随着计算机与电子技术的发展,田间杂草识别与除草技术逐步走向智能化,自动除草系统成为国内外研究热点。本文对组成田间杂草识别与自动除草系统的4个主要模块(系统导航模块、图像采集与处理模块、杂草识别模块和除草控制模块)分别进行了综述和分析,并指出目前研究中存在的问题及今后努力的方向。

杂草稻已成为影响全球水稻生产的恶性杂草。关于分类及起源一直是杂草稻研究的热点问题,但至今尚无定论。杂草稻是指在人工栽培稻田中或稻田周边耕地里,通过种子落粒等对自然环境的极强适应能力而自然繁衍其群体,对稻田生态系统产生不利影响的稻属植株或群体。一般可根据形态特性、籼粳亚种属性、栽培型和野生型对杂草稻进行分类。杂草稻可能起源于栽培稻与野生稻的基因渐渗、籼粳亚中间杂交和栽培稻种间杂交,部分杂草稻可能是普通野生稻演化成原始栽培稻的过渡形态,栽培稻与杂草稻自然异交可产生更多的杂草稻类型。因此,提出了杂草稻分散起源的假说,认为杂草稻很可能是多次起源,而且杂草稻在不同地区可能是分散起源。对利用籼粳基因组分化...

为了克服水稻田大量施用化学农药除草的弊端,对中稻和晚稻的稻鸭共生田中杂草种群的消长动态进行系统研究.结果表明,稻田养鸭对杂草的控制效果为98.5%~99.3%,比施用化学除草剂的效果高6.9%~16.1%.放鸭田不仅消除了杂草危害,而且省工、省药、增产、增收,是一项一举多得的生物除草技术.

【目的】为了精确高效识别玉米田间杂草,减少除草剂施用,提高玉米种植管理精准性。【方法】通过六旋翼无人机搭载多光谱相机获取玉米田块多光谱图像。为分离图像中植被与非植被像元,计算了7种植被指数,采用最大类间方差法提取植被指数图像中非植被区域,制作掩膜文件并对多光谱图像掩膜。通过主成分分析对多光谱图像进行变换,保留信息量最多的前3个主成分波段。将试验区域分为训练区域和验证区域,在训练区域中分别选取了675处玉米和525处杂草样本对监督分类模型进行训练,在验证区域选取了240处玉米样本及160处杂草样本评价模型分类精度。将7种植被指数、3个主成分波段的24个纹理特征及经过滤波的10个反射率,共计41项特征作为样本特征参数。利用支持向量机-特征递归消除算法(support vector machines-feature recursive elimination,SVM-RFE)和Relief算法从41项特征中各筛选14项特征构成特征子集,采用支持向量机、K-最近邻、Cart决策树、随机森林和人工神经网络对特征子集进行监督分类。【结果】支持向量机与随机森林对全部特征及2个特征子集分类效果较好,支持向量机总体精度为89.13%—91.94%,Kappa>0.79,随机森林总体精度为89.27%—90.95%,Kappa>0.79。【结论】SVM-RFE算法对数据降维效果优于Relief算法,支持向量机(SVM)模型对区域冠层尺度下玉米与杂草的分类效果最好。

为精确识别和定位玉米行间杂草,满足基于机器视觉的变量施药系统喷施要求,提出了一种基于行宽的多行玉米行间杂草识别算法。该算法以垂直拍摄的3叶期3行玉米田间图像为研究对象,利用YIQ颜色空间中的Q分量灰度化田间彩色图像,以降低自然光源对图像的影响;通过建立实际田间玉米行宽与图像玉米行宽的映射关系,将3叶期玉米行的宽度映射到对应图像中,并确定基于识别率和运算速度的覆盖范围;以具有一定宽度的玉米行作为识别基准,减小未连通叶片区域的误识别率,提高对杂草识别的精度。从识别精度和速度2方面与基于作物行中心线识别算法进行了对比。研究结果表明,对于3叶期3行玉米田间图像,杂草正确识别率可达89.2%,速度为19...

