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【关键词】林业树干,注射施肥,病虫害防治技术
【 abstract 】 in recent years in the survey found in the coming year, some orchard deficiency disease happens and anthrax, influence the number of forestry normal growth and fruit quality, serious cause trees weak death. In view of this key problem, this paper tries to fertilizer and plant diseases and insect pests business trunk injection prevention and control technology of two level, analyzed the emergence of plant diseases and insect pests, explores the key to solve this problem, a set of effective measures, hope to forestry development assistance.
【 key words 】 forestry trunk, and injection of fertilizer, pest control technology
中图分类号:S43文献标识码:A 文章编号:
前言:
在实践中,我们利用树干注射法给一些果树树体补充养分及防治病虫害,由于这种方法紧贴生产实际,深受果农和林业经营者的欢迎和青睐。树干注射防治缺素症或病虫害技术是一种新的化学根外追肥及施药重要技术。它的原理是通过外力向树干注入一定量的肥液,经过树叶蒸发的拉力,通过导管将药(肥)液输入到树体全身,达到矫治缺素症及防治病虫害、调节植物和果实生长发育的良好目的。其具有针对性强、用工省、成本低、肥(药)利用率高的优点和特性,不受树木高度、环境条件、危害部位等限制,能有效地起到保护天敌、不污染环境、肥药兼施、施肥与防病相结合的目的。从而在根本上改变了传统的根外施肥(药)手段,切实地解决了用地施法施用某些微量元素易被土壤固定,叶面喷施容易被氧化,不利于树体吸收和利用的问题。
一、关于 肥(药)液选择与剂量的有关技术要领
要充分考虑防治对象及农药的传导特性选用农药品种。适宜选用内吸性强且易被树体吸收并在树体内传导迅速的矿质元素或农药,例如5%吡虫啉、40%乐果、40%甲胺磷、树虫净、果EC、2.5%阿克泰、代森锰锌、多菌灵、菌立停等。对于树体缺素症进行调理的,比较适宜按照树体缺什么补什么的基本原则和主要的要求,也可以利用内含氮、磷、钾及植物生长必需的微量元素的云大120叶面肥和农用稀土络合剂及其植物基因活化剂等作对比试验。
在试验的具体过程中,我们所选用的防治八角树、苹果果树体缺素症的液态肥为总有效养分≥150g/L的稀土复合营养液,树体胸径大约在10cm左右的每株需要注入20~30ml,对于胸径大于15cm的每株需要注液40~60ml。还可以再稀释2倍后用树干插瓶输液方法输液的做法,效果较直接打针好的多。
二、关于适期用药(肥)问题探析
在具体的实践中,对于八角炭疽病而言,从春季树液流动开始至冬季树木进入休眠前均可进行肥(药)液注射,在这其中要以秋季或春季树液流动后至萌芽前进行注射效果为最佳。夏秋高温季节用肥(药)要加倍的进行稀释,以避免产生药害,伤及到果树的成长。对于食叶性害虫,如尺蠖、金花虫等在其孵化初期注药;蚜虫、介壳虫、虫类等暴发性害虫在其大发生前注药;光肩天牛、八角象甲虫、木蛾等钻注性害虫,在其幼虫初龄期(1~3龄)及成虫羽化期注药,采果前40天内不得注药,避免发生中毒事件的发生。
三、 关于打孔部位、数量及深度的技术要领
对八角树和一些果树而言,一般可在树干离地面30~50cm处用7字型钩钉在树干上螺旋式进行打孔,大树还可在枝杈处打孔或时根部打孔,这样跟利于大叔吸收肥药。孔洞与地面要成30°~35°夹角。打孔数量应根据树体胸径大小来进行定,对于胸径10cm以下的,每株可以打1~2个孔,对于胸径11~20cm的可以打4个孔,21cm以上的就需要打6个孔。用7字型钩钉打孔,孔径内小(0.3~0.5cm)外宽(0.8~1.0cm),这样的做法不会伤及树体。打孔深度应按照树体大小和树皮层的厚薄而定,一般3~5cm,最适宜孔深为针头位于2~3年生木质部位,不宜过浅,以防药液仅注入树皮层之下,达不到施(肥)药液的目的。同时要注意注完药液后用黄泥封口。
结论:
经过无数的试验结果表明,用树干注射的办法,不但适用于生长在高山坡的八角,也适用于板粟、芒果、柑橘类经济类的作物。采用树干注射技术对缺素症调理和病虫害防治值得在全国的经济果木林中推广和应用。但是在实际生产中还应该注意,病虫害防治所用农药的合适浓度应根据树体大小而定,一般八角树防治病虫害可取15%~20%的浓度,也可按胸径小于10cm的每次用原液1~2ml,对于成年大树要根据实际情况可增加药的剂量,每株用3~6ml原液对水5~10倍。倘若施药后发生药害,应立即注入大量的清水进行灌输降解,若为酸性农药害,可以在注水中加入适量的生石灰以加速农药分解的速度,减少对书体的不必要的损害。配制农药时最好选取河水、雨水、冷开水等软性水。特别要注意的是,酸性农药不宜与碱性物质混合注入,若需肥药混用,要严格按照现配现用的基本原则,不可长时间放置,否则就会降低药效,达不到预期的效果。
参考文献:
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关键词:果树病虫防治;新问题;原则和依据;技术要点
中图分类号: S436.611 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-18-33-1
1 果树病虫防治出现的一些新问题
近几年,由于产业迅速发展,苹果的种植面积在逐年扩大,苹果的产量、质量也在稳步提升。但由于气候条件、生态系统发生改变,导致果树病虫防治方面不断出现新的问题。解决苹果树病虫害防治中的新问题刻不容缓,广大果农应与时俱进,对症下药,学习相关知识。涉及部门应发挥其应有的职能作用,加强对果农的培训,真正让苹果产业成为富民产业,成为经济欠发达地区广大果农脱贫致富奔小康的朝阳产业。
1.1 某些次要病虫害已上升为主要病虫害
苹果红点病、黑点病在苹果上原来发生不是很重,但是随着苹果种植的不断发展却日益严重。这两种病害会严重影响果实的外观品质,降低了果品价值。苹果红点病、黑点病是由粉红单端孢菌、链格孢菌等一些弱寄生菌侵染引起的,这些弱病菌本身不能直接侵染发病,而当果实表面有一定伤口或产生一些腐生组织时,才能侵染发病。因此,生产上套袋果比不套袋果病害的发生相对比较严重。如果果园的环境条件比较郁闭,接近地面40~50cm的果实发病比较严重,遇到高温多雨天气果园就会有病害发生;苹果苦痘病属于果实的生理性病害,发病原因是果实生长发育中缺钙,近年来,苹果种植多采用套袋模式,这样能够提高果实的外在品质,但果实套袋容易引发苦痘病,并容易逐年加重。因此,苦痘病也是目前制约红富士苹果生产的一个重要障碍因素;近几年,苹果斑点落叶病也逐渐开始普遍发生,且给苹果生产带来一定的危害后果,当果园早期落叶现象发生比较严重的时候,当年的果实产量和质量都会受到影响,并且会影响花芽的形成;近几年红富士苹果霉心病的发生也非常普遍,并且有加重趋势,造成后期落果、霉烂现象发生。苹果霉心病是由多种弱寄生菌混合侵染所致,在花期前后病菌很容易由柱头侵入果心,使果实发病,花期前后雨水较多或阴天潮湿的年份发病较重。
