子代，该病毒寄生范围广，病株矮缩，不及正常高度的1/2，分蘖增多，叶色时暗绿，叶片僵硬，叶鞘上有黄白色与叶脉平行的继续的条点，偶有散生的。分蘖期和苗期

5、受害的病株矮缩，不能抽穗。抽穗后感染的，结实率和千粒重降低。病株根系发育不良，大多老朽。品种间抗病性差异较大。防治传毒介体昆虫是防病的关键。,稻恶苗病 又称白秆病，系水稻地上部的一种真菌病害。病原菌是子囊菌亚门的藤仓赤霉菌。无性态为半知菌亚门的串珠镰孢。从秧苗期至抽穗期均可发病。病株徒长，瘦弱，黄化，通常比健株高3-10厘米，极易识别。病株基部节上常有倒生的气生根，并有粉红霉层。病菌发育适温25左右，种子带菌。选用无病种子或播种前用药剂浸种是防治的关键措施。,水稻白叶枯病 它是水稻中、后期的重要病害之一，发病轻重及对水稻影响的大小与发病早迟有关，抽穗前发病对产量影响较大。 症状：白叶枯病主要在

6、叶子上表现症状，有叶缘型和凋萎型。叶缘型常见于分蘖末期至孕穗期发生，病菌多从水孔侵入，病斑从叶尖或叶缘开始发生黄褐或暗绿色短条斑，沿叶脉上、下扩展，病、健交界处有时呈波纹状，以后叶片变为灰白色或黄色而枯死。籼稻病斑为黄褐色，为灰白色。田间湿度大时，病部有淡黄色露珠状的菌脓，干后呈小粒状。凋萎型一般发生在秧苗移栽后一月左右，病叶多在心叶下12叶处迅速失水、青卷，最后枯萎，似螟虫危害造成的枯心，其他叶片相继青萎。病株的主蘖和分蘖均可发病直至枯死，引起稻田大量死苗、缺丛。,稻细菌性条斑病 症状：在水稻叶片上，病斑初时为暗绿色水渍状半透明小斑点，以后形成一条条暗绿色至黄褐色条斑，很快在叶脉间伸展。条斑

7、可扩大到宽约1mm，长约10mm以上，其后转为黄褐色。发病严重时，病斑融聚呈不规则的黄褐色至洁白色斑块。病株矮缩，叶片卷曲，烈日下卷叶更明显。,植保机械,一、植保机械的作用和分类 植物保护是农林生产的重要组成部分。是确保农林业丰产丰收的重要措施之一。为了经济而有效地进行植物保护，应发挥各种防治方法和积极作用，贯彻“预防为主，综合防治”的方针，把病、虫、草害以及其它有害生物消灭于危害之前，不使其成灾。 植保机械的分类方法，一般按所用的动力可分为：人力（手动）植保机械、畜力植保机械、小动力植保机械、拖拉机配套植保机械、自走式植保机械、航空植保机械。按照施用化学药剂的方法可分为：喷雾机、喷粉机、土壤

8、处理机、种子处理机、撒颗粒机等。,二、植物保护的主要方法 植物保护的方法很多，按其作用原理和应用技术可分为以下几类：,1农业技术防治法 它包括选育抗病虫的作物品种，改进栽培方法，实行合理轮作，深耕和改良土壤，加强田间管理及植物检疫等方面。,2生物防治法 利用害虫的天敌，利用生物间的寄生关系或抗生作用来防治病虫害。近年来这种方法在国内外都获得很大发展，如我国在培育赤眼蜂防止玉米螟、夜蛾等虫害方面取得了很大成绩。为了大量繁殖这种昆虫，还研制成功培育赤眼蜂的机械，使生产率显著提高。又如国外研制成功用x射线或射线照射需要防治的雄虫，破坏雄虫生殖腺内的生殖细胞，造成雌虫的卵不能生育，以达到消灭这种害虫的

9、目的。 采用生物防治法，可减少农药残毒对农产品、空气和水的污染，保障人类健康，因此，这种防治方法日益受到重视，并得到迅速发展。,3物理和机械防治法 利用物理方法和工具来防治病虫害，如利用诱杀灯消灭害虫，利用温汤浸种杀死病菌，利用选种机剔除病粒等。目前，国内外还在研究用微波技术来防治病虫害。,4化学防治法 利用各种化学药剂来消灭病虫、杂草及其他有害动物的方法。特别是有机农药大量生产和广泛使用以来，已成为植物保护的重要手段。这种防治方法的特点是操作简单，防治效果好，生产率高，而且受地区和季节的影响较少，故应用较广。但是如果农药不合理使用，就会出现污染环境，破坏或影响整个农业生态系统，在作物植株和果

