雷达守护 虫口夺粮
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春管作业 新华社发(李明发摄) 过了立夏,北方的小麦和南方的稻谷都进入了生长关键期,这个时候保护好它们,免受害虫的破坏和滋扰,就是保住了即将收获的粮食。
我国两个团队经过多年努力,近日应用雷达探测技术专门监测啃食植物害虫的动向,为广袤的农田装上“防虫天眼”的故事受到关注。只要发现大批害虫飞来,仪器就能发出警报,通知农民伯伯们提前防治,让害虫们没有可乘之机!
防虫不可马虎
提起害虫,小朋友们多会想到田间啃食农作物的虫子,而迁飞性害虫的威胁远超田间常见的虫害:它们能借季风、气流完成数百至上千公里跨区域的迁飞,成虫虽不直接啃食作物,单只却可产卵数百甚至数千粒,孵化后的幼虫大量取食农作物,往往造成严重减产。
如稻飞虱、草地贪夜蛾这些坏家伙,能乘风完成上千公里跨境迁飞,悄悄潜入我国农田搞破坏。
其中最凶猛的就是草地贪夜蛾,它属于外来入侵害虫,2018年从境外入侵我国后,短短一年就扩散到了22个省份,危害农田超200万亩,疯狂啃食玉米、水稻等粮食作物。
大家可别小看这些小飞虫,它们的破坏力超乎想象!每年有多达9.3万亿只迁飞昆虫,夜间穿越我国东部地区上空。
在我国重点农业害虫名单里,大半都是这类迁飞害虫。2021年至2024年间,它们年均危害粮田12.5亿亩次,潜在粮食损失达2943万吨。
“炼”就火眼金睛
要想防治这些害虫,就得首先精准测报“虫情”。随着雷达普遍应用,不少国家都把目光放在了雷达上。
在我国,老式监测雷达就像是有“先天近视”,低空区域存在大片盲区,狡猾的小虫总能躲在暗处偷偷跑进来。农民伯伯只能等庄稼被啃坏了,才急忙喷洒农药,不仅费时费力,还容易污染土地和水源。
为了彻底改变这个局面,从2006年开始,河南省农业科学院的专家们就开始研究如何解决雷达的“近视”问题。
为了解决问题,他们试了又试,不光借鉴外国经验,还创造性设计出一套动态算法,在试验基地驻守3年,不分昼夜采集数据,经历无数次失败、无数次调试,终于让雷达清晰地“看”到了低空迁飞昆虫。
让雷达“看得见”只是第一步,精准识别昆虫又是一个大难题,这个问题在全世界还没有办法解决。
就在他们不知应该怎么办的时候,团队突发奇想,改变思路:把雷达信号转换为图片,借助计算机视觉系统,是否可行呢?
为此,团队成员经历了长期试验,输入数百万条雷达数据,无数次修改和验证,终于取得了突破,精准实现了监测昆虫的全目标识别!
守护农田安全
来自北京理工大学专业团队的大哥哥大姐姐,也做着同样的事情呢。
2018年起,随着国家项目的支持,学校就组建起了一支由青年学生为骨干的研究团队。
为了搭建相对完善的迁飞昆虫数据库,他们不仅长期奔赴野外,收集迁飞害虫样本,还经常在云南的深山老林开展实地试验。他们风里来、雨里去,克服了重重困难,终于收录了20多种国内主要迁飞害虫的特征资料,完善了数据库,可厉害着呢。
不光如此,团队的学生们还研究专用雷达,通过技术攻关,成功实现雷达装备轻量化、小型化,设备探测半径可达5公里,还便于现场搬运与快速安装。
2019年,雷达样机实验顺利通过,中国农科院随即将一些雷达部署在云南边境的不少地方。
让人惊喜的是,2020年,昆虫雷达在云南普洱成功监测到草地贪夜蛾暴发性迁飞入境,并第一时间发出预警,为当地科学防控争取宝贵时间,帮助辖区减少虫害损失约733万元。
2021年,国家有关部门出具应用证明,认可昆虫雷达可为保障我国粮食安全、生物安全提供重要科技支撑。
随着技术不断成熟,目前,团队研发的监测雷达已在云南、山东、浙江、广东、河南等多地投入运行,初步形成覆盖全国主要农业区的迁飞害虫监测网络。
如今,一台台雷达如同“空中哨兵”,24小时不间断值守,既降低农户种植成本,又守护农田生态环境。
“虫军”借风远行
很多小朋友都很好奇:小小的虫子,飞行能力很弱,为什么能飞遍大江南北、到处搞破坏呢?其实,它们根本不是靠自己硬飞,而是解锁了大自然的天气密码!天气就像一位隐形“操盘手”,悄悄帮害虫导航、助力,帮它们完成千里迁徙。
害虫迁徙有一个固定规律:春夏往北飞,秋冬往南回。春夏天气温暖湿润,它们顺着暖风北上,寻找更多庄稼美食;秋冬北方变冷、食物变少,怕冷的害虫就跟着气流飞回温暖的南方过冬。
风,是害虫的“免费高速列车”。害虫体形小、重量轻,根本飞不远。只要遇上顺风,它们就能借助风力轻松长途飞行,飞得又快又远。
雨,是害虫飞行的“暂停键”。下雨时空气潮湿,害虫的翅膀会变重,雨滴也会打乱它们的飞行节奏,大多数害虫会选择降落休息。不过它们十分狡猾,遇到强劲的低空暖气流,就算下雨也能继续飞行。无风晴朗的好天气,更是它们落脚休整、大肆破坏的最佳时机。
温度和湿度,是害虫迁飞的“专属开关”。害虫对天气特别挑剔,草地贪夜蛾最喜欢20℃至25℃的湿润天气,稻飞虱在高温环境下就会主动起飞。夏天汛期高温多雨,刚好给害虫起飞、迁徙、繁殖创造了完美条件,所以夏季很容易暴发虫害。
冷暖气流、高压天气等气象条件,还会让大批害虫集中降落在农田里,啃食庄稼。仅稻飞虱一种害虫,每年就会造成我国水稻减产超50万吨,让农民伯伯的辛苦劳作白白浪费。
如今,我们摸清了害虫迁飞的天气秘密。气象专家通过监测风、雨、温度等天气变化,提前预判害虫的迁徙路线;再搭配智能防虫雷达精准监测,双管齐下提前预警、科学防虫,牢牢守护我们的农田和粮食安全。
小小的害虫迁徙,藏着大大的自然智慧。只要我们善于观察、勤于探索,就能读懂自然密码,用科学创新守护家园、守护粮食安全。