1.2 有害生物的抗药性逐年增加
在病虫害防治过程中,由于化学农药大量连续使用,导致许多病虫对化学药剂产生了抗性,许多药剂的防治效果不断下降,病虫防治难度增加。例如,苹果黄蚜对氧化乐果和乐果的敏感性已经明显下降,生产上常用的剂量已经不能有效控制害虫的发生;苹果黄蚜和苹果瘤蚜是苹果常见的两种害虫,如果防治不好就会增加虫口密度,导致虫害繁殖蔓延,果树生长产生一定的负面影响,尤其对幼树生长影响最大。蚧类、卷叶蛾和食心虫类害虫的抗药性报道虽然不多,但药剂防治效果下降和使用药量增加的现象足以说明其抗药性已普遍存在。
1.3 药剂防治用量上升,防治成本增加
近几年,由于在果树病虫防治过程中农药使用浓度、次数以及使用量在逐年增加,导致生产成本也随之增加,有的果园甚至完全依赖化学农药防治病虫害,而对我们所提倡的农业、机械、物理等防治措施基本不予采纳,使果园的生态条件遭到破坏,一些病虫为害逐渐加重。果农又不得不继续增加农药的使用浓度、次数以及使用量。
2 苹果病虫害防治的原则和依据
苹果属多年生植物,具有丰富的生物多样性,因此,目前,苹果种植过程中,病虫害防治的最基本原则应该是保持苹果的生物多样性,并在最大程度上维持果园的生态平衡。病虫害防治首先考虑的应该是以自然控制力量为基础,通过提高果树自身的抵抗力来预防病虫带来的危害。其次是病虫害的防治应该优先选择农业、机械、物理等对生态环境没有负面危害的防治措施;最后才能选择化学药剂进行防治,化学防治应以保护环境,保证果品安全为原则,选择高效低毒药剂,尽量不对生态环境带来很大的危害,同时也要将农药残留控制在国家规定标准范围之内。
3 苹果园病虫害防治技术要点
3.1 打好关键药
重视花前药剂的喷布,既能降低病虫害越冬基数,降低生产成本;又不能对树体造成伤害;同时,距采果时间长,减少残留;还可加上渗透剂、洗衣粉、碳酸氢铵等既能增加防治效果,又能加强树体营养的药剂。
3.2 萌芽前后的铲除剂
以杀菌剂为主体,在喷打铲除剂时,要加渗透剂等,提高防病治虫效果。
3.3 打好花前药
4月上旬进行封闭式地喷药。以杀虫剂为主,病虫兼顾。要打细打透,树上枝干树下杂草要进行淋洗式地喷打。在选药上最好用内吸性的。最好在花前10~15日喷完。过晚影响蜜蜂的活动,一般在4月10日前用药完毕。
3.4 重视落花末期用药
在苹果园一定要重视花末用药。当花落90%左右时,就要用药。在不影响蜜蜂的前提下,宜早不宜晚。原则上,在苹果脱毛前把药打完。花后10~20天正是苹果脱毛期,尽量不要用药。
3.5 注意药剂质量
花后套袋前要用好药,要用进口药。套袋后及时喷布波尔多液等价格便宜的药,降低用药成本。以后根据实际情况进行病虫害防治,及时进行用药防治。
3.6 提倡药剂交替使用
有效期长与有效期短的药剂交替使用,保护性药剂和内吸性的药交替使用,雨前喷保护性药剂,雨后用内吸性药剂,既能降低生产成本,又能提高防治效果。
关键词:蔬菜栽培技术;蔬菜栽培;病虫害防治
1蔬菜栽培技术
蔬菜栽培的过程较为复杂,蔬菜的生长受诸多因素影响,如蔬菜生长过程中的光照、温度以及湿度等因素,这些因素都将影响到蔬菜的生长速度与生长品质。1.1选择棚膜一般认为,棚膜的使用寿命较长,拥有较高的透光率、无滴性以及保温性的棚膜是质量较好的棚膜,同时还需要保证棚膜对蔬菜无毒。国内较好的棚膜有无滴保温防老化膜以及高保温无滴防老化膜是较好的农用膜类别。在选择到保温降湿型棚膜的时候,还需要注意进行棚内散热与保温。根据研究显示,通过棚内的缝隙进行传热为1到2成,而薄膜的透射传热为7到8成,其余的则集中在地中传热上。因此,保温的首要措施应改为增加光照,同时选择保温性能较高的薄膜。此外,压实薄膜的边角,尽量采用多层覆盖的方式进行,这样能够尽可能减少漏风与大风刮起薄膜,导致热量流失[1]。与此同时,由于春天中午的温度往往较高,容易由于高通过率的紫外线照射带来蔬菜病虫害等情况的发生,因此,我们需要更好地去协调光照、水量以及温度的关系,达到更好的效果。1.2选择种子根据播种季节的特性来选择蔬菜种子,一般情况下,早春时节播种的种子需要具有弱光与耐寒的特点。而2月上旬到3月下旬播种的种子,如番茄、茄子、黄瓜、丝瓜等则需要选择早熟性强的品种。同时,要求单位的结实率高,株型较为紧凑,叶片也相对较厚,能够耐得住高温与低温。如番茄种子的选择,则需要选择抗病性强的品种,保证种子不容易出现斜长,拥有较高的光合能力,能够保证早熟与产量丰富。其具体的表现特征为:叶片较小、同时植株的开展度也较小,并且分枝性较弱。1.3控制光照在初春与初冬时节,由于棚内常常被多层覆盖,光照不足就成为一大问题,尤其是在遭遇早春与早冬常见的阴雨天时,光照问题更加突出。一般情形下,我们一方面采用透光度更好的无滴膜,另一方面,通过覆盖物质的方式来进行保温。与此同时,设置反光幕与保持膜面清洁度也是较为重要的措施,通过增设反光幕能够较好达到避光和减光的需求,由此做到对光照的控制。而保持膜面的清洁度一方面利于控制光照的有效率,同时也能够保持整洁,减少病虫害。1.4保证通风与防止有害气体通风降温与遮光降温是常见的两种降温方式,通过降温排湿能够有效地减轻蔬菜病虫害,同时利于光合作用的进行。但通风的同时也要防止有害气体趁虚而入,通风是排除有害气体的一个措施,同时保证肥料新鲜,禁用碳酸氢铵肥料也是必要的方法。此外,还需要注意的是,在进行明火加温的时候,切忌使用含硫量较高的燃料,容易产生有毒气体,危害蔬菜生长。1.5施有机肥有机肥为主、基肥为辅是施肥的基本原则,与此同时,还需要把握以下几个原则:首先,保证施肥过程中的通气,不施含氯肥。其次,重视根外追肥,平衡肥料与微量元素的比例。最后,基肥选择在蔬菜播种前10~15d施加为好,并且勤换肥料品牌,以免种子对特定的肥料产生抗性[2]。对于有机肥,需要保证有机肥腐烂熟透后再施加,能够提高施加的效率与减少病虫害的发生。
2病虫害防治方法
2.1物理防治一般认为,物理防治病虫害的方法包括处理种子与处理土壤两种。为了避免病虫害,我们常常从种子的根源开始进行处理。一般情况下可以采用温水浸泡蔬菜种子,并且通过不停的搅拌让种子地受热更加均匀。第二是使用硫酸铜、高锰酸钾、福尔马林等药剂对种子进行处理,通过搅拌种子能够受到上述药剂的影响,从而减少病虫害从种子源头进行入侵,达到降低病虫害的效果。此外,还需要对播种的土壤进行处理,选择天气比较晴朗的日子进行闷棚,利用高温缺氧的特性杀死土表以及墙体类的虫卵以及病菌。同时配合使用合适的药剂混入细土,均匀地洒于地表然后通过翻土来融入土壤。第三是撒毒土,并且覆盖薄膜闷上几天再进行播种,以此达到苗床消毒的效果。2.2化学防治化学防治本质上是通过杀虫剂等药品来进行防治,这种方式容易产生过量的农药残留,进而影响蔬菜的品质和食客的健康。因此,在进行化学防治时,我们需要注意:首先,合理选择环保型农药或生物型农药来防治病虫害。尽量选择多几个品种的农药进行交替使用,这样病虫害不易产生抗体导致药性下降。其次,做好检查,严格按照蔬菜的生长周期来选择最佳的防治周期,并配合最好的用药量来进行,避免农药残留超标。为了达到药到病除的效果,建议用药时混合用药,对多种病症一次性解决,避免多次用药对蔬菜品质造成不良影响。最后,灵活选择农药的使用方法,可以采用粉尘法、烟雾法等多种方法来进行施用。
3结语
蔬菜的栽培技术较为复杂,这是源于蔬菜生长的受干扰因素较多,本质上,蔬菜的栽培技术选择是需要根据蔬菜本身的特性进行的。而蔬菜的病虫害防治往往采用物理防治与化学防治两种方法,但一般情况下,需要将这两种方法结合起来,重视对病虫害的防治。
参考文献
[1]徐婉莉.温州地区设施栽培蔬菜病虫害调查及三个主要病虫害的防治试验[D].南京:南京农业大学,2012.
