柑橘园植保无人飞机低容量喷雾技术探索——以柑橘木虱和潜叶蛾防控为例

【目的】探索植保无人飞机(unmanned aerial vehicle,UAV)喷雾在柑橘冠层的雾滴沉积分布规律和无人机植保作业参数,并开展柑橘木虱(Diaphorina citri)和潜叶蛾(Phyllocnistis citrella)无人飞机防控实效研究,评估防治效果、作业效率和综合效益,为UAV低空低容量喷雾技术的建立和在柑橘产区的应用提供依据。【方法】在丰产期的鸡尾葡萄柚园,将4行约100株自然圆头形树冠修剪成开心形,另选4行自然圆头形树冠作为对照。在采样植株冠层内部搭设立体网格架,网格架垂直方向分上、中、下3层,每层设置3×5共计15个采样点,每株树共计45个观察点,每个点放置两张4 cm×6 cm铜版纸卡作为雾滴承接载体。以0.5%诱惑红水溶液作为示踪剂,六旋翼UAV分别在不同飞行作业速度(v_1=0.7 m·s~(-1)、v_2=1.2 m·s~(-1)、v_3=1.7 m·s~(-1))和不同作业高度(h_1=1.0 m、h_2=1.5 m、h_3=2.0 m)处理下喷雾。每次处理后采集纸卡,通过300 dpi分辨率扫描仪扫描,计算纸卡上诱惑红水溶液的铺展面积百分数,计为雾滴在柑橘叶片上的雾滴覆盖率,分析所喷洒雾滴在植株冠层的沉积分布规律,优选作业参数。以管道系统人工手持喷枪喷雾为对照,通过筛选出的优选作业参数开展柑橘木虱与潜叶蛾的UAV防控试验验证。施药日期依据果园气候和害虫发生情况确定,试验周期从2017年4月始到10月止,即此园春梢萌发到秋梢老熟的全部时期,其中包括了全年柑橘木虱和潜叶蛾危害高峰期。每次作业时,记录UAV和人工喷雾的作业量、耗费时间、用药量、用工人次、用水量、农药价格及其他支出等信息,喷药后每隔15 d左右调查一次虫口情况。【结果】柑橘园UAV喷雾施药,在兼顾作业效率和有效雾滴沉积的情况下,以开心形树冠、飞行高度1.0 m和飞行速度1.7 m·s~(-1)为作业参数,其作业雾滴穿透和分布效应较佳,平均雾滴覆盖率达19.1%;采用此作业参数,在柑橘园实施柑橘木虱与潜叶蛾的UAV防控试验,与人工喷雾作业相比,防治效果不存在显著性差异,但UAV喷雾作业的效率、总成本、施药量分别是人工喷雾的45倍、63.3%和10%。【结论】基于适宜的喷雾作业参数和树形结构的柑橘木虱和潜叶蛾多旋翼UAV飞防作业,可获得较好的防治效果,并且可显著提高作业效率、显著减少农药施用量,降低植保作业的综合成本。     

榕江县柑橘主要虫害种类及防治

介绍了榕江县柑橘主要虫害红蜘蛛、锈壁虱、潜叶蛾、矢尖蚧、红蜡蚧、柑橘木虱、星天牛、褐天牛、光盾绿天牛等危害及防治方法。     

柑橘叶片主要害虫的防冶

柑橘是亚热带常绿果树，害虫种类相当多，其中又以危害叶片的害虫居多，对柑橘造成极大的危害，直接影响柑橘的产量和品质。柑橘叶片主要害虫有：螨类、蚧类、蚜虫类、潜叶蛾、叶甲类、粉虱、凤蝶柑橘木虱和卷叶蛾类等。     

无公害柑橘主要病虫害防治历（上）

根据无公害农产品生产的要求和近年在无公害柑橘病虫害防治方面的试验研究成果和生产实践经验．以螨类、蚧类、粉虱类、蚜虫、潜叶蛾、柑橘木虱、天牛、花蕾蛆、凤蝶、吸果夜蛾、疮痂病、溃疡病、黑点病、树脂病、炭疽病和日灼病     