10、实中易留残毒，影响人体健康。因此，使用时一定要注意安全。,经过国内外多年来实践证明，单纯的使用某一防治方法，并不能很好地解决病、虫、草害的防治。如能进行综合防治，即充分发挥农业技术防治、化学防治、生物防治及物理机械防治及其它新方法、新途径的应用（昆虫性外激素、保幼激素、抗保幼激素、不育技术、拒食剂、抗菌素及微生物农药等）的综合效用，能更好地控制病、虫、草害。单独依靠化学防治的做法将逐步减少，以至不复存在。但在综合防治中化学防治仍占着重要的地位。,三、植何机械的农艺技术要求 （1）应能满足农业、圆艺、林业等不同种类、不同生态以及不同自然条件下植物病、虫、草害的防治要求。 （2）应能将液体、粉剂、

11、颗粒等各种剂型的化学农药均匀地分布在施用对象所要求的部位上。 （3）对所施用的化学农药应有较高的附着率，以及较少的飘移损失。 （4）机具应有较高的生产效率和较好的使用经济性和安全性。,国外植保技术,20 世纪中期，农业发达国家逐渐形成了以大农 场为主的规模化经营，农业机械化得到全面迅速 的发展。 农作物的病虫害防治和化学除草采用大型悬挂式或牵引式喷杆喷雾机，其药液容量可达4003000L ，喷幅达18 34m 。棉花水稻和牧草采用农业专用飞机进行喷药。1912 年加拿大就有了喷洒农药的专用飞机。目前美国拥有农用飞机6000多架，日本以直升机为主，果树和啤酒花等经济作物采用风送式和高架喷雾机喷洒

12、农药形成了以大型植保机械和航空植保为主体的防治体系。 近年来国外在植保机械上采用了系列新技术大大改 善了施药效果。,国外植保新机具,1、农药直接注入系统 2、多级过滤系统 3、防漂设置 4、无人驾驶喷雾机 5、航空植保设备 6、地下施药机械 7、生物与物理防治机械,1、农药直接注入系统,20 世纪80 年代中期美国开发了Mid West Technology CCI-2000 型农药直接注入系统 3 该 系统将水与药液进行分置由蠕动泵控制使药液定 量进入主水管道与水混合与传统喷雾机相比农 药直接注入系统在药液处理及清洗方面更加安全、方便,2、多级过滤系统,国外大中型喷雾机一般都具备4 级过滤系

13、统，即在药液箱加液口加液斗和水源吸水头处都装有过滤网。在系统中还装有一种自洁压力过滤器设置，这4 级过滤装置避免了系统堵塞漏喷和雾化不良现象。,3、防漂设置,雾滴漂移和沉降是喷药过程中不可避免的问 题，雾滴漂移和沉降严重时引起的浪费可达施药 量的70%- 80% 。少漂喷头和防风屏有效地解决了这一问题。少漂LD 喷头是在扇形喷头后面安装一孔片，使药液环绕内腔涡动，雾化成窄雾普雾滴，易漂移的雾滴大大减少。防风屏则是辅助阻挡雾滴漂移和沉降的，有机械式和气力式两种。吸油绳式涂抹机也克服了喷雾不易对靶与雾滴漂移等难题，在国外得到广泛使用。,4、无人驾驶喷雾机,为避免对操作者的人身危害，日本开发了一种

14、感应电缆式无人驾驶果树喷雾机，该机作业时无人操作，沿事先设好的感应电缆行走。,5、航空植保设备,农用飞机的使用大大提高了施药作业效率，有 人驾驶的飞机效率高省力且成本较低，但在农田 与住宅混杂区以及轮作栽培区则难以使用，因此无人驾驶飞机作为补充手段进行喷洒作业一开始实用化。,6、地下施药机械,空气射流注射器耕耘铲是一种利用高速空气射 流将农药注入土壤中的装置。由一只双流体雾化器和装在一只标准的箭形耕耘铲后方的多管分配器组成。 高速气流将药液雾化，并输送给分配管，绕过箭 形耕耘铲注入土壤。,7、生物与物理防治机械,前苏联成功研制了一种生物植保器械IIP3 35 害虫天敌赤眼蜂全面投放器。该机可以