关键词:新时期森林保护;病虫害;无公害防治
随着我国改革体制的实施,我国各方面都取得了突飞猛进的发展,当前我国工商业发展最为显著,但我国――世界第二人口大国,限定了我国必须重视农业发展,各种因素导致我国必须重视林业发展,人类社会发展对森林产业的需求也越来越大,但由于我国对森林保护措施不够完善,大面积木材稍有不慎就会毁于病虫灾害,所以加强森林病虫害防治是我国植保工作人员的首要任务。顺应可持续发展的需求,重视无公害森林病虫害防治,不仅保护生态平衡,还会从根源上减少病虫害的发生。
1 森林病虫害传统防治措施的不足
目前我国对森林病虫害的防治,特别是地方性小型林业的病虫害治理措施主要是传统的施药治理,并且一般是等大面积发生时才发现并采取措施,不仅污染环境,而且一旦害虫对药剂产生抗性病虫害就会失去控制。无公害综合治理的推广也受条件、技术、设施限制而难以推广。传统治理措施下的一些问题举例:
(1)森林种植面积扩大,病虫害容易发生,治理难度加大;
随着经济型林木业发展,人工造林越来越普遍,并且经济林木主要是单一树种的大面积种植。森林生态系统抗病虫能力基本没有,病虫害极易发生,且很难治理。一旦失控必须将林木全部烧毁,必将造成严重的经济损失。
(2)近年来病虫害抗药性越来越明显,并出现新的变异种类,危害更为严重;
上世纪八十年代的灾害性病虫害种类有35种,短短三十年便增加到了50多种。除了一下外来物种,更多的是新的变异品种,这些品种的来源绝大部分是通过化学药剂的选择的,一味的使用化学药剂防治措施,不仅造成了环境污染,更严重的是使很多病虫害在长期药物作用下产生了变异,普通药物根本控制不住灾情。这使得森林抗病性越来越脆弱,森林资源面临更大的威胁。
(3)植物检疫不受重视,病虫害入侵威胁更大;
传统的病虫害治理只把重点放在灾后治理上,却很少重视病虫害发生根源。中国加入世贸组织后,国际商品交流频率大大增加,传带植物危险性病虫害的几率也越来越大,特别是一些较小的繁殖能力强的灾害物,给我过森林植被带来严重的威胁,我国的植物检疫面临着严峻的新形势,成带着更为艰巨的任务,必须重视。
对于新时期的林业发展,传统的防治措施已经不再适应,改变治理思路,从根源和生物防治的角度出发,采用无公害综合治理措施将成为新时期森林病虫害综合防治的主流。
2 论无公害森林防治措施及其优越性
2.1 采用不同树种综合种植,增强森林自身抗性
为什么野生森林能成活上百上千年而人工林业总是容易发生大规模病虫害?因为原始自然森林树种繁多,而病虫害一般都对寄主有专一性,所原始森林抗病性远远强于人工森林,原始森林经过大自然优胜劣汰的选择,早已形成具有复杂的空间结构,害虫益虫并存,多种树种并存的复杂的稳定的生态系统,具有很强的抗病性。而人工经济林业树种单一,生态系统残缺薄弱,没有完整的生物链,外界环境稍有变化就已产生大规模病虫害。因此应该科学的将不同品种林木混合种植,打造混交林业,从根源上防治病虫害的发生。
2.2 加强苗木抗病性品种选育
有很多病虫害根本不需要药物防治,适当增强苗木的抗病性即可避免这种灾害的发生,既省事又省钱,还可以保护环境、节约资源。而对于一些地下害虫则可采用人工阻止害虫上树,经常翻土、清园的方法防治,对侧枝性病虫害可以勤修剪枝条来降低病虫因子的数量。也可以达到防治目标,同时避免了化学药剂的使用。
2.3 加强植物检疫,降低病虫害入侵风险
外来树种苗木必须要经过严格的植物检疫才能引入使用。严禁危险性病虫害随苗木入侵新的地区,特别是国内外已经发生或正在发生地区的病虫害植物在迁徙时要严格检查处理,一旦检查出来要采取一切措施将其消灭,以绝后患。
2.4 重视采用生物防治
坚持可持续发展道路,维护生态平衡,采取以虫治虫、以病治病;预防为主、综合防治的措施。引进害虫天敌控制害虫数量;引入致病因子寄生菌,寄生致病菌物,从根源上避免了病害虫爆发,保护森林资源。比如对于我国松树威胁最大的松毛虫防治,引入毛虫天敌进行防治,以及有机无公害生物制剂,都取得了不错的效果。
3 结论
新时期森林病虫害的无公害防治就是从可持续发展的角度和生态环境平衡的总体方面出发,协调应用各项措施预防和控制病虫害的发生、发展,是病虫害造成的经济损失低于经济发展允许水平,并力求防治费用达到最小,经济利益最大化,同时最大限度的降低防治过程中产生的毒副作用,森林植物病虫害无公害综合防治的目的在于保证林业植被健康快速成长,保护生态环境,保证林木可持续发展。
参考文献
关键词:园林植物;病虫害;防治措施
中图分类号:TU986文献标识码: A
一、城市园林植物病虫害防治措施基本原则
首先,要从生态学的角度,清楚地认识到植物、病虫以及虫害天敌之间的联系。从生态文明建设的角度出发,我们要合理地认识到这三者之间的关系,他们之间存在着相互制约又相互依赖的关联,我们在制定防治措施时首先要注意不要破坏这种生物链的存在,要合理利用生物防治的方法有效抑制病虫害的发生。其次,从人文建设的角度出发考虑。在考虑了以上的关系之后,人类作为城市生活的主体,也应该被考虑在内。我们要从人文、生态建设的视觉出发,合理地采取有效的技术措施,尤其是合理使用化学试剂,在有效防止城市园林病虫害的同时,也要防止对周围人群造成的伤害,在研发中尽量产出一些低污染的绿色有机防治化学试剂,减少对周围环境的污染,保障城市生态文明建设并有效保全人类与生态环境的关系。
二、园林植物病虫害产生的主要原因
1、植物的品种的影响
为了完整的体现城市园林的美感,很多城市植物并非是本土品种而是引进外来品种,这虽然能够为城市的绿化增添色彩,但也在一定程度上增加了病虫害防治的难度。众所周知,新的植物品种的引进需要与之相匹配的生态环境,而本地没有与之相平衡的植物物种或是该植物物种的天敌。加之城市建设所产生的有害气体和垃圾等物质以及其他人为因素的影响会使得植物的抵抗力低下,很容易感染上病菌。
