一种基于土壤监测调控的烤烟根茎病害防控方法与流程

本发明涉及环境调控，特别是涉及一种基于土壤监测调控的烤烟根茎病害防控方法。

背景技术：

1、对于普遍存在高温高湿、雨季集中的植烟区，烤烟黑胫病、青枯病及根腐病等根茎类土传病害发生严重，已成为制约烟叶优质稳产的障碍，上述病原菌在湿热根际环境中繁殖速率呈指数上升，侵染烟株根茎部维管束组织后导致水分和养分输导受阻，造成缺苗断垄、早衰甚至绝收；

2、目前，对上述病害的防控主要依赖化学药剂灌根，但长期单一或重复施用化学药剂导致病原菌抗药性逐年增强，防效持续下降，药剂浓度被迫不断提高，形成剂量攀升、抗性加剧的恶性循环；同时，化学药剂的广谱杀灭作用在抑制病原菌的同时，会严重破坏根际有益微生物群落，削弱了土壤自然抑病能力，进一步加剧连作障碍；现有手段中也有尝试采用农业农艺措施或生物菌剂进行防控的方案，但这些措施多为单一手段的简单叠加，各措施之间缺乏联动决策机制，实施时机只依赖人工经验判断，往往错过最佳干预窗口，难以实现持续稳定的防控效果；

3、因此，本领域亟需一种能够综合量化根际温湿、氧化还原特性与气象前馈胁迫，并据此实现分级、精准、绿色防控的烤烟根茎病害综合调控方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明旨在通过构建根茎病害侵染势指数进行预警，量化根际微生态与气象的前馈胁迫，并实现农业、生物、药剂三级防控措施的自适应触发和协同执行。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于土壤监测调控的烤烟根茎病害防控方法，包括以下步骤：

3、步骤一，实时获取烤烟根际土壤的环境物理参数，并接入目标烟区的气象预报信息；

4、步骤二，根据所述环境物理参数和所述气象预报信息，计算根茎病害侵染势指数；

5、步骤三，将所述根茎病害侵染势指数与预设的低风险阈值和高风险阈值进行比较，并根据比较结果执行分级防控决策；

6、所述分级防控决策至少包括农业防控措施、生物防控措施和精准药剂防控措施中的一种或多种的组合。

7、优选的，所述步骤一中，所述环境物理参数通过分布式布设于烟田垄体根层的无线传感器节点实时采集，具体包括：根际加权平均土壤温度、根际加权平均土壤体积含水量、根际加权平均土壤氧化还原电位、根际加权平均土壤酸碱度，以及当日土壤温度日较差；

8、所述气象预报信息包括未来72小时累计预测降雨量和未来72小时平均空气相对湿度。

9、优选的，所述步骤二中，所述根茎病害侵染势指数的计算模型由气象前馈因子、热波动敏化因子和根际微生态基础势三者的乘积构成，其表达式为：

10、

11、式中，为所述根茎病害侵染势指数，其值与根茎受病害侵染的概率成正比。

12、优选的，所述气象前馈因子通过以下模型计算：

13、

14、其中，为目标烟区致涝参考降雨量，为空气湿度敏感阈值。

15、优选的，所述热波动敏化因子通过以下模型计算：

16、

17、其中，为目标烟区常年平均土壤温度日较差参考量，为双曲余弦函数。

18、优选的，所述根际微生态基础势通过以下模型计算：

19、

20、其中，为烤烟根系最适参考温度，为目标烟区参考田间持水量，为根际好氧-厌氧临界参考电位，为烟草根茎病害最适发病酸碱度，为所述根际加权平均土壤酸碱度的耐受尺度常数。

21、优选的，所述步骤三中，所述根据比较结果执行分级防控决策的过程包括：

22、当时，判定为低风险等级，仅执行所述农业防控措施；

23、当时，判定为中风险等级，同时执行所述农业防控措施和所述生物防控措施；

24、当时，判定为高风险等级，同时执行所述农业防控措施、所述生物防控措施和所述精准药剂防控措施；

25、其中，为低风险分级阈值，为高风险分级阈值。

26、优选的，所述农业防控措施包括：实行高垄单行栽培，垄高设定为30cm至35cm；起垄后进行深耕晒垡，晒垡时长设定为10至15天；以及及时清除烟田内的病残体。

27、优选的，所述生物防控措施包括：于烤烟移栽期采用生物炭载芽孢杆菌菌剂进行蘸根处理；于烤烟团棵期采用同型生物炭载芽孢杆菌菌剂进行一次灌根处理；所述芽孢杆菌菌剂的有效活菌数不低于10亿cfu/g，所述灌根处理的用量为每亩2kg至3kg。

28、优选的，所述精准药剂防控措施包括：仅在判定为所述高风险等级时解锁化学药剂灌根权限，并采用低毒生物杀菌剂进行交替精准施药；相邻两次施药的间隔天数为7至10天，连续施药次数为2至3次；且当所述根茎病害侵染势指数的数值连续两次回落至所述高风险分级阈值以下时，立即关闭化学药剂灌根权限并停止化学干预。

29、本发明相比于现有设计而言，具有以下有益效果：

30、本发明通过引入气象前馈因子，将未来72小时累计降雨量和空气相对湿度提前纳入根茎病害侵染势指数的计算，可在高湿降雨天气实际来临前即自动触发农艺干预措施，克服了传统防控仅能见症施药的滞后性缺陷，将防控节点前移至病害侵染之前。同时，农业防控、生物防控和精准药剂防控三者由根茎病害侵染势指数统一触发且功能互补，形成持续稳定的立体防控体系。

1.一种基于土壤监测调控的烤烟根茎病害防控方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述环境物理参数通过分布式布设于烟田垄体根层的无线传感器节点实时采集，具体包括：根际加权平均土壤温度、根际加权平均土壤体积含水量、根际加权平均土壤氧化还原电位、根际加权平均土壤酸碱度，以及当日土壤温度日较差；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述根茎病害侵染势指数的计算模型由气象前馈因子、热波动敏化因子和根际微生态基础势三者的乘积构成，其表达式为：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述气象前馈因子通过以下模型计算：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述热波动敏化因子通过以下模型计算：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根际微生态基础势通过以下模型计算：

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，所述根据比较结果执行分级防控决策的过程包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述农业防控措施包括：实行高垄单行栽培，垄高设定为30cm至35cm；起垄后进行深耕晒垡，晒垡时长设定为10至15天；以及及时清除烟田内的病残体。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述生物防控措施包括：于烤烟移栽期采用生物炭载芽孢杆菌菌剂进行蘸根处理；于烤烟团棵期采用同型生物炭载芽孢杆菌菌剂进行一次灌根处理；所述芽孢杆菌菌剂的有效活菌数不低于10亿cfu/g，所述灌根处理的用量为每亩2kg至3kg。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述精准药剂防控措施包括：仅在判定为所述高风险等级时解锁化学药剂灌根权限，并采用低毒生物杀菌剂进行交替精准施药；相邻两次施药的间隔天数为7至10天，连续施药次数为2至3次；且当所述根茎病害侵染势指数的数值连续两次回落至所述高风险分级阈值以下时，立即关闭化学药剂灌根权限并停止化学干预。