沈阳农业大学魏松红教授团队联合岗站专家,在沈阳“源头防控,科学减灾-水稻纹枯病综合防控技术”现场观摩会上,实操演示纹枯病菌菌核打捞操作。
纹枯病的病原菌立枯丝核菌会在稻田里形成一种叫“菌核”的结构,像小石子一样藏在土里和病残体中,能够存活数年,待到来年泡田插秧时便会浮上水面,接触稻株后完成侵染,现场利用自主研发的双层菌核打捞网搭载无人机开展菌核打捞演示。长久以来,水稻纹枯病、稻曲病始终是制约稻农生产收益的两大顽疾,魏松红带领团队持续攻坚,从源头预防、精准监测、智能释药到省力施药,逐一破解病害带来的生产难题。
病害治理,监测预警要先行。2024年8月,沈阳市苏家屯区示范稻田内,搭载多光谱设备的无人机低空巡航,实时采集田间病害影像数据。数据回传后,依托团队自研的 YOLOv11n‑MBS轻量化稻曲病检测模型开展解析,模型识别平均精度达93.9%,参数量 1.4M,模型大小仅3.3MB,普通手机APP即可运行。农户在田边拍摄稻田照片,就可以判定病害发展阶段,判断施药时机,在病害大规模暴发前完成预警研判。按照东北稻区每季 6 次人工巡田标准测算,该技术能够削减90%人工巡田成本。这套“空‑天‑地”一体化监测体系现已在辽宁多处稻区落地应用,实现早发现、早处置,夯实绿色防控工作基础。
传统施药模式存在明显短板,药剂喷施后极易被雨水冲刷流失,真正作用于病害靶标的有效药量有限。团队研发缓释型药剂,改变药剂即时释放的模式。利用玉米秸秆提取生物炭作为载体吸附吡唑醚菌酯,外层包覆海藻酸钠凝胶,制备pH响应型水凝胶。环境偏酸性时锁住药剂,环境转为碱性便加速释药;水稻纹枯病爆发环境恰好呈碱性,药剂可以在病害高发节点定向释放。盆栽试验结果表明,施药初期传统制剂抑菌作用显现更快,而水凝胶药剂抑菌效果相对平缓;随着时间推移,传统制剂药效快速衰退,水凝胶则依旧维持着优异的抑菌能力。缓释技术侧重实现长效防护效果,并不追求短期快速起效。
团队同步研发光响应微球制剂,将吡唑醚菌酯封装进聚乳酸微球,内置碳酸氢铵热敏组分;近红外光照射后,碳酸氢铵分解释放气体撑破微球外壳,药剂得以释放。该技术把吡唑醚菌酯分解温度提升近40℃,斑马鱼急性毒性等级由“剧毒”下降至“中毒”。pH响应、光响应两套纳米制剂,依靠不同环境信号作为释放开关,共同达成药剂精准释放、减少药剂损耗的目标。
当前农村务农劳动力老龄化、人力短缺的矛盾日渐突出。传统喷雾施药需要农户下到水田当中操作;无人机飞防作业效率虽高,但纹枯病多危害水稻茎秆基部,受稻叶遮挡,药液很难作用到发病位置。针对这一现状,团队围绕轻简化施药开展攻关,通过多组杀菌剂室内配比筛选,筛选出协同增效作用突出的复配组合。依托该配方研发出展膜油剂,药剂不用兑水,也无需专用喷雾设备,农户不必下田,仅需沿着田埂把药剂滴入水田,药剂遇水便可迅速形成药膜,快速在水面铺展开来,药膜顺着水稻茎秆向上浸润渗透,直接抵达纹枯病易侵染的部位。
2025年,团队在沈阳市沈河区一块水稻田开展了田间试验,按照相应用量施用展膜油剂,施药一段时间后,病害防控效果表现较好。试验期间遇到极端降雨气候,当地降雨水平远超常年同期,常规喷雾施药方式难以开展作业,而展膜油剂只需沿田埂投撒就可完成施药工作,受恶劣天气的影响很低。面向无人机飞防的应用场景,团队筛选出两款适配的专用助剂,能够显著提高水稻穗部对戊唑醇的吸收能力,田间实际防控效果表现优异。
2025年9月20日,国家水稻产业技术体系“全国主要稻区水稻多抗性品种选育技术与稻田有害生物全程绿色防控技术体系培训会”在成都邛崃举办。国家水稻产业技术体系纹枯病防控岗位科学家、现代农业产业技术体系辽宁水稻创新团队病虫草害防控岗位专家魏松红教授,面向全国五大稻区农技工作者、种植大户以及体系专家,作《东北水稻病虫害绿色防控技术体系》专题报告。会上,魏松红结合东北稻区生产实际,分享团队在水稻病害绿色防控领域积累的系列技术成果,为全国各稻区病害治理工作提供实践参考。
对于基层农技人员与种植大户而言,模型参数、纳米制剂工艺不是重点,他们更关心自家田块适配技术方案、投入成本与防护周期。魏松红团队依托无人机病害遥感监测、秸秆资源化制备纳米农药、免下田展膜油剂等技术手段,整套技术体系核心目标就是减药、省力,攻克纹枯病、稻曲病生产难题。
目前这套水稻绿色防控技术体系还在持续优化升级。天上无人机构建病害监测网络,水田布设菌核打捞装备,配套pH响应智能水凝胶、田埂施用展膜油剂等产品。这场水稻病害科技攻坚战,不断把实验室科研成果转化为稻田实实在在的收成。在保障国家粮食安全、推进农业绿色转型的大背景下,魏松红教授团队探索出的减药增效技术路径,可为国内各大水稻产区提供可复制、可借鉴的实践样板。
(中国日报辽宁记者站 编辑:吴勇 通讯员:马颖)