2、气候因素
无论是全球性的气候变化还是局部地区的气候异常,干旱或是洪水、暖冬或是寒潮,气候的变化直接影响到植物的生长发育,其主要原因在于变化中气候非常适合病菌的传播和繁殖,这给园林植物病虫害的产生创造了天然的条件。如在干旱的气候环境下植物严重缺水,而这会导致病虫害的产生;而在雨水过多的环境下,植物受到雨水的长期浸泡容易腐烂生病,气候的变化具有很强的不可抗拒性,在自然面前人为的进行防治,显得“心有余而力不足”。
3、病原菌的变异
植物的病原菌如果处于一个相对稳定和平衡的状态是不会对植物造成较大伤害的,但是一旦植物的病原菌发生变异,植物的生长就有可能面临着危机。由于环境和其他因素的影响病原菌就会发生变异,那些原本非致病性的病菌通过变异后转变成致病性病菌,会感染原植株,使得植物产生致命性的病虫害。
4、园林植物规划不合理
有些城市在进行园林绿化施工前,施工单位没有对其项目进行合理的规划,很多树木的搭配不合理,大部分的街道或小区都是相同的树木,这使得虫害往往大面积爆发,为防治工作加大难度。城市人口集中,交通频繁,也不宜过多采用化学防治方法,所以导致病虫害防治起来比较困难。
5、不合理的种植
害虫与寄主在长期进化过程中形成了协同进化关系,可以说植物一栽下去就决定了病虫害的发生程度,不合理的种植结构是病虫害严重发生的源头。
三、园林植物病虫害防治措施
1、选育和推广抗病虫害能力强的优良树种
不同树种间、同一树种不同品种间对各种病虫害的抗性均有差异。一个品种如果仅具备速生、丰产特性,而不抗病虫害,则很难在生产中得以推广。如 20 世纪 70 年代我国大面积种植的大官杨,推广不久即因受光肩星天牛等蛀干害虫危害而被淘汰。这个教训说明了抗病虫育种在防治工作中的重要性。我国抗性育种工作,起步较晚,职务保护工作者和育种工作者应加强协作,选育出更多具有抗病虫能力的优良品种,以满足生产的需要。目前已选育出一些抗松疱锈病、杨树天牛、杨树溃疡病和泡桐丛枝病的优良品种或无性系。欧美一些国家利用杨树遗传可塑性强的特点,培育出不少抗病虫性强的优良品种。
2、注重植物栽培管理的病虫害预防
根据病虫害的发生、危害和发展对外界环境条件、寄主情况等具有一定要求的原理,抓住影响病虫数量消长的主要生态因子,通过改善栽培、养护管理等一系列技术措施,来改变病虫的适生条件,为园林植物创造良好的生长发育环境,提高其抗病虫能力,以抑制病虫害的发生。园林植物建设时选择能抗病虫害的植物为主。采用常绿落叶结合的方法将草坪、地被植物、乔灌木复层种植,通过科学地搭配树种,建立合理的植物群落结构,充分发挥自然控制因素的作用,提高植物对病虫危害的自我调控能力。树干涂白有效地防止冬季树木的冻害、日灼,提高树木的抗病能力,破坏病虫的越冬场所等。
3、利用益鸟
在杨树人工林中利用挂人工鸟巢的方式招引山雀、啄木鸟和灰喜鹊等益鸟,可以明显降低食叶害虫和蛀干害虫的密度。据观察,一对啄木鸟可控制 20-30 公顷杨树林中的光肩星天牛。猫头鹰对林鼠也有明显的控制作用。德国、前苏联等国很重视人工林中益鸟的保护和人工招引益鸟技术的研究。由于这些国家林分生态环境较好,益鸟保护森林的作用十分明显。
4、化学防治
化学防治是园林植物病虫害防治的一项重要措施,具有效果好、见效快、应用广、使用方便的特点。化学农药根据其成分和用途可分为杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂和除草剂几种。杀虫剂是用来防治有害昆虫的药剂;杀螨剂是用来防治吸食性螨类(如红蜘蛛)的化学药剂;杀菌剂是一类对真菌、细菌、病毒引起的病害(如白粉病、腐烂病、丛枝病)具有杀灭或抑制作用的化学药剂;除草剂是一类防治杂草的化学药剂。在化学药剂使用上,要严格按照各种药剂的使用说明,合理配制使用浓度,精确使用剂量,规范操作,掌握科学的施药时间,这样才能取得理想的防治效果,最大限度地降低对环境的污染
5、生物防治
生物防治是利用生物种间互相制约的关系,人为的创造条件,保护或利用天敌,消灭或抑制有害生物的防治方法。利用对人类有益的昆虫(如七星瓢虫)来消灭有害昆虫,保护和利用天敌,利用益鸟(如啄木鸟)防治害虫。以菌治虫(菌)是利用害虫的病原微生物(如白僵菌)来防治害虫。以菌治病是利用一种微生物在生命活动过程中产生的一种物质来抑制其他致病微生物的生长,从而到达防治病害的目的。另外,还有利用昆虫激素防治害虫。
6、采用诱杀的方法和技术
外来苗木品种的引入,导致病虫害发病的几率增加,一旦发生病虫害,其各方面的损失将非常的巨大。在实际病虫害防治过程中,可根据害虫的趋化性和趋光性,将害虫诱集到一处进行集中杀死,比如灯光诱杀技术、有色胶板诱杀技术、诱饵诱杀技术以及性外激素诱杀技术等。技术简单好实施,效果好,同时还能保护生态环境,因此值得广泛应用和大力推广。
结束语
园林植物病虫害防治是园林绿化中不可忽视的重要措施。在园林植物绿化和病虫防治过程中,应从城市环境的整体观念出发,树立“预防为主,综合治理”的指导思想,充分发挥园林绿化独特的作用。采用适合城市特点的有效控害方法,相互协调,逐步减少化学药剂使用,抓好苗圃地、植物检验等各个环节的防治工作,才能使园林植物病虫害得到科学化、系统化的防治。
参考文献
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[2]杨梅.园林植物病虫害治理的探讨[J].《新农民》2012(03).