以7级目测法调查了安微省南部和北部地区夏收作物田共45个样点的杂草,并用系统聚类法分析比较了皖南、皖北夏收作物田杂草植被的差异和特点。皖南多为看麦娘杂草群落型,发生在与水稻轮作的水稻土田。皖北多为猪殃殃杂草群落型,发生在与秋熟旱作物轮作田地,其包括两类杂草群落:猪殃殃—野燕麦—阿拉伯婆婆纳·小根蒜杂草群落和麦仁珠+播娘蒿+大巢菜·麦瓶草杂草群落。轮作制度和地理区域的差异是导致这一特点的主要因素。

为明确75%氯吡嘧磺隆水分散粒剂对番茄田间杂草管理的重要性,采用田间试验和仪器测定分析的方法,观察了药剂对番茄田间主要杂草的控制效果、杂草防除后田间的透光率和施药后番茄产量的影响。结果表明:施用75%氯吡嘧磺隆水分散粒剂能有效控制番茄田间主要阔叶杂草和莎草科杂草的危害;药剂处理后对番茄田间香附子、野苋菜、马松子、铁苋菜的综合密度防效为82.52%~95.78%,综合鲜重防效为83.53%~96.09%;药剂处理后番茄田间中下部的透光率亦显著提高,并能有效改善田间光照条件,增产效果显著。

黑麦草属(Lolium L.)与羊茅属(Festuca L.)是世界范围内重要的禾本科牧草和草坪草。黑麦草与羊茅杂交能综合黑麦草优良营养品质与羊茅抗逆性强的优点,可培育出优质抗逆的黑麦草羊茅杂种。同时黑麦草羊茅杂种是研究禾本科牧草遗传机制的优质试材,倍受世界各国育种工作者关注。本文总结了黑麦草羊茅杂种高产、优质、抗性强的优势;分析了杂种染色体配型特点;重点介绍了通过基因渗入、雄核发育和转基因手段改良牧草的方法;对黑麦草羊茅杂种基因组原位杂交、分子标记和遗传图谱建立、数量性状位点分析等分子遗传学的最新研究进展进行了综述。

杂草稻Oryza sativa f. spontanea是一种伴生性的稻田恶性杂草,和栽培稻Oryza sativa同属禾本科Poaceae稻属Oryza,具有生长势强、易脱粒、休眠性强、耐逆等特性;其起源主要是由栽培稻品种去驯化而成。杂草稻的发生严重影响栽培稻产量,降低稻米品质,影响稻种纯度,且难以防除。中国杂草稻发生分布不均,在广东、辽宁、宁夏、江苏、江西、黑龙江、安徽、山东、浙江等地均有发生,且发生程度不同。其发生原因主要有农机跨区作业、栽培技术改变、选择性除草剂缺乏等。目前常采用人工拔除,调整栽培方式(套播、直播转变为移栽、机插),实施水旱轮作,施用丙草胺类除草剂等方式防除,但尚未有非常有效的防控措施。此外,由于杂草稻的变异类型丰富,其遗传背景又与栽培稻相似,因此可作为栽培稻改良的重要种质资源。参62

目前全球已有188种杂草(112种双子叶,76种单子叶)的324个生物型对19类化学除草剂产生了抗药性,几乎涵盖各类重要的除草剂。抗药性杂草已成为杂草治理和农业生产的严重威胁,由其引发的严重经济和安全问题倍受全球关注。研究证实,杂草体内除草剂作用位点发生改变、杂草代谢解毒能力增强、杂草的屏蔽作用或与作用位点的隔离作用是杂草对除草剂产生抗性的三大主要机制。杂草的抗药性机制相当复杂,同种杂草不仅对不同除草剂的抗药性机制不同,而且能以完全不同的抗药性机制对多种作用机制不同的除草剂产生抗药性,即交互抗性和多抗性。本文重点描述杂草对8大类重要除草剂的抗药性机制,杂草抗药性研究方法,以期为中国抗药性杂草研...