四旋翼植保无人机作业参数对月季花冠层雾滴沉积分布的影响

2020年5月25—27日,以河南省荥阳市的月季法桐种质资源及园林科研基地为试验区、以月季花(Rosa chinensis Jacq.)为试验对象,应用四旋翼植保无人机对月季花进行航空喷药试验。在试验区内选择70 m×20 m的矩形试验样地,间隔5 m设置3条采集带,每条采集带按照距离地面高度100 cm(上层)、60(中层)、20 cm(下层)将月季花冠层垂直分为3层,试验区月季花平均株高100 cm、行距70 cm、株距40 cm;依据设计的试验参数施药量(7.5、15.0、22.5L·hm^-2)、作业高度(2.2、3.0、3.8 m)、作业速度(2.0、3.5、5.0 m·s^-1),设计正交试验方案(L₉(3³)),试验使用清水代替农药对月季花进行喷施,植保无人机喷雾作业航线方向垂直于采集带;使用雾滴测试卡(尺寸为8 cm×3 cm)采集雾滴,使用扫描仪(灰度扫描、600×600分辨率)测定雾滴粒径、雾滴沉积密度;以雾滴密度及均匀性(变异系数)、雾滴沉积量及穿透率(变异系数)为评价指标,分析植...     

柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的关系研究

为研究柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的关联性,于2017年4月-2018年10月,在湖北省秭归县郭家坝镇柑橘溃疡病发生区域进行了相关研究。通过田间和显微观察发现,柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病之间存在危害部位的同步性,并观察到溃疡病菌沿潜叶蛾虫道延伸传播的现象;同时发现柑橘溃疡病症状随柑橘潜叶蛾的为害而发生改变,即在病虫高发期,溃疡病病斑常以粉末状出现。通过对秭归县20 a的潜叶蛾百叶虫量、溃疡病发生面积及病情指数等数据分析发现,柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病在消长动态上存在年度间和年度内的同步性;对潜叶蛾虫道内的病原菌进行鉴定,证明潜叶蛾虫道内病原菌即为溃疡病病原菌。柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的田间交互症状和消长动态上的同步性,揭示了柑橘潜叶蛾对柑橘溃疡病的影响途径,表明柑橘潜叶蛾是柑橘溃疡病快速扩散、加重发生的重要因子,预示了控制潜叶蛾发生对防治柑橘溃疡病的重要作用。     

湖南省柑橘主要病虫发生情况及防控现状

为提升柑橘病虫害的防控能力,对湖南省13个主产县(市)柑橘病虫害发生情况进行调查,明确了该省柑橘主产区主要病虫害的发生规律及防控现状.结果表明:湖南省柑橘主产区大范围发生的病虫害有柑橘黑点病、红蜘蛛、潜叶蛾和柑橘大实蝇,其中黑点病和柑橘大实蝇对果实的危害最为明显,直接影响果园的经济收入;柑橘黄龙病和柑橘木虱主要局限在湘南地区发生,柑橘溃疡病集中在甜橙和柚主产区发生;不同地区的黑点病、潜叶蛾和柑橘大实蝇发生规律存在一定差异.目前,湖南省柑橘病虫防治以化学药剂防治为主,农业防治和物理防治等绿色防控措施为辅,需加快绿色防控措施的推广应用.     