关键词 蔬菜病虫害;绿色防控;技术集成;规程;浙江岱山
中图分类号 S43 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2017)09-0136-02
岱山县是一个海岛县,人多地少。蔬菜是当地农业主导产业,解决全县特别是高亭镇的蔬菜需求是各级政府关注的重点,是一项重要的民生工程。S着岱山县蔬菜产业的不断发展,种植面积、品种、种类不断扩大,栽培技术繁多,病虫害的发生也越发严重,危害程度日趋严重,影响蔬菜产业的健康发展。随着社会经济的不断发展,人们对蔬菜安全问题提出了更高要求,对绿色无公害蔬菜的需求进一步增加。因此,如何做好蔬菜安全生产工作,对提高蔬菜质量安全和生态环境安全水平具有重要意义。
蔬菜病虫害绿色防控是推进蔬菜绿色生产的动力,是推进标准化进程的重要措施,是保护生态环境、提高蔬菜质量的有效手段,是实现“绿色植保”的重要基础,是贯彻“预防为主、综合防治”的重要行动。将农业防治、生态调控、生物防治、物理防治与化学防治进行有效结合是绿色防控技术的核心所在。
1 农业防治技术
1.1 合理轮作
导致蔬菜病虫害频发以及日趋严重的重要原因之一就是频繁的连作。因此,在蔬菜种植过程中采取轮作是解决该问题的有效途径。通过不同作物轮作,能够有效中断有害生物与蔬菜之间的伴生关系,扰乱病虫害生存环境,打破土壤中病虫害的长期积累与侵染机制。研究数据显示,通过合理轮作,能够有效降低立枯病、猝倒病、枯萎病、软腐病以及各种线虫病等的传播与发生,大大降低病虫害对蔬菜生产带来的损失[1]。
1.2 清洁菜田,深耕晒垡
在生产过程中及时清除病株、残叶、杂草,并作集中处理,有助于防止病虫蔓延。采收后要及时清理菜田,将残枝败叶、杂草农药与肥料废物、废旧农膜等及时清除到园外,消除病虫源,净化菜地生态环境,为蔬菜生长创造良好的环境条件。
科学进行深耕整地,其作用有如下几方面:一是可以将地下病原菌暴露在地表,通过低温或紫外线曝晒等方式将其杀死,减少病源;二是能够将蔬菜的残留部分埋入地下,使其充分腐化,有助于提高土壤中有机质含量;三是有利于增加土壤的通透性,为蔬菜根系生长提供良好的环境条件。
1.3 科学选种与播种
品种的选择是实现高产、稳产的基础。在蔬菜品种方面,优先选择高产、稳产、抗病虫害能力强的品种。此外,应注意适时播种。通过适当调整蔬菜的播种时间,有效避免病虫害、自然灾害对蔬菜生产带来的影响,比如通过提早或延后播种期,使蔬菜在抗性较差的时期避开病虫害高发期。
1.4 培育无病壮苗
选择粒大、饱满的种子,采用基质穴盘育苗。出苗后加强管理,定植时选用优质适龄壮苗[2]。对于土传病传播、发生较严重的蔬菜类品种,可通过嫁接技术有效控制土传病的传播与发生,并有效增强植株的抗病能力。对于茄果类、瓜类来说,嫁接技术的防病虫害作用尤其显著。
1.5 科学施肥灌水
科学施肥是指根据各类蔬菜的需求情况合理配方施肥,提高肥料利用率,降低施肥成本,并为蔬菜生长提供充足、必要的营养元素。科学施肥能有效提升蔬菜的抗病害能力,减轻病害发生。此外,严禁大水漫灌,应采用微喷滴灌等节水灌溉技术,并注意雨后及时排水降渍。
1.6 避雨遮荫
利用设施带顶膜、去裙膜,四周通风,适时加盖遮阳网和防虫网。防虫网可全棚覆盖或作围裙,有效防止夏季温度高、光照强、雷阵雨和台风暴雨频繁等对蔬菜生长的影响,促进蔬菜作物正常生长。同时,通过防虫网覆盖,有效减少害虫侵入产卵繁殖、传毒,从而减少用药次数,既提高了产量,又达到了安全、优质的要求[3]。
2 物理防治技术
2.1 科学晒种及浸种
播种前选择晴朗天气晒种2~3 d,以有效消除种皮表面病菌,提高种子发芽率。此外,播种前进行浸种,可以有效杀除种子内的病原菌,防止菌核病和线虫病的发生。对于瓜类、茄果类、十字花科或豆科的种子来说,可用温水(55 ℃)浸种10~15 min。
2.2 诱杀技术
诱杀技术是一种有效除杀害虫的物理方法,该技术利用害虫的趋色性、趋光性,通过色板诱杀、光诱杀等方式降低虫口基数、减少虫卵量[4]。
2.2.1 频振式杀虫灯诱杀害虫技术。频振式杀虫灯是利用害虫的趋光、趋波、趋色等特性诱集害虫成虫,通过这种技术手段能够实现降低虫口数量、减少虫卵量的目的。每年4―11月使用,每2~3 hm2安装1盏,灯距地面1.2~1.5 m。
2.2.2 性诱剂诱杀害虫技术。性诱剂由诱捕器和诱芯组成,其诱杀害虫技术的原理在于通过释放人工合成的信息素诱杀雄蛾,严重破坏雌雄性别比例,进而降低几率、减少排卵量,实现有效控制害虫数量的目的[5]。目前,甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等是应用较多的性诱剂。通常情况下,根据害虫种类选用合适的诱芯,最佳诱杀时期为4―10月。
2.2.3 色板诱杀害虫技术。色板诱杀技术利用害虫的趋色性,主要包括蓝板和黄板,蓝板能够诱杀蓟马、种蝇,且效果显著,黄板则对蚜虫、粉虱、斑潜蝇、叶蝉等害虫的诱杀具有良好效果。放置色板时,密度以300~450块/hm2为宜,高度则以高于植株高度为宜。当色板粘满虫子后,应当及时进行清理,以便循环利用,提高杀虫效率。
2.3 高温闷棚
夏季时节,室外高温、光照强烈,此时可借助高温条件,深翻土壤并加盖地膜,同时将通风口密闭,促使棚内温度升高至60~70 ℃,土表温度到达40~50 ℃,从而实现病虫的深度除杀。
3 生物防控技术
3.1 保护和利用天敌
应用生物多样性调控与自然天敌保护技术,提倡在蔬菜基地种植黄秋葵、芝麻、生草等诱集、蜜源作物,促进农田生态平衡,降低病虫害暴发几率。此外,对于白粉虱、蚜虫以及小菜蛾等虫害,可通过草蛉、瓢虫以及丽蚜小蜂等天敌物种进行有效扑杀、抑制,实现防控目标。
3.2 推广生物源农药
在病虫害防治过程中,利用生物源农药能够起到高效的防治效果。病虫害不同,防治策略亦不同。防治斑潜蝇、夜蛾、蚜虫以及叶螨类害虫,可采用鱼藤酮、藜芦碱、虫菊素等;防治斜纹夜蛾、菜青虫等害虫,可采用颗粒体病毒、核型多角体病毒;防治瓜类、茄果类角斑病,可采用新植霉素、链霉素;番茄叶霉病、瓜类白粉病、韭菜灰霉病采用武夷霉素防治;瓜类枯萎病采用农抗120灌根防治。
3.3 应用昆虫生长调节剂
通过昆虫生长调节剂进行虫害防治是一种绿色无公害的防治手段,其原理在于通过调节剂干扰害虫的新陈代谢,进而起到防治虫害的作用。该方法具备选择性高、绿色安全、对环境无污染等优点,是蔬菜生产优先选用的药剂。昆虫生长调节剂类农药主要有氟虫脲、定虫隆、灭蝇胺、甲氧虫酰肼等[4]。
4 化学防控技术
化学防治时首选生物源农药和昆虫生长调节剂,其次再选用高效、低毒、低残留农药,禁止使用国家规定在蔬菜上禁用的农药[3]。