苜蓿(Medicago sativa)是全球栽培最早、分布最广的豆科牧草，草害是制约苜蓿产量和品质提高的主要因素。化学防除是目前防治杂草的主要方法，为了解不同类型除草剂对苜蓿田杂草的防除效果及对苜蓿的影响，以“苜蓿”和“除草剂”为主题检索CNKI数据库，梳理总结了国内近20年内苜蓿田杂草化学防控相关研究，旨在为苜蓿田杂草高效防控和除草剂科学施用提供参考。结果表明，苜蓿田杂草化学防除土壤封闭剂较优选择为氟乐灵、仲丁灵，茎叶处理剂较优选择为草除灵、咪唑乙烟酸和氯酯磺草胺，安全高效的组合为高效氟吡甲禾灵与苯达松或草除灵混用。未来应结合苜蓿田生产实际，加强不同生长期除草剂应用研究，同时重视除草剂药害问题，使研究更好地服务于我国苜蓿产业的发展。

为探究谷子秸秆浸提液和田间覆盖对4种谷田恶性杂草（反枝苋、藜、狗尾草、稗草）的化感效应，在室内发芽试验中设置谷子秸秆浸提液原液（100 g/L,W₀）、稀释10×（W₁）、50×（W₂）、100×（W₃）液4个浓度和H₂O（CK₁）处理，测定处理后4种杂草种子的发芽率、根长、芽长、发芽率化感指数、根长化感指数、芽长化感指数、综合化感指数；大田试验设置遮光量对等的秸秆（F）和地膜覆盖（PF）处理，谷子秸秆覆盖量为2 000（F₁）、4 000（F₂）、8 000 kg/hm²（F₃），地膜遮光处理为50%（PF₁）、70%（PF₂）、100%（PF₃），以露地不覆盖为对照（CK₂），测定田间4种杂草的株数、密度、盖度和杂草防效等指标。结果表明：与CK₁相比，谷子秸秆水浸提液对4种杂草种子的发芽率、根长、芽长均具有显著化感作用（P<0.05），且不同浓度浸提液处理的作用存在显著差异。W₀处理对4种杂草种子的发芽率、根长、芽长均有化感抑制作用，对4种杂草种子萌发的抑制效果由强到弱为：藜（-0.86）>狗尾草（-0.84）>稗草（-0.51）>反枝苋（-0.44），对反枝苋根长（-1.00）和稗草芽长（-0.84）的化感抑制效果较强；W₁和W₂处理对4种杂草种子萌发均表现为化感促进作用，化感指数由高到低均为：狗尾草（0.19）>反枝苋（0.16）>稗草（0.05）>藜（0.02）;W₃处理对狗尾草、稗草和反枝苋3种杂草种子的萌发有较弱的化感促进作用。大田试验中，随秸秆覆盖量的增加，4种杂草的密度和总盖度呈现逐渐下降的趋势；F₃处理在第3次中雨的5 d后对藜、狗尾草、稗草密度仍有显著的化感抑制作用（P<0.05）,3种杂草密度分别比CK₂减少61.66%、63.67%、86.68%;3次中雨5 d后的杂草总盖度均在F₃处理达到最低，与CK₂相比杂草总盖度分别降低24.23%、33.73%、13.56%；在第1次中雨5 d后，F₁和F₂处理的株防效均显著高于PF₁和PF₂处理，秸秆被雨水淋溶后土壤化感物质浓度增加，导致化感抑制作用增强，分别升高5.23%和19.09%;F₃处理在第1次中雨5 d后鲜重防效达到最大值，为52.45%，第2次中雨5 d后株防效达到最大值，为68.75%。随着秸秆覆盖时间的延长和降雨次数的增加，秸秆对杂草盖度和密度的化感抑制作用逐渐减弱。综上，谷子秸秆浸提液原液（100 g/L）处理对4种杂草种子萌发、根长、芽长的化感抑制效果最显著；谷子秸秆覆盖量为8 000 kg/hm²（F₃）可替代地膜覆盖用于谷田防除杂草。

土大黄Rumexnepalensis Spreng是中国云南滇西北高山牧场的一种蓼科多年生杂草,通常被看作是牧场退化的重要表现之一。试验通过使它隆、快灭灵和双酯灵等10种除草剂对该物种的毒力和选择性测定分析,研究了土大黄不同生育期对除草剂的敏感性和应用后不同时期的中毒情况。结果表明:土大黄不同叶龄期对除草剂的敏感性不同,除草剂应在5叶期前应用,且2~3叶期效果最好;土大黄对各除草剂的中毒速度也存在显著差异,以百草枯和快灭灵效果最快;对土大黄的活性较高的除草剂为苯磺隆,龙拳,快灭灵和烟嘧磺隆。其中快灭灵、双酯灵和苯磺隆的选择性指数较高,应用后对其它物种影响相对较小,对黑麦草等禾本科植物安全。