植保无人机作业参数对雾滴在火龙果树冠层沉积分布的影响

为探究多旋翼植保无人机作业参数对火龙果树冠层雾滴沉积分布的影响,应用极飞P20多旋翼植保无人机对火龙果树进行喷雾作业,采用正交试验对主要作业参数（航线方向、作业高度与作业速度）进行优选。结果表明,植保无人机对火龙果树施药在航线平行于种植行、作业高度为1.5 m (距离冠层顶部高度)、作业速度为1.5 m·s-1条件下,雾滴在火龙果树各个冠层的雾滴沉积密度,覆盖率最大。极差分析结果显示,作业速度是雾滴沉积密度和火龙果树上层雾滴覆盖率的最主要影响因素;而作业高度是火龙果树中层、下层雾滴覆盖率和雾滴分布均匀性的最主要影响因素,当作业高度为1.5 m 时雾滴分布均匀性最好。根据P20多旋翼植保无人机喷雾在火龙果树冠层的雾滴沉积分布情况,对植保无人机的作业参数进行了优选,为提高植保无人机施药雾滴在火龙果树冠层的有效沉积分布,实现所选机型在火龙果树病虫害防控中的高效应用奠定了基础。     

柑橘叶片主要害虫的防治

柑橘是亚热带常绿果树,害虫种类相当多,其中又以危害叶片的害虫居多,对柑橘造成极大的危害,直接影响柑橘的产量和品质。柑橘叶片主要害虫有:螨类、蚧类、蚜虫类、潜叶蛾、叶甲类、粉虱、凤蝶柑橘木虱和卷叶蛾类等。     

柑橘叶片主要害虫de防治

柑橘是亚热带常绿果树,害虫种类相当多,其中又以危害叶片的害虫居多,对柑橘造成极大的危害,直接影响柑橘的产量和品质.柑橘叶片主要害虫有:螨类、蚧类、蚜虫类、潜叶蛾、叶甲类、粉虱、凤蝶柑橘木虱和卷叶蛾类等.     

携带不同原噬菌体的黄龙病菌在柑橘木虱体内的增殖及致病力

[背景]在中国,柑橘黄龙病(citrus Huanglongbing,HLB)是由候选韧皮部杆菌亚洲种('Candidatus Liberibacter asiaticus',CLas)所引起的一种毁灭性病害,严重威胁着柑橘产业的可持续发展.前期研究表明CLas全基因组上鉴定出3种单独类型的原噬菌体基因序列,而广东黄龙...     

柑橘黑点病菌(Diaporthe citri)快速分子检测技术

柑橘黑点病是一种严重危害柑橘生产的世界性真菌病害,快速及时地检测出柑橘黑点病病菌(Diaporthe citri)对柑橘黑点病早期诊断和科学防控具有重要的实践意义。本研究基于β-微管蛋白序列,设计柑橘黑点病病菌的特异引物对,基于常规PCR和SYBR Green I实时荧光定量PCR(qRT-PCR)建立了快速分子检测体系,对柑橘黑点病病菌的菌丝和典型带病叶片进行检测验证。结果发现,在常规PCR检测中,该引物可从柑橘黑点病病菌获得244 bp的特异性扩增片段,检测灵敏度达0.78 ng·μL^-1;在实时qRT-PCR中,该引物也只有在柑橘黑点病病菌中获得唯一的产物吸收峰,检测灵敏度达0.35 ng·μL^-1。利用PCR检测体系对发病黑点叶片进行检测,结果显示,常规PCR的阳性检出率为30%,qRT-PCR的阳性检出率为60%,表明qRT-PCR比常规PCR的灵敏度更高。因此,研究设计的柑橘黑点病病菌特异性引物,以及所建立的常规和实时qRT-PCR检测方法具有速度快、特异性强等特点,可以用于柑橘黑点病病菌的分子鉴定,对病害诊断具有参考价值。     

