我校科研团队国际首创小麦赤霉病智能预报

赤霉病是小麦最重要的病害，感染后，除了会引致小麦减产、种用价值降低外，更重要的是病菌产生的毒素还将污染麦粒，严重影响农产品质量安全，给人畜健康和生命安全带来严重威胁。小麦赤霉病的预测预报一直是一个世界性难题，存在预测难度大、预报准确率低等问题。如果能有仪器实时监测小麦赤霉病的“作案”情况，预报病害发生时间、范围和程度，以便及时采取相应的防治措施，这对我国乃至世界小麦安全生产无疑是一个梦想。

我校植物保护学院胡小平教授实现了这个梦想：他们研制的小麦赤霉病预报器，不仅实现了自动化，而且预报准确率达到90%以上。12月24日，以中国工程院院士康振生、陈剑平为组长，中国农科院、中国农业大学、陕西省农业厅、陕西植物保护工作总站等10名专家参加的专家组对该研究项目进行了考察，一致认为，该小麦赤霉病自动化预报器及实时监测预警平台处于国际领先水平。

当麦穗染病后，其上出现赭红色的粉状物，谓之赤霉病。小麦赤霉病菌可产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、雪腐镰刀烯醇（NIV）等多种毒素，其中以DON毒性极强，常常会引起眩晕、发烧、恶心、腹泻等急性中毒症状，严重时会引起出血，影响免疫力和生育力等。DON毒素化学性质稳定，受热不分解。

赤霉病令人谈之色变。专家介绍，小麦赤霉病防治最难，用药比例也最高。“有病没病，打药就好。”很多群众对待赤霉病往往是一喷了之。而以往的预测预报通常靠人工完成从田间观察到汇总分析再到防治方案发布执行，不仅劳动强度大、预报时效性和准确率低，防控效果也差。

小麦赤霉病是典型的气候性病害，若小麦抽穗扬花期间连阴雨或大雾、结露天气多，田间湿度大，将会偏重至大流行。近年来，随着全球气候变暖、雨区北移，以及耕作制度的变革，小麦赤霉病流行区域不断扩大。

从上世纪80年代，我校就开始了小麦赤霉病的监测预警研究，先后建立了小麦赤霉病机理模型和多个经验模型，研究论文《多模型较单个模型预测效果更好》在学界权威期刊《美国植物病理学报》发表，得到国际认同。该篇论文以小麦和燕麦赤霉病为例，从理论上分析比较了多模型和单个模型预测效果，证明多模型联合具有更好的预测效果。

在此基础上，2012年12月，胡小平教授研发出我国首款小麦赤霉病自动监测预报器，依据小麦抽穗期间的相关因子，包括气象因子、初始菌源量、小麦抽穗始期、品种开花期值等，自动预测小麦蜡熟期赤霉病病穗率，同时利用物联网与云计算技术开发了小麦赤霉病自动监测预警系统。

经过不断试验、完善，目前团队已生产出第六代型号样机，最新的预报器以太阳能为动力，采用更先进的雨量、温度、叶片表面湿润时间、光照强度等传感器。整个仪器高1.5米，由一根不锈钢金属作支柱，上面分别配有普通电脑显示器大小的数据发射器盒与太阳能板。

小麦赤霉病自动监测预报器小巧精致，操作简便，实现了无人值守。每年三月份，农技人员去田间调查赤霉病初始菌源量，随后只需在手机或电脑上输入小麦抽穗始期、品种类型等相关信息，就可以做到随时随地足不出户查看小麦赤霉病发生情况。当监测结果超过防治指标时，系统会自动将预报信息发到相关负责人手机上。其实时监测预警平台名为“西农云雀”，用户可百度搜索，进入系统查看有关实时信息。

2012年至2015年，胡小平教授运用该设备与系统，在杨凌、华县等地进行田间试验验证；2016年，陕西省植物保护工作总站在陕西8个县市进行了测试和验证，2017年已在全省38个县市推广应用这一智能设备。按照肖悦岩教授的评测方法，该系统的预测准确率平均在90%以上。

值得一提的是，很多专家根据以往的经验预测2017年赤霉病会大流行，但赤霉病自动监测预警系统却显示为轻发生或不发生，最终结果证明“预报器”是对的，这让专家们为之“折服”。今年，农业部在陕西、河南、江苏、安徽4省设点测试，为科学有效指导小麦赤霉病绿色防控发挥了重要作用。美国农业部官员也于今年8月订购了一台最新预报器。

胡小平教授还建立了赤霉病菌DON和NIV毒素的预测模型和产量损失模型，为有效控制染病籽粒毒素含量及提升小麦品质奠定了理论基础。基于精准测报、毒素控制和经济允许水平，制定了抗病品种利用和科学精准用药相结合的绿色防控技术对策。

康振生院士对胡小平教授的研究和应用点赞。他希望团队今后把小麦赤霉病、条锈病、白粉病、蚜虫等主要有害生物的监测预警都集成在这个实时预警系统里，更好地为小麦病虫害防控服务。

胡小平教授介绍，小麦赤霉病自动化预报器及实时监测预警平台已经与企业合作，进行了成果转化。预计到2020年前后，升级了的自动化预报器及小麦主要有害生物综合监测预警系统将在全国范围内推广应用。

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