雜草是農業(yè)生產過程中的三大有害生物之一。多年來，南京農業(yè)大學教授強勝帶領團隊研發(fā)的消減稻—麥田雜草群落的精準生態(tài)控草智能技術平臺，可通過逐漸減少雜草發(fā)生基數，并應用大數據和人工智能技術遠程定量監(jiān)測雜草發(fā)生危害下降動態(tài)，精準確定化學除草劑應用劑量。平臺可實現作物平均增產10%，降低除草成本40%以上。
不久前，南京農業(yè)大學發(fā)布2024年重大科技應用成果，“消減稻—麥田雜草群落的精準生態(tài)控草智能技術平臺及應用”項目入選。
“截流+網撈”，抑制雜草種子在田間擴散
強勝向科技日報記者介紹，除草劑已經成為防除農田雜草的主要技術措施。如果不用藥，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(huán)境污染。
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(tài)環(huán)境安全意義重大，而生態(tài)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(fā)生量，繼而降低除草劑用量。
“想控草，得弄清草的來源。最初，我們在農田里做試驗，發(fā)現92%以上的草種子是靠水散播的。那么，灌溉過程中減少草種子進入農田就很重要。”強勝介紹，他帶領團隊系統(tǒng)研究了雜草在農田生長現象后，發(fā)現了水田雜草種子是隨水流傳播擴散的。
“小麥收獲后、水稻種植前，農民要向田里灌水。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，可以攔截并過濾隨灌溉水流傳播的雜草種子。”強勝介紹，“截流”之后，便是“網撈”進入田里的草種子。農民在水深約15厘米的田間進行旋耕耙田，雜草種子會漂浮于水面。大約2小時后，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，每畝地只需4至10分鐘就能將集聚到田角的草籽撈除干凈。
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(fā)生量降低80%以上。
2021年，農業(yè)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(jiān)控，為農田除草打造“慧眼”
“新技術如果只是依靠人去推廣，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(fā)生態(tài)控草助手App，如今已初具雛形。
記者瀏覽App，發(fā)現其有作物溯源、生態(tài)控草、雜草識別、種子圖鑒、控草監(jiān)測等5個主要功能。
南京農業(yè)大學農業(yè)生物學虛擬仿真中心高級實驗師成丹介紹，農民下載App后，可以在小麥、油菜和水稻等作物生長的各個關鍵環(huán)節(jié)拍攝作物田間照片上傳到App?；诖髷祿A測模型和圖像AI檢測技術，App可識別出作物在關鍵生長節(jié)點的田間雜草發(fā)生程度，并通過基于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(tài)控草智能技術平臺，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。
雜草是農業(yè)生產過程中的三大有害生物之一。多年來，南京農業(yè)大學教授強勝帶領團隊研發(fā)的消減稻—麥田雜草群落的精準生態(tài)控草智能技術平臺，可通過逐漸減少雜草發(fā)生基數，并應用大數據和人工智能技術遠程定量監(jiān)測雜草發(fā)生危害下降動態(tài)，精準確定化學除草劑應用劑量。平臺可實現作物平均增產10%，降低除草成本40%以上。
不久前，南京農業(yè)大學發(fā)布2024年重大科技應用成果，“消減稻—麥田雜草群落的精準生態(tài)控草智能技術平臺及應用”項目入選。
“截流+網撈”，抑制雜草種子在田間擴散
強勝向科技日報記者介紹，除草劑已經成為防除農田雜草的主要技術措施。如果不用藥，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(huán)境污染。
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(tài)環(huán)境安全意義重大，而生態(tài)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(fā)生量，繼而降低除草劑用量。
“想控草，得弄清草的來源。最初，我們在農田里做試驗，發(fā)現92%以上的草種子是靠水散播的。那么，灌溉過程中減少草種子進入農田就很重要。”強勝介紹，他帶領團隊系統(tǒng)研究了雜草在農田生長現象后，發(fā)現了水田雜草種子是隨水流傳播擴散的。
“小麥收獲后、水稻種植前，農民要向田里灌水。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，可以攔截并過濾隨灌溉水流傳播的雜草種子。”強勝介紹，“截流”之后，便是“網撈”進入田里的草種子。農民在水深約15厘米的田間進行旋耕耙田，雜草種子會漂浮于水面。大約2小時后，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，每畝地只需4至10分鐘就能將集聚到田角的草籽撈除干凈。
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(fā)生量降低80%以上。
2021年，農業(yè)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(jiān)控，為農田除草打造“慧眼”
“新技術如果只是依靠人去推廣，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(fā)生態(tài)控草助手App，如今已初具雛形。
記者瀏覽App，發(fā)現其有作物溯源、生態(tài)控草、雜草識別、種子圖鑒、控草監(jiān)測等5個主要功能。
南京農業(yè)大學農業(yè)生物學虛擬仿真中心高級實驗師成丹介紹，農民下載App后，可以在小麥、油菜和水稻等作物生長的各個關鍵環(huán)節(jié)拍攝作物田間照片上傳到App?；诖髷祿A測模型和圖像AI檢測技術，App可識別出作物在關鍵生長節(jié)點的田間雜草發(fā)生程度，并通過基于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(tài)控草智能技術平臺，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。
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