CN109168808B - 一种利用水稻冠层温度指数监测褐飞虱种群数量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水稻上褐飞虱种群数量监测的新方法。针对水稻上褐飞虱危害重，种群监测工作量大、专业水平要求高、缺少自动监测技术的问题，发明了利用水稻冠层温度指数进行褐飞虱种群数量监测的方法，其特征是：测定无褐飞虱危害的水稻冠层温度T_CK、待监测区水稻的冠层温度T_RC，以及水稻冠层上方50cm处的气温T，以(T‑T_RC‑T_CK)值大小来估计待测水稻上褐飞虱种群的数量。本发明有效降低了水稻上褐飞虱种群数量监测的难度，提高了监测工作效率，为种群数量监测的自动化提供了新方法。

Description

一种利用水稻冠层温度指数监测褐飞虱种群数量的方法

技术领域

本发明属于农业害虫领域，具体涉及一种利用水稻冠层温度指数监测重要农业害虫褐飞虱种群数量的方法。

背景技术

褐飞虱是水稻上的一种重要迁飞性害虫，其个体小，迁入隐蔽，栖息于水稻基部较难观察，给种群数量的监测带来了困难。褐飞虱的繁殖率高、种群数量增长快。如果不能及时监测种群的增长，就易错过防治适期，造成水稻的严重受害，导致水稻的减产甚至绝收。因此，褐飞虱种群数量的及时准确监测在该虫防控中起着至关重要的作用。

现今采用的监测稻田褐飞虱种群数量的方法为目测法，其主要通过两种方式完成，一是人工下田目测每穴水稻上的虫量；二是下田拍打稻株将褐飞虱震落到一白瓷盘中，然后进行快速目测计数。现有的监测法具有可直接观察到褐飞虱并计数的优点，但也具有明显的费时费力、劳动强度大、专业性强、监测范围有限等不足。目测法已不能满足现代农业向自动化方面发展的需求。随着摄影和图形识别技术的发展，现在虽有采用水稻基部拍照，利用计算机图形识别技术自动计数拍照区域内褐飞虱数量的研究报道，但是由于稻田环境复杂、褐飞虱个体小和活动性强，采集褐飞虱清晰图像难度大，从而限制了其应用。因此，现在尚缺简便可行、适用性广、有操作自动化前景的稻田褐飞虱种群数量的快速监测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便的褐飞虱种群数量监测方法。本方法以水稻冠层温度间接表征褐飞虱种群的数量，实现水稻褐飞虱种群大小的快速监测。

本发明的目的是通过以下方法达到的：

测定被不同数量褐飞虱危害后水稻的冠层温度和气温，组建基于冠层温度和气温的温度指数，建立温度指数与褐飞虱种群数量间的关系模型，然后依据实测的温度指数大小反演出褐飞虱种群的数量，从而实现褐飞虱种群数量的监测。

本发明的效果：

本发明与现有的目测法相比，产生以下有益效果：(1)操作简易、快速、工作效率高，可在短时间内完成大范围稻田褐飞虱的监测。(2)适用人群广，使用者不需要有相关昆虫学的专业基础。(3)可实现褐飞虱监测的自动化。

具体实施方式

本发明方法可按以下方式进行实现，但不局限于此方式。

对照水稻的设定方法：在稻田中选择长势与大田一致且没有褐飞虱危害的水稻，作为对照水稻。

温度测定方法：在褐飞虱迁入水稻后7天开始进行水稻冠层温度的测定。将测温设备置于水稻冠层上方，测定水稻冠层50cm×50cm区域内的多点温度，以全部点温度的平均值作为测温区域水稻的冠层温度，记为T_RC。对照水稻冠层的温度采用同样方法测定，记为T_CK。同时测定水稻冠层正上方50cm处的温度作为气温，记为T。温度测定在晴天的上午8：00-9：00进行。

温度指数建立方法：温度指数T_bph按以下公式进行计算，

T_bph＝T-T_RC-T_CK。

褐飞虱种群数量监测模型组建方法：根据褐飞虱迁入后不同时段分别测定的水稻冠层温度和气温，同时采用目测法调查测温区域内的褐飞虱数量，选用线性或指数函数关系等建立基于温度指数T_bph的褐飞虱种群数量(记为N)监测模型，如N＝c₀+c₁×T_bph或N＝c₀×exp(c₁×T_bph)，其中c₀和c₁为常数，不同水稻品种和生育期取值有所不同，可根据实际情况事先确定。

褐飞虱种群数量的监测：对待测水稻冠层温度及气温进行测定，计算温度指数，代入监测模型，即可得出被测水稻上褐飞虱种群的数量。

实施效果：

在品种为“武运粳7号”，处于拔节初期水稻的各小区中接入不同数量羽化后1天的褐飞虱雌、雄成虫，形成有不同数量褐飞虱发生的水稻小区。褐飞虱在水稻上自然发展与危害。在接虫后7-81天之内，选晴天的上午8：00-9：00采用红外热像仪测定各小区内4穴水稻冠层的温度T_RC、无褐飞虱的对照水稻冠层的温度T_CK及水稻冠层正上方50cm处的气温T。温度测定结束后立即进行各小区4穴水稻上褐飞虱数量的调查，计算温度指数T_bph。研究发现，水稻冠层温度指数T_bph与褐飞虱种群数量N呈现稳定的正相关关系(表1)，温度指数越大，褐飞虱种群数量越高，并且相关程度在接虫后7天和31-72天的6次测定中均达到显著或极显著水平，仅在褐飞虱多处于卵期(接虫后17天)和水稻黄熟期(接虫后81天)的2次测定中表现为相关性不显著。以温度指数建立的褐飞虱种群数量监测模型均通过了显著性检验，可用于褐飞虱种群数量的监测(表1)。

该方法实施表明，水稻冠层的温度指数T_bph能表征水稻上褐飞虱种群数量的大小，能用于褐飞虱种群数量的监测。该方法采用红外非接触式的温度测定，水稻冠层温度和气温均可通过自动采集装置完成，如无人机载或定点测温探头，采集到的温度数据经计算机系统换算成温度指数并代入监测模型，系统即可自动监测出褐飞虱种群的数量。因此，本方法监测褐飞虱种群数量简单、方便、不限于昆虫学专业人员使用，可实现水稻褐飞虱种群数量监测的自动化。

表1水稻冠层温度指数T_bph与褐飞虱种群数量N间的相关系数和褐飞虱监测模型

注：*和**表示模型显著和极显著。-表示该方法不宜使用，无监测模型。

Claims (1)

1.一种水稻褐飞虱种群数量监测的方法，其特征在于，测定受到不同种群数量褐飞虱危害后水稻的冠层温度T_RC及相应的褐飞虱种群数量，以及没有受到褐飞虱危害水稻的冠层温度T_CK和气温T，构建温度指数T_bph：T_bph＝T-T_RC-T_CK，建立温度指数与褐飞虱种群数量间关系模型，测定待监测水稻的冠层温度，获得温度指数，根据关系模型估计出水稻上褐飞虱种群的数量。