15、把天 敌投放在谷类蔬菜豆类及玉米等多年生草本植 物和半空闲地上。既提高了劳动效率降低了劳动 强度又减少了环境污染。前苏联研制的3 型电子杀虫器利用高压电场诱虫和杀虫。英国 发明了机械式灭虫机。1990 年日本采用小容量 高电压脉冲的电火花放电杀死杂草还发明了红外 辐射杀伤杂草法。,国外先进植保技术,1、风送喷雾技术,20 世纪80 年代末国外出现了风囊式喷雾机， 即在喷雾机上加设风机与风囊，作业时在风囊出口形成的风幕强迫雾滴向作物沉积。 风送喷雾一 方面可以使雾滴集合在一起，以防止被自然风吹走；另一方面可以吹散作物并使作物得到全方位的喷雾。,2、静电喷雾技术,静电方法可使药液雾滴带电提高雾滴附

16、着率， 该方法减少了药液向周围环境的散失，既提高了药液利用率，又降低了环境污染。,3、光电技术,在喷雾机上设有近红外线传感器和控制电路 利用近红外线光的反射来辨别杂草，通过控制电路和喷洒系统进行有针对性的喷洒。,4、自动对靶施药技术,自动对靶施药技术可节约用药60%-80%， 该技 术是在喷雾器上安装电脑芯片，红外线光谱探测器光学传感器或超声波传感器自动辨别杂草，针对目标施药。美国FMC 公司将计算机控制系统用 于果园风送喷雾机，通过超声波传感器确定果树形状，机载计算机使农药喷雾特性更精确地与果树形状相一致。俄罗斯研制的-2 型果园喷雾机 也采用超声波技术确定果树位置，只对目标喷雾， 在果树空

17、档则自动停止喷雾。,5、机电一体化技术,国外大中型植保机械一般都安装有电子显示和控制系统，该系统可以依据机组前进速度自动调节 单位时间喷洒量。依据施药对象和环境条件严格控制施药量，系统除可以与个人计算机相连外还可配GPS 系统实现精确精量施药。,6、农药回收技术,农药回收技术 德国在植保机械上设置农药回收装置，利用静 电或气流负压等技术将靶标外的雾滴回收。,我国植保技术现状,国内植保机械及植保技术研究现状 我国自1950 年开始引进生产单筒式喷雾机和手摇式喷粉机，并于1974 年开始用运-5 型农用运输机，进行航空超低容量喷雾。目前仅有运-5 型，运-11 型飞机及小型蜜蜂-3 型伞翼机上配装

18、超低容量喷雾装置。,我国农用航空植保设备的保有量不足 200 架。 九五期间我国研制了系列低量喷头和24 m 风幕式喷杆喷雾机。 南京林业大学从1999 年开始在林业上进行基于树木图像处理的精确农药施用技术的探索，并且利用实时系统进行树木特征图像采集与处理。,十五期间我国研制出自动对靶喷雾机 利用红外线电子眼探测靶标，果园自动对靶 静电喷雾机利用红外线传感探测技术确定靶标，实 现风送静电对靶喷雾。我国研制的设施农业用的 BT2000- 自控施药常温烟雾机采用微电脑控制技 术，可在使用前自我设定转向时间间隔和一周内任 何时段自动施药系统。我国很早就开始了静电喷 雾技术的研究，但至今未广泛使用，近年来我国 引进境外先进技术研制了3VB-16 型气压背负式自 动喷雾机，该机以二氧化碳气体为动力源，无噪音 无污染在部分地区得到使用 目前我国常用施药机械仍是手动或机动喷雾,喷粉机包括手动背负式，喷雾器手动压缩式，喷雾器手动压缩式，喷雾器背负式，喷雾喷粉机担架式，机动喷雾机及小型机动喷烟机等。 其中手动植保机械占整个市场份额的80%左右。现在我国的施药方式仍以大雾量雨淋式的喷雾为主，农药利用率只有20% -30%， 其余70% -80%都沉降到地面和飘移到周围环境中，不仅浪费了资源增加了农民负担而且造成环境污染。 对于地下病虫害的防治仍是采用种衣剂包衣药剂拌种撒埋毒土及药