科研产出
无人机喷洒吡螺脲杀灭福寿螺的效果和成本分析
《中国血吸虫病防治杂志 》 2024 CSCD
摘要：目的 评价在稻田环境中采用无人机喷洒20%吡螺脲硫酸盐悬浮剂(suspension concentrate of pyriclobenzuron sulphate,SCPS)杀灭福寿螺的效果与成本,为吡螺脲在福寿螺控制领域的推广应用提供参考.方法 2022年7月,选择江西省南昌市某块水稻田作为试验区,在试验区设置72块面积为2m×1m的长方形独立试验小区,各小区间隔1m,于每小区轻轻放置20只福寿螺成螺.选取其中54块小区开展25%吡螺脲硫酸盐可湿性粉剂(wettable powder of pyriclo-benzuron sulphate,WPPS)灭螺试验,分别设0.50、1.00、2.00、4.00 g/m2 WPPS组,药物对照组和空白对照组,每组9个小区.0.50、1.00、2.00、4.00 g/m2 WPPS组分别人工喷洒相应浓度药液,药物对照组以人工喷洒0.1 g/m2 的50%氯硝柳胺乙醇胺盐可湿性粉剂(wettable powder of niclosamide ethanolamine salt,WPNES),空白对照组人工喷洒等量清水.选取剩余的18块小区开展SCPS灭螺试验,基于WPPS试验结果,分别设0.20、0.30、0.40 g/m2和0.50 g/m2 SCPS组,药物对照组、空白对照组,每组3个小区.0.20、0.30、0.40 g/m2和0.50 g/m2 SCPS组分别人工喷洒相应浓度药液,药物对照组以人工喷洒0.1 g/m2 WPNES,空白对照组以人工喷洒等量清水.2023年7月,选择江西省鹰潭市余江区福寿螺活螺平均密度>5只/m2的14块水稻田作为试验区进行大田灭螺试验,根据小区灭螺试验结果设置0.25、0.50、1.00 g/m2人工喷洒WPPS组,0.25、0.50、1.00、2.00 g/m2 人工拌土施撒WPPS组,药物对照组和空白对照组,每组1块试验田.人工喷洒WPPS组、人工拌土施撒WPPS组分别以人工喷洒和拌土施撒的方式施用相应浓度药物,药物对照组以人工喷洒0.1 g/m2 WPNES,空白对照组以人工喷洒等量清水.根据小区灭螺试验结果,按照SCPS施药浓度分别为0.25、0.50 g/m2、兑水量分别为2、4 kg/667 m2设置4组SCPS施药组,分别采用无人机喷洒相应剂量SCPS;另设1组空白对照组,以无人机喷洒等量清水.小区及大田试验均于施药后3d和7d捕捉福寿螺并鉴定死活,计算福寿螺死亡率及校正死亡率.统计大田灭螺试验中各组施药面积、药品用量、施药人工费等,分别计算无人机和人工施药每667 m2的灭螺成本.结果 小区试验中,0.50、1.00、2.00、4.00 g/m2 WPPS施药后3d和7d福寿螺死亡率均达100%.SCPS喷洒施药后3d和7d,各剂量组福寿螺死亡率分别为66.67%~100.00%和76.67%~100.00%,各剂量组、对照组间差异均有统计学意义(χ2=277.897、274.206,P均<0.05).大田试验中,WPPS施药后3d,各剂量组福寿螺死亡率为98.19%~100.00%,WPPS各剂量组、各对照组差异有统计学意义(χ2=270.778,P<0.05);WPPS各剂量组与药物对照组福寿螺死亡率差异均无统计学意义(P均>0.05),与空白对照组差异均有统计学意义(P均<0.05).采用无人机喷洒SCPS后3d,各剂量组福寿螺死亡率为89.83%~95.31%,各剂量组及空白对照组差异有统计学意义(χ2=1 132.892,P<0.05);不同剂量和兑水量SCPS组福寿螺死亡率差异均无统计学意义(P均>0.05),但均与空白对照组差异有统计学意义(P均<0.05);施药后7d,各剂量组福寿螺死亡率为94.62%~100.00%,各剂量组及空白对照组差异有统计学意义(χ2=1 266.932,P<0.05),其中0.50 g/m2 SCPS兑水2 kg/667 m2组福寿螺死亡率最高(P<0.05).无人机和人工喷洒面积均为667 m2时,灭螺成本分别为35.85元和43.33元,且无人机作业效率为人工的6.67倍.结论 无人机喷洒SCPS可高效杀灭稻田福寿螺,在稻田、洲滩、河道等环境采用无人机喷洒SCPS具有较高灭螺效率和较低灭螺成本.
关键词： 福寿螺 吡螺脲 无人机 悬浮剂 可湿性粉剂 死亡率 灭螺成本
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基于无人机RGB图像的金沙柚叶片叶绿素含量监测研究
《江西农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】叶片叶绿素含量（leaf chlorophyll content,LCC）是表征金沙柚（Citrus grandis（L.）Osbeck）长势状况的重要指标。利用无人机RGB图像可实现植被长势参数实时、无损监测。然而，当前人们对无人机RGB图像监测蜜柚LCC时的敏感图像特征及适宜感兴趣区（region of interest,ROI）选取模式尚不明确。为构建基于无人机RGB图像的蜜柚LCC监测模型，实现利用无人机RGB图像快速监测金沙柚LCC。【方法】本研究基于不同氮肥水平的金沙柚田间试验，于开花期、幼果期和果实膨大期测定蜜柚LCC，同步使用无人机采集蜜柚RGB图像，并提取不同类型图像特征（6个颜色特征、9个植被指数、9个纹理特征）；分别在叶片ROI和冠层ROI两种模式下，分析不同图像特征与蜜柚LCC之间的相关性，确定最优ROI选取模式及敏感图像特征，并构建定量监测模型。【结果】包含有丰富红光信息的红光值（redness intensity,R）、超红植被指数（excess red vegetation index,ExR）和基于红光波段提取的均值（mean texture based on the red band,MEA-R）对蜜柚LCC敏感，在叶片ROI模式下利用其构建的监测模型精度高于在冠层ROI模式下构建的监测模型精度。3个图像特征中，ExR与蜜柚LCC之间相关性最高，在叶片ROI模式下构建的全生育期监测模型建模决定系数（determination coefficient,R~2）达到0.83，模型检验时归一化均方根误差（normalized root mean square error,nRMSE）和偏差（bias）分别为0.24和0.01 mg/g。R和MEA-R表现相似，叶片ROI模式下其建模R~2为0.72，检验nRMSE为0.33。【结论】考虑到监测模型的准确性和图像特征提取的方便性，本研究确定可基于叶片ROI模式提取图像特征ExR并构建全生育期蜜柚LCC监测模型：LCC=-0.01×ExR+2.83，实现利用无人机搭载数码相机快速、准确监测园区尺度金沙柚LCC，在金沙柚生长无损监测诊断和精确管理中具有应用价值。
关键词： 金沙柚 叶片叶绿素含量 无人机 RGB图像 图像特征 监测模型
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