伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校在农业遥感技术领域取得重要进展,其研发的无人机遥感技术可在施用除草剂八天后,检测到浓度仅为除草剂标签浓度万分之一的麦草畏对大豆冠层造成的细微损害,为准确检测和报告田间作物损害提供了科学工具,有助于减少人为错误和偏差。

自2016年耐麦草畏大豆出现,麦草畏使用量激增且脱靶损害问题频发后,作物科学系教授兼伊利诺伊州推广专家Aaron Hager便一直呼吁使用此类检测工具。Hager表示,此前每年与环境保护局电话会议询问损害程度及标签修改效果时,因依赖农药滥用投诉,而投诉受多种因素影响,始终无法量化实际情况的严重程度,如今这一难题得以解决。
Hager和同事校准了安装在无人机上的精密摄像机来检测大豆冠层损害。他们对大豆冠层分别施用麦草畏标记浓度的万分之一、千分之一、千分之一和百分之一,模拟麦草畏蒸汽漂移(挥发性)和颗粒漂移的暴露量。研究小组用无人机飞越田地评估损失后,在《害虫管理科学》杂志报告了发现。
该研究的第一作者、作物科学博士生迪伦·克尔称,研究能区分万分之一浓度挥发性麦草畏造成的损害与未经处理或耐麦草畏的大豆田。研究团队首次证明,即便在最低浓度下,暴露八天后也能检测到症状,且症状严重程度随麦草畏暴露水平增加和时间延长而加剧。虽所有暴露水平不足以杀死敏感大豆植株,但第29天所有处理田块症状均恶化。
Hager指出,传感器能探测人眼无法看到的东西,让人们更清楚了解麦草畏漂移暴露情况。目前,团队已分离出麦草畏对大豆损伤的光谱特征,正扩大研究规模,分析卫星图像以探测中西部更大范围损害,并认为稍加调整也能探测其他物种损害。
克尔表示,学到的知识可用于开发无人机飞行和探测漂移协议,未来还会用多光谱传感器了解整个景观的更大模式,甚至从太空探测树木和灌木冠层损害。
研究人员认为,无人机及最终卫星工具可帮助种植者和政策制定者更好地保护敏感植物。该研究的合著者、作物科学兼职教授马蒂·威廉姆斯称,很多种植者投诉无果后感到疲惫,城市社区居民也常询问树木或观赏植物受损原因,公共部门科学家需利用研究证据确定问题严重程度。他们并非推动特定议程或选边站,只是提出问题、找出答案并分享,这是公共部门研究的良好范例。
更多信息: Dylan R. Kerr 等人,利用无人机传感技术研究大豆(Glycine max L.)冠层对模拟麦草畏蒸汽飘移的响应,《害虫管理科学》(2025)。













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