4.1 合理选择农药种类和剂型
针对不同蔬菜品种以及病虫害发生情况,应当选择不同的农药种类及剂型进行科学防治。如阴天使用烟熏剂、粉尘剂,晴天使用水剂、水乳剂、微乳剂和水分散粒剂等环境友好型剂型。
4.2 科学合理施药
在病虫害防治用药方面,应当遵循“科学用药、交替用药”的基本原则,做到对症下药、合理配制,在克服长期使用单一药剂的同时避免大量盲目施药。建议采用多种药剂混合搭配、兼治不同病虫害,达到延缓抗药性、降低毒性、提高病虫害除杀效率的目的。
4.3 严格安全间隔期
根据农药施用标准,严格按照规定用药,对于未达到安全间隔期的蔬菜严禁采收。
4.4 实现减量增效目标
因地制宜、因时制宜,针对不同病虫害的发病规律等特点,采用科学合理的防治措施,实现病虫害防治目标,促进蔬菜产业长足发展,最终提高综合经济效益。
5 ⒖嘉南
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【关键词】:葡萄 生物农药 病虫害 防治
近些年来,我国葡萄的种植面积越来越多,同时人民的生活水平随着时间越来越提高了,人们自然而然的对鲜食葡萄以及葡萄酒的质量的要求也提高了,为了满足人们的愿望,鲜食葡萄也正向着优质、大粒以及无核的方向发展着,人们越来越把饮用葡萄酒当作一种消费的时尚。因此,在果品生产中,葡萄的地位越来越重要了。栽培面积和产量方面,除了柑橘,接下来就是葡萄了。毫无疑问,在我国国民经济的发展以及人民的生活水平的提高的方面,葡萄生产将起到重要的作用。然而对葡萄的品质和产量产生威胁的一个方面就是葡萄病虫害的发生,这给葡萄造成很大的经济损失,对葡萄种植以及酿酒业的发展产生严重彩的影响。为了帮助果农处理这些让人头疼的问题,下面本文将介绍下葡萄主要的病虫害以及如何有效地防治病虫害的发生。
1主要病虫害发生特点
1.1霜霉病
霜霉病主要危害叶片,发病较重的时期是在多雨潮湿的季节。发病起初阶段呈现水渍状的小斑点,然后会扩展为黄色斑点,紧接着就是叶斑背面会产生白色霉层,最后这种霉层会变成褐色,随着病斑的增多,多个病斑可连成片,这样形成的病斑就比较大,慢慢的叶片就会早落,很明显这样光合作用与光合积累就会受到影响。
1.2黑痘病
黑痘病,常发性病害中就包括它,病害严重时,产量降低,也降低了果的质量,是果遭受了比较惨的损失。叶片、叶柄、花穗、穗轴、幼果、新梢以及卷须等幼嫩器官是该病主要为害的部位。发病时,初期它会产生多个小斑点,这些小斑点是褐色或深褐色的,慢慢的会形成大斑,严重的时候是叶片上多个病斑融合成大斑,这就会使叶片枯焦最后死亡。如果这种病要出现在花穗时,浅褐色小斑点就会在花上出现,然后逐渐变黑枯死。这种病要出现在穗轴和小穗梗时,褐色斑可形成,严重时侯多个病斑会融合成大斑,最终造成穗枯。这种病要出现在嫩梢、叶柄和卷须时,新梢就不会再生长,最终也是变黑枯死。这种病要是出现在幼果,会形成褐色小斑,慢慢大斑就会形成,形状似鸟眼状。随着使劲按的推移,到后期病斑会硬化,阻碍了病果的生长,延迟了果的着色,这样就会使果的质硬,而且有较重的酸味。
1.3灰霉病
灰霉病,葡萄的花序,幼果是它主要危害的地方。这种病容易发生在雨量大,气温低以及连续高湿的情况下。当病菌损害这些花序时,会褐色病斑,这些病斑形态呈现似开水烫过的水渍状,并慢慢的它的颜色会转变成黑褐色,然后软腐。如果是在天气干早的时侯,受害花序会容易萎蔫和干枯,然后很容易脱落。葡萄若遭遇这种病后,会对果的产量影响较大,严重时可能没有收成。
1.4穗轴褐枯病
幼穗是穗轴褐枯病主要为害的部位,幼果、叶片也是它可会危害的部位,发病重的时候一般是在多雨,空气湿度大的时侯,当发病的时侯,淡褐色,水溃状斑点会在幼穗的分枝或者穗轴上发生,并迅速向扩展到四周,这会使整个穗轴坏死,失去水份并干枯掉,这也会使花穗从病灶部直接折断,这种病对产量会产生直接的影响。
1.5白粉病
叶片是白粉病主要为害的部位,叶柄、新梢、卷须等幼嫩器官上也会发生。病菌感染的初期,白粉状病斑会在叶片表面形成,后病斑由白粉状逐步变成灰白色,有很多白色的菌丝布满上面,在情况严重的时侯,叶片会卷曲脱落,进而影响叶片的光合作用。
1.6葡萄透翅蛾
葡萄枝蔓是葡萄透翅蛾主要为害的部位。初孵化的幼虫会把嫩梢吃掉,会吃掉茎髓部,然后使嫩梢枯萎掉。随着幼虫的慢慢长大,1到2年生的枝蔓或者主枝茎内将会是它寄生的地方。被害部位外表将会变得肿大,而且会增粗,当遇到风时容易使被害的部位夭折枯死,叶片逐渐褪绿变黄,最后果实就会落到地上。
1.7地下害虫
新栽葡萄地下害虫主要危害的对象。由于新栽葡萄园具有有机肥较多的优势,老虎、蟒蜡等地下害虫就容易招引过来。由于根系发达是葡萄的一个优势,这会减轻它的危害,对葡萄产量并不会造成很大的影响。
2 病虫害综合防治技术
病虫害种类繁多,发生规律复杂是葡萄病虫害的特点,进行防治的困难就自然而然的加大了,其中,我们防治的重点是霜霉病、白粉病、黑痘病。葡萄病虫害防治的基本原则是“预防为主,综合防治”。我们防治的基础是农业防治和物理防治为主,生物防治要提倡,使用化学防治技术要按照病虫害发生的规律,一病多药轮流防治的原则也要注意,这样病虫危害能有效的控制。现阶段人类日益关注环境保护以及自身的健康,在社会上,无农药残留的无公害葡萄生产技术迫切要求市场提供,这种技术实际上是指要根据葡萄生长的特点来防治葡萄病虫害,进行葡萄生产时,要正确把农业防治、生物防治、物理防治以及药剂防治等手段结合起来。部分化学农药要被生物农药直接替代,这样的无公害葡萄,对人们身体健康是有利的,这也有利于环境污染的减少。下面我们依次介绍下农业防治、化学防治、物理防治、生物防治。
2.1 农业防治
我们要通过肥水管理,负载要合理,大小年要避免,保持健壮的树势,来提高树体对病虫害的抵抗能力来加强田间的管理;还有就是要及时的摘心、绑蔓,把副梢修剪掉,园间通风透光条件要改善,病虫生存环境给它恶化掉;田园及时的清洁,老蔓、老皮进行刮除,中耕除草,病虫枝、叶、果实要一律带出果园后进行集中的烧毁,病虫害发生基数压低。
2.2 化学防治
喷药要适时,在卵孵化盛期就要对绿盲蝽进行防治,施药要在叶蝉发生量达到防治指标后;对病害要以防为主,不脱节施药,在前期的发病阶段,定喷药时间和喷药次数要视气候条件而定。药剂要选准,注意葡萄园要选用生产绿色食品的地方,不可任意加大一些药品的用药量,如允许使用以及不允许使用的杀虫、杀菌剂,禁用的高毒、高残留农药不得使用,仔细、周到是喷药时务必注意到的,在喷药时,药液要喷透果穗、叶片和枝条间紧靠部位。最好能统一防治连片的果园,具有不同作用机理的农药要轮换的使用,使病虫产生抗药性延缓,快到果实采收的时候,要停止施药。
2.3 物理防治