基于无人机影像阴影去除的苹果树冠层氮素含量遥感反演

【目的】去除无人机多光谱遥感影像中的阴影,以提高苹果树冠层氮素含量反演模型精度。【方法】以山东省栖霞市苹果园为试验区,利用2019年6月采集的无人机多光谱影像,分别基于归一化阴影指数（normalized shaded vegetation index,NSVI）和归一化冠层阴影指数（normalized difference canopy shadow index,NDCSI）去除果树冠层多光谱影像中的阴影,提取非阴影区域果树冠层光谱信息;通过相关性分析方法,将基于原始光谱影像和基于NSVI、NDCSI去除阴影后提取的光谱数据与实测叶片氮素含量进行相关性分析,分别筛选氮素含量的敏感波段并构建光谱参量;采用偏最小二乘（partial least square,PLS）及支持向量机（support vector machine,SVM）方法构建果树冠层氮素含量反演模型并进行精度检验。【结果】绿光波段和红光波段为果树冠层氮素含量反演的敏感波段;阴影削弱了果树冠层的光谱信息,去除阴影前后,冠层多光谱各波段光谱差异较大,在红边波段及近红外波段尤为明显;基于2个阴影指数去除阴影后构建的氮素反演模型精度均有提升,最优模型为基于NDCSI去除阴影后构建的支持向量机氮素含量反演模型,该模型建模集R²和RPD分别为0.774、1.828;验证集R²和RPD分别为0.723、1.819。【结论】基于NDCSI可有效去除无人机多光谱果树冠层影像中的阴影,提高氮素含量反演精度,为果园氮素精准管理提供了有效参考。     

转录因子CsWRKY61对柑橘溃疡病抗性的影响

【背景】柑橘溃疡病（citrus bacterial canker,CBC）是世界柑橘产业上危害最严重的病害之一,由柑橘黄单胞杆菌柑橘亚种（Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc）引起,在国内外被列为检疫对象。由于柑橘分子病理研究相对滞后,导致可供利用的抗性基因资源相对匮乏。WRKY转录因子参与植物抵御生物和非生物胁迫反应,前期研究发现柑橘WRKY转录因子可能在调控寄主抗病反应中起着重要作用。【目的】通过对超量表达CsWRKY50、CsWRKY61和CsWRKY72转基因晚锦橙（Citrus sinensis）的溃疡病抗性进行评价,明确这些基因在柑橘响应溃疡病菌侵染中的生物学功能和抗病育种价值。进一步利用RNA-Seq解析CsWRKY61调控的信号通路。【方法】利用农杆菌介导法进行柑橘遗传转化,获得超量表达CsWRKY50、CsWRKY61和CsWRKY72的晚锦橙;利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析转基因植株中目的基因的表达水平以及拷贝数;以非转基因植株为对照,采用离体针刺接种评价转基因植株对溃疡病的抗性;通过比较超量表达CsWRKY61和野生型植株的转录组测序结果,探究CsWRKY61提高柑橘溃疡病抗性的内在机制。【结果】分别构建了CAMV 35S启动子控制CsWRKY50、CsWRKY61和CsWRKY72表达的植物表达载体,通过GUS组织化学染色和PCR鉴定分别获得了6、8和6株转基因晚锦橙。转基因植株中目的基因的表达量有不同程度的提高,大部分转基因植株中外源基因的拷贝数为1,只有超量表达CsWRKY61的转基因植株溃疡病抗性显著增强,其病斑面积明显小于野生型植株,而超量表达CsWRKY50和CsWRKY72的转基因植株抗病性与野生型相比无明显差异。转录组分析结果显示,超量表达CsWRKY61的转基因植株中生物胁迫相关途径（包括病原入侵的感知、活性氧爆发、转录因子、防御基因、激素、细胞壁和次生代谢等）和信号转导相关途径（主要是激酶受体）均被显著激活。【结论】超量表达CsWRKY61能够激活与生物胁迫和信号转导相关的途径,增强柑橘对溃疡病的抗性;CsWRKY61在柑橘抗病育种中存在潜在的应用价值。     

矿物油乳剂对柑橘木虱定殖行为的影响

为评价矿物油乳剂(petroleum-based horticultural mineral oils,HMOs)对柑橘木虱Diaphorina citri Ku-wayama(Hemiptera:Liviidae)的防治效果,在封闭空间的柑橘苗上分别设计喷施清水及0.25％、0.5％、1％、2％4个体积分数的HMOs...     

