杂草是农业生产过程中的三大有害生物之一。多年来，南京农业大学教授强胜带领团队研发的消减稻—麦田杂草群落的精准生态控草智能技术平台，可通过逐渐减少杂草发生基数，并应用大数据和人工智能技术远程定量监测杂草发生危害下降动态，精准确定化学除草剂应用剂量。平台可实现作物平均增产10%，降低除草成本40%以上。
不久前，南京农业大学发布2024年重大科技应用成果，“消减稻—麦田杂草群落的精准生态控草智能技术平台及应用”项目入选。
“截流+网捞”，抑制杂草种子在田间扩散
强胜向科技日报记者介绍，除草剂已经成为防除农田杂草的主要技术措施。如果不用药，草害就会失控，导致农田绝产绝收。但长期使用除草剂，会带来杂草抗药性、农作物药害等问题，过度用药还会导致环境污染。
农田杂草绿色防控技术对保障粮食安全具有重要作用，对促进农产品质量安全和生态环境安全意义重大，而生态控草技术可以减少化学除草剂使用。
土壤中的杂草种子是农田产生杂草危害的主要根源。减少杂草种子就可以减少杂草发生量，继而降低除草剂用量。
“想控草，得弄清草的来源。最初，我们在农田里做试验，发现92%以上的草种子是靠水散播的。那么，灌溉过程中减少草种子进入农田就很重要。”强胜介绍，他带领团队系统研究了杂草在农田生长现象后，发现了水田杂草种子是随水流传播扩散的。
“小麦收获后、水稻种植前，农民要向田里灌水。灌水过程中，杂草种子会随水流传播至不同田块。这时，在沟渠、田块的进水口和出水口设置过滤网，可以拦截并过滤随灌溉水流传播的杂草种子。”强胜介绍，“截流”之后，便是“网捞”进入田里的草种子。农民在水深约15厘米的田间进行旋耕耙田，杂草种子会漂浮于水面。大约2小时后，风就会将杂草种子集中吹拂到田边或田块角落。这时使用40目尼龙网兜，每亩地只需4至10分钟就能将集聚到田角的草籽捞除干净。
强胜介绍，运用“截流+网捞”方法，可以减少约20%的外源杂草种子传入。经过约5年时间，农田的草籽数量将较初始时减少60%以上，杂草发生量降低80%以上。
2021年，农业农村部将该团队的“稻田杂草群落消减控草技术”列入主推技术。
AI赋能杂草监控，为农田除草打造“慧眼”
“新技术如果只是依靠人去推广，效果有时会大打折扣。如果团队能辅助农民随时了解杂草的生长情况，不仅可以帮助他们精准控草，也能指导他们适量使用除草剂，达到‘减药’的绿色防控目标。”强胜说，2022年起，团队开始研发生态控草助手App，如今已初具雏形。
记者浏览App，发现其有作物溯源、生态控草、杂草识别、种子图鉴、控草监测等5个主要功能。
南京农业大学农业生物学虚拟仿真中心高级实验师成丹介绍，农民下载App后，可以在小麦、油菜和水稻等作物生长的各个关键环节拍摄作物田间照片上传到App。基于大数据预测模型和图像AI检测技术，App可识别出作物在关键生长节点的田间杂草发生程度，并通过基于AI的专家决策功能提供精准的除草决策。
“我们希望通过推广应用消减稻—麦田杂草群落的精准生态控草智能技术平台，降低杂草的危害，减少除草剂用量，提高作物产量，精准减药。”强胜说。
杂草是农业生产过程中的三大有害生物之一。多年来，南京农业大学教授强胜带领团队研发的消减稻—麦田杂草群落的精准生态控草智能技术平台，可通过逐渐减少杂草发生基数，并应用大数据和人工智能技术远程定量监测杂草发生危害下降动态，精准确定化学除草剂应用剂量。平台可实现作物平均增产10%，降低除草成本40%以上。
不久前，南京农业大学发布2024年重大科技应用成果，“消减稻—麦田杂草群落的精准生态控草智能技术平台及应用”项目入选。
“截流+网捞”，抑制杂草种子在田间扩散
强胜向科技日报记者介绍，除草剂已经成为防除农田杂草的主要技术措施。如果不用药，草害就会失控，导致农田绝产绝收。但长期使用除草剂，会带来杂草抗药性、农作物药害等问题，过度用药还会导致环境污染。
农田杂草绿色防控技术对保障粮食安全具有重要作用，对促进农产品质量安全和生态环境安全意义重大，而生态控草技术可以减少化学除草剂使用。
土壤中的杂草种子是农田产生杂草危害的主要根源。减少杂草种子就可以减少杂草发生量，继而降低除草剂用量。
“想控草，得弄清草的来源。最初，我们在农田里做试验，发现92%以上的草种子是靠水散播的。那么，灌溉过程中减少草种子进入农田就很重要。”强胜介绍，他带领团队系统研究了杂草在农田生长现象后，发现了水田杂草种子是随水流传播扩散的。
“小麦收获后、水稻种植前，农民要向田里灌水。灌水过程中，杂草种子会随水流传播至不同田块。这时，在沟渠、田块的进水口和出水口设置过滤网，可以拦截并过滤随灌溉水流传播的杂草种子。”强胜介绍，“截流”之后，便是“网捞”进入田里的草种子。农民在水深约15厘米的田间进行旋耕耙田，杂草种子会漂浮于水面。大约2小时后，风就会将杂草种子集中吹拂到田边或田块角落。这时使用40目尼龙网兜，每亩地只需4至10分钟就能将集聚到田角的草籽捞除干净。
强胜介绍，运用“截流+网捞”方法，可以减少约20%的外源杂草种子传入。经过约5年时间，农田的草籽数量将较初始时减少60%以上，杂草发生量降低80%以上。
2021年，农业农村部将该团队的“稻田杂草群落消减控草技术”列入主推技术。
AI赋能杂草监控，为农田除草打造“慧眼”
“新技术如果只是依靠人去推广，效果有时会大打折扣。如果团队能辅助农民随时了解杂草的生长情况，不仅可以帮助他们精准控草，也能指导他们适量使用除草剂，达到‘减药’的绿色防控目标。”强胜说，2022年起，团队开始研发生态控草助手App，如今已初具雏形。
记者浏览App，发现其有作物溯源、生态控草、杂草识别、种子图鉴、控草监测等5个主要功能。
南京农业大学农业生物学虚拟仿真中心高级实验师成丹介绍，农民下载App后，可以在小麦、油菜和水稻等作物生长的各个关键环节拍摄作物田间照片上传到App。基于大数据预测模型和图像AI检测技术，App可识别出作物在关键生长节点的田间杂草发生程度，并通过基于AI的专家决策功能提供精准的除草决策。
“我们希望通过推广应用消减稻—麦田杂草群落的精准生态控草智能技术平台，降低杂草的危害，减少除草剂用量，提高作物产量，精准减药。”强胜说。
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