对成虫进行诱杀,我们要在果园内安装黑光灯、频振式杀虫,这些工作要于 4 月上旬完成。我们可以采用的一个方法还有人工捕杀,在傍晚金龟子成虫发生期,可以利用它的一个特点即它的假死习性,进行人工振落捕杀。
2.4 生物防治
最重要的一个点是利用保护天敌,以菌治菌,以虫治虫的方法,当地葡萄园内天敌种类超过 50 种,这个结果我们现已查明,生产绿色的食品的重要做法之一就是要推行不施用对天敌杀伤力大的农药,如灭幼脲、苦参碱、阿维菌素等,这些生物农药可以使用。
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关键词:番茄 栽培 方法
番茄喜温,适宜的生长温度为白天25~28℃,夜间16~18℃。低于15℃番茄种子发芽、花芽分化、授粉受精及果实转红都会受到影响;低于10℃生长缓慢,生殖发育受到抑制,5℃茎叶停止生长,2℃受到冷害,0℃即被冻死。高于35℃生殖发育受到影响,高于40℃生理紊乱而热死。充足的阳光、适宜的温差有利于积累和转输养分,促进植株健康发展,防止徒长增强番茄抗病抗逆能力,提高产量。番茄对湿度要求的基本原则是除发芽、出苗以及分苗定植后的缓苗期要求较高湿度外,其他时期都不需要较高湿度;对水分要求,除定植前和开花期以及转熟期适当控水外,其他各期都应保证充分的水分供应。番茄营养供应的原则是,番茄需肥量较大,各时期都应保证充足的营养,但各个时期对肥量的需求有一定差异,前期应侧重氮肥,后期应侧重钾肥,磷肥的需求贯彻生育期始终。番茄通过锻炼可提高自身的抗热耐寒能力。北方地区应采用适当的栽培管理措施,降低取暖保温费用,保证番茄生长发育的正常进行,以获得高产高效。在不影响番茄正常生长发育条件下对番茄进行低温锻炼,成为保护地番茄管理的主要措施,一般情况下在番茄的转折点和关键时期需要最适温度,如番茄发芽、出苗、花芽分化、授粉受精及转熟期以及分苗定植之后保证适宜温度,可以促进番茄的正常生长和受伤后尽快愈合恢复生长;而在分苗及定植前则要通过充足的锻炼,以保证安全度过受伤后的艰难时期;在正常生长阶段,温度可适当降低。
1. 番茄栽培各个时期的管理方法
1.1发芽期:催芽前温汤浸种10min或10%磷酸三钠浸种20min可杀死种子内外病菌。将番茄种子置于28~30℃下持续12h,之后于10℃持续6~8h至出芽。无需光照,需较高空气湿度和足量水分。床土按1∶1∶1比例配制营养土,1m2床面施磷酸二铵50g。
1.2出苗期:白天25~28℃,夜间18℃,最低13℃,无需光照,需较高空气湿度和足量水分。注意防治地下虫害和苗期病害,可于床面撒毒谷或百菌清防治。
1.3幼苗期:白天温度23~25℃,夜间15~18℃,最低13℃。保持较低湿度,但需要充足的光照,并适当控水,猝倒病是此期主要病害,可使用草木灰与百菌清混合施用防治。
1.4分苗前期:白天温度20~25℃,夜间13℃,最低8℃。尽量控水,保持较低湿度和充足光照,猝倒病也是此期主要病害。
1.5分苗后缓苗期:白天温度25~28℃,夜间18℃,保持较高湿度和足量水分,光照充足,草炭、马粪、土按1∶1∶1的比例配制营养土,1m2施磷酸二铵3~4kg,防治地下虫和苗期病,可撒毒谷,施百菌清或链霉素。
1.6成苗期:白天温度20~25℃,夜间13℃,最低8℃。保持较低湿度和足量水分,光照充足。喷施叶面肥,可选用磷酸二氢钾800倍液或爱多收。病虫害防治同分苗后缓苗期。
1.7花芽分化期:白天温度23~25℃,夜间13~15℃,肥水管理和病虫害防治同成苗期。
1.8壮苗期:白天温度23~25℃,夜间8~12℃,最低2~5℃。适当控水,保持较低湿度,光照充足。病虫害防治同分苗后缓苗期。
1.9定植后缓苗期:白天温度25~28℃,夜间15~18℃,保持足量水分和湿度,光照充足。底施农家肥112.5t/hm2、磷酸二铵450kg/hm2、尿素450kg/hm2、硫酸钾225 kg/hm2。防治地下害虫和枯萎病,可选用撒毒谷或施百菌清+链霉素。
1.10开花期:白天温度25~28℃,夜间12~13℃,短期最低8℃。适当控水,保持较低湿度和充足光照。喷施叶面肥可选用磷酸二氢钾800倍液或爱多收。防治灰霉病、早疫病和落花落果,可用番茄丰产剂一号加灰霉宁或速克灵200倍液叶面喷施或选用速克灵600倍液,或甲霜灵百菌清500倍液喷防。
关键词:农业本体;知识建模;知识管理;农业信息化
中图分类号:TP301
文献标识码:A文章编号:1672-7800(2016)012-0065-03
0引言
随着信息技术的飞速发展,信息量不断增加,如何合理描述、表达、组织和管理海量无序的知识资源,并有效进行知识共享和服务是知识管理领域迫切需要解决的问题。本体(Ontology)作为共享概念模型的明确的形式化规范说明,为知识和概念提供了一个科学的组织方法。由于本体的支持,知识服务如搜索、积累和组织等效率得到极大提高,同时知识的发现、重用和共享变成现实。作为农业信息化的基础,农业领域知识是一种可以大幅度提高农业劳动力和生产效率的生产要素。因此,研究农业领域的本体知识建模,构建面向本体的农业知识库,完善农业知识服务体系,是推动农业信息化合理发展的必要措施。
为加强农民和农技人员对农作物病虫害认识,有效指导病虫害的防治工作,农作物病虫害知识和信息的表示与共享技术显得尤为重要。目前已有的农作物病虫害知识表示方法有:基于模糊推理的知识表示方法[1]、基于产生式规则表示知识[2]和基于案例推理的知识提取方法[3]等。这些传统方法构建的知识库不仅具有很强的领域特性,而且在知识获得、表达、共享和重用等方面都存在不足。随着本体论研究在农业信息管理领域的渗透,农业病虫害本体的研究不断深入,如水稻病虫草害本体[4]、蔬菜病虫害知识库[5]、柑橘病虫害本体[6]、玉米病虫害[7]等,但大多数相关研究都存在领域的局限性。本文借助本体理论的思想,运用本体方法组织知识,选择枸杞病害和虫害作为研究对象,构建结构良好的枸杞病虫害领域本体库,为枸杞病虫害知识服务提供支持。
1本体与农业本体
本体论原是哲学领域中为研究存在而发展出来的一个概念,现在被用于信息科学中,其概念和内涵也随之改变和不断完善。在信息科学领域中本体论是一种利用计算机语言和模型来进行领域知识表示和组织,结合信息技术进行知识管理、共享和服务的科学方法论。本体是通过领域专家的积极参与和通力协作而构建的领域概念、关系和公理体系的集合,以计算机能理解的语言和形式描述、表示和组织知识,促进知识重用、知识共享和知识服务[8]。农业本体是农业学科领域内概念、概念与概念间的相互关系以机器能理解的形式化语言表示和组织农业知识和模型。农业本体给农业领域提供了统一的术语和概念,使得农业知识高效可靠地获取、共享和服务成为可能。随着本体论研究在农业领域的渗透,本体在农业知识库构建、知识共享服务及智能检索等方面具有良好的应用前景。