植保无人机施药对核桃黑斑蚜和黄刺蛾的田间防效评价

【目的】评价植保无人机施药对核桃黑斑蚜Chromaphis juglandicola (Kaltenbach)和黄刺蛾Cnidocampa flavescens(Walker)的防治效果,为植保无人机防控核桃害虫提供理论依据和技术支撑。【方法】采用植保无人机田间喷雾、调查虫口减退率、计算防治效果、方差分析。【结果】在添加喷雾助剂量为0.5%时,植保无人机在核桃园施药后的农药地面流失率均在10%以内;药后14 d 70%吡虫啉(用量为150 mL/ hm²)对外围核桃黑斑蚜的防治效果最高,为96.05%,平均为80.37%,与22%噻虫·高氯氟(用量为375 mL/ hm²)和25%环氧虫啶(用量为300 mL/ hm²)处理有显著性差异;药后10 d 22%噻虫·高氯氟(用量为525 mL/ hm²)、1.2%烟碱·苦参碱(用量为1 050 mL/ hm²)、3.2%阿维菌素(用量为525 mL/ hm²)对黄刺蛾的防治效果最高,分别为98.17%、90.39%和95.46%,3个处理之间无显著性差异。【结论】在添加喷雾助剂时,植保无人机喷洒70%吡虫啉对核桃黑斑蚜的防治效果在80%以上,22%噻虫·高氯氟、1.2%烟碱·苦参碱和3.2%阿维菌素对黄刺蛾的防治效果在90%以上,在生产中可以利用植保无人机喷洒上述药剂防控核桃黑斑蚜和黄刺蛾。     

滴灌条件下枣园蒸散量的显著气象因子分析

【目的】研究不同参考作物蒸散量(ET₀)与显著气象因子的相关性,分析各显著气象因子对滴灌枣园实际蒸散量(ET_c)的贡献率。【方法】在阿克苏地区枣树滴灌试验,选取Penman-Monteith(PM)、Hargreaves-Samani(HS)、Priestley-Taylo(PT)模型,采用多元线性回归分析不同ET₀的显著气象因子,以及各显著气象因子对枣园ET_c的贡献率。【结果】平均相对湿度(RH)与ET₀呈负相关,太阳辐射(R_n)、天顶辐射(R_a)、最高温度(T_max)、最低温度(T_min)、平均温度(T)、风速(U)与ET₀呈正相关;各模型的显著气象因子对ET_c贡献率为:PM-R_n(62.6%)、U(19.9%)、T(11.8%)和RH(5.7%);HS-T_max(55.1%)、T_min(30.1%)、R_a(11.6%)和T(3.2%);PT-R_n(84.1%)、T(12%)和T_min(3.9%)。【结论】T_max及R_n对滴灌枣园ET_c贡献率最大。     

无人机播前喷施除草剂防除棉田杂草效果评价

【目的】 分析不同喷药处理喷施33%二甲戊灵乳油对棉田杂草防效及棉花生长发育的影响,为棉田无人机播前喷施除草剂提供理论依据。【方法】 在新疆机采棉种植模式下,选择土壤封闭剂二甲戊灵为供试除草剂,设计播前无人机3个不同浓度喷药,车载喷药机喷药和不喷药5个处理,分析不同处理对棉田杂草防效及棉花生长发育的影响。【结果】 无人机喷施二甲戊灵进行棉田播前土壤处理,处理2(3 450 mL/hm²时)控草效果与车载喷药机处理相当,防治效果均达到94.00%,且显著好于不施药效果,出苗率均达59.71%,与不施药处理差异不显著。增加药剂浓度1 200 mL/hm²对棉花出苗有影响,出苗率降低7.54%,但差异不显著。无人机喷药处理株高、叶龄、地上部干物质重、叶面积指数与车载喷药机喷药处理间差异不显著,显著高于不喷药处理。【结论】 无人机喷施播前二甲戊灵浓度3 450 mL/hm²时与车载喷药机喷施浓度3 450 mL/hm²防草效果和棉花生长发育相当,可在大田推广使用。     

模式改造对灰枣树个体和群体冠层特性及机械适应性的影响

【目的】研究枣树不同栽培模式的冠层特征,分析不同模式之间枣树个体和群体冠层特性差异及其相关性,寻找适合枣树集约化、机械化和标准化生产的栽培模式。【方法】以3～4 a灰枣树为试材,将株行距为1.0×1.5(m),树形为疏散分层形的原栽培模式(CK),将其一部分改造为株行距1.0×4.5(m)的篱壁形、主干形和“Y”形,冠高控制在2.5 m左右的3种新型模式,即M₁、M₂、M₃。将改造完成后的新模式作为试验组,原种植模式作为对照(CK)。对各模式枣树5～7月的株高、冠幅、作业间距以及个体和群体冠层特性进行了分析研究。【结果】M₂株高最高,M₁株高最低,6、7月时M₁与M₃和CK差异不显著,各模式的株高均在2.5 m左右且生长良好;5～7月,M₁冠幅显著最小,M₁为89.1 cm,较CK小13.1%;M₂冠幅与CK无显著差异,M₂为99.0 cm; M<...     

柑橘Rboh家族鉴定及其对激素和柑橘溃疡病的响应

【目的】活性氧（reactive oxygen species,ROS）是植物抗病反应中重要的信号分子,而Rboh是参与活性氧产生的关键酶之一。本研究通过鉴定和分析柑橘全基因组中Rboh基因家族生物信息学特性、生物胁迫相关植物激素和溃疡病菌（Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc）侵染诱导下表达模式,为研究Rboh基因家族与柑橘抗溃疡病过程的相关性,进一步研究和利用柑橘Rboh基因打下基础。【方法】利用过氧化物酶数据库RedOxiBase和柑橘（甜橙）CAP数据库获得柑橘Rboh家族序列信息;利用生物信息学软件对CsRboh进行理化性质、系统进化关系、染色体定位、基因结构、蛋白功能结构域、保守基序和启动子元件系统分析。通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析植物激素水杨酸（salicylic acid,SA）、茉莉酸（jasmonic acid,JA）、脱落酸（abscisic acid,ABA）和溃疡病菌处理下CsRboh表达模式。【结果】鉴定得到7个柑橘Rboh家族成员（CsRboh01—CsRboh07）,其编码蛋白包含784—946个不等的氨基酸残基,等电点（PI）分布在8.67—9.40,主要定位于细胞膜结构和细胞质。根据系统进化树可将柑橘Rboh家族划分为I—IV 4个亚家族。CsRboh家族基因不均匀分布在甜橙的5条染色体,均含有典型的呼吸爆发NADPH氧化酶结构域（NADPH_Ox）、铁还原酶跨膜组件（Ferric_reduct）、FAD结合结构域（FAD_binding）和铁还原酶NAD结合结构域（NAD_binding）4个功能结构域。CsRboh家族各基因的启动子区域含不同激素响应元件,数目和类型各有差异。qRT-PCR结果显示CsRboh基因家族各成员可响应激素和溃疡病菌诱导,在不同激素和溃疡病菌处理下感病品种晚锦橙和抗病品种四季橘中表达模式具有差异。结合系统进化树聚类分析、同源基因功能研究及其启动子区域顺式作用元件分析发现,CsRboh02、CsRboh04和CsRboh06在抗、感两个品种中受柑橘溃疡病菌诱导表现出明显不同的表达趋势和表达量。【结论】CsRboh02、CsRboh04和CsRboh06可能与柑橘品种抗、感性密切相关,是3个有潜力的抗溃疡病分子育种候选基因,初步确定CsRboh家族基因在柑橘响应溃疡病过程中发挥关键作用。