2本体构建
2.1本体模型
本体在结构上包含5个基本建模原语:概念、关系、函数、公理和实例。概念通常也被称为类,指任何事物,表示领域中具有相同属性的对象的名词集合,是知识领域内的标准与规范,为知识的共建共享提供了基础,概念以层次关系加以组织;关系描述概念相互之间的交互关系,如继承关系、整体与部分的关系等;函数是一种特殊的关系;公理采取特定逻辑形式的断言(包括规则在内),表示任何情况下都正确的描述;实例代表元素,也就是概念中的具体例子,是整个本体的基础对象。本体是知识概念化的显式规范说明,它将知识以一种明确的、形式化的方式表示出来。本体可以表示为一个五元组O=(V,C,R,A,X),其中,V表示论域中的术语集,C表示概念集,R表示概念间的层次关系,具有自反性、无环性、有向性和传递性,A表示概念和关系的属性值集合,X表示公理集,是对概念和关系属性值的约束。
2.2本体构建原则
本体是一种先进的信息资源知识组织方法,本体构建是一项复杂的系统工程,目前没有统一的本体构建方法和规则,Gruber提出本体构建的5个原则,即本体的定义具备清晰性、完整性、一致性、最大单向可扩展性和最小编码相关性[9]。对于领域本体的构建,还应遵循以下4个原则:标准化建设原则、本体复用原则、协作原则和评建结合的原则。其中,标准化可以提高本体的共享性、防止和避免信息应用相互脱节;本体复用采用多层次继承方法,减少和避免本体的重复定义;协作原则要求众多领域专家、知识工程师和IT人员协作参本体构建;评建结合原则要求在本体构建过程中检验本体是否完整,是否满足用户的实际需求,需要不断接受评估和提高。
2.3本体构建方法和流程
随着本体在各领域的广泛应用,出现了多种本体构建方法,国内外比较有影响的本体构建方法有骨架法、IDEF5法、TOVE法、METHONTOLOGY法、XHEMICALS方法、SENSUS方法及七步法等[6,10]。本文借鉴本体构建相关方法,依据农业领域知识的特点,确定了农业领域本体构建的方法,其流程如图1所示,具体思路如下:①构建本体之前,进行需求分析,确定领域本体框架,明确领域本体的应用目标和范畴;②通过专业相关书籍、文献资料、权威网站信息等途径获取领域知识,结合农业领域专家建议,对领域知识进行分析、整理和归纳,得到所需领域的概念和关系;③对领域知识充分了解的基础上,结合需求分析,将领域中的主要概念和关系列举出来,在农业领域专家指导下,确定领域的核心概念和关系;④基于前面划分的概念层次结构,使用本体构建工具对类、属性和实例等本体元素进行编码及形式化定义,实施本体构建;⑤本体建立后,领域内概念的定义是否清楚,关系是否明确,需要运用推理工具自动判断和检验,并对有逻辑错误的地方进行修改,以满足用户的实际需求;⑥本体创建是一个反复迭代的过程,需要不断优化和完善,以便更好地适应实际使用。3枸杞病虫害本体构建实现
3.1应用背景分析
枸杞病虫害本体是利用计算机语言规范枸杞病虫害的相关概念、概念间的关系,形成对枸杞病虫害知识组织结构的共同理解,为进一步建立枸杞病虫害语义Web,开展枸杞病虫害知识服务奠定基础。在枸杞病虫害本体的支持下,对枸杞病虫害知识的获取、搜索和使用等相关服务的效率大为改善,实现真正意义上的知识重用和共享。
3.2知识及获取
在学习了很多相关枸杞病虫害书籍和大量文献资料的基础上,结合枸杞病虫害领域专家建议,以宁夏地区常见的枸杞蚜虫、枸杞红瘿蚊、枸杞瘿螨等51种枸杞害虫和根腐病、炭疽病、白粉病等15种枸杞病害为研究对象,对枸杞病虫害领域知识进行分析、整理和归纳得出核心概念集合。
3.3本体知识建模
由于枸杞病虫害领域复杂的领域间关系,在本体构建过程中以枸杞为核心,综合考虑与其相关的枸杞病害类型、枸杞虫害、虫害体征、症状、危害部位、发生发展规律、病原、防治方法等要素,通过描述其领域中的类(概念)、属性关系和实例(个体),构建完整的枸杞病虫害本体。
3.3.1本体类结构及层次模型建立
构建本体类层次结构模型是构建领域本体过程中非常重要的任务。首先将枸杞病虫害本体分为5个一级类,分别是枸杞病害(Disease)、枸杞虫害(Pets)、危害部位(Part)、危害症状(Symptom)和防治方法(Prevention)。然后依据枸杞病虫害的知识体系结构内容,对概念作进一步细分。在Protégé环境中,将下位概念逐一添加到一级子类中,形成如图2所示的本体类层次结构。
3.3.2本体属性关系定义
定义本体属性是确定一个类内部以及类之间关系的过程,通过定义本体属性来建立概念间的关系是实现知识推理的基础。属性描述的是一个二元关系,Protégé中提供了3种类型的属性关系,即对象属性(Objectproperties)描述的是两个概念的实例间的关系,数据属性(Dataproperties)指某个类属于某一个数据类型,注释性属性(AnnotationProperties)是对概念属性的注释。在Protégé中定义属性时除了包括属性名称、描述信息、数据类型的定义外,还要确定定义域、值域、顶级属性、子属性、逆属性等约束信息。
通过分析整理,枸杞病虫害领域本体中所定义的主要对象属性如表1所示。比如,对象属性cause,定义域为枸杞病害,值域为病因,表示枸杞叶片病害由某病因引起,而病因是枸杞疾病的根源,因此它们之间的关系是caused-by,这就是逆属性关系。类似的方法可以定义数据属性和注释性属性。使用Addsubproperty即可构建子属性,形成树状层次结构。
3.3.3本体实例添加
本体属性关系确定之后,就要进一步为类添加实例。类是实例的抽象归类和表示,实例是类的具体表现,一个类可以赋予多个实例,形成实例集。每个实例继承类中的特性,用属性值描述实例的特征。如“枸杞虫害”类中包含了很多害虫的实例,对于其中的“蝽类”就包含了7种虫害。在Protégé中选择individuals选项可以在相应的类中添加实例,同时为实例添加相关的属性及属性值。例如在类“蛾类”中添加枸杞蛀果蛾、枸杞卷梢蛾、枸杞鞘蛾、枸杞绢蛾和枸杞黑绢蛾5个具体实例,在每个具体的实例中可以添加它的属性内容。
3.3.4枸杞病虫害本体知识库
根据上述构建步骤,将枸杞病虫害作为研究对象,以诊断和防治为研究目标,抽取领域中的重要概念、属性及实例,构建了一个体系完善的枸杞病虫害本体库。构建好的枸杞病虫害本体的类结构如图3所示,共计37个本体
类,基本涵盖了实际生产中主要的枸杞病虫害种类。本体中有7个数据属性和12个一级对象属性用于描述枸杞病虫害的基本信息,还包括51个害虫实例,15个病害的实例和其它本体类的实例。