温室棉花中二斑叶螨危害的遥感评估

本实验的总体目标是利用一种主动式多光谱光学传感器，建立一种定量评估二斑叶螨对棉花植株造成损害的客观方法。该方法有助于解答农业昆虫学中的关键问题，例如哪些杀虫剂在棉花中对叶螨的控制效果最佳。该技术的主要优势在于为研究人员提供了一种评估棉花叶螨危害程度的客观指标，同时节省了时间与宝贵的人力资源。

我们最初提出该方法是为了评估不同杀虫剂对棉花上二斑叶螨的防治效果。开始实验时，在温室中的塑料托盘内种植非转基因（非BT）棉花植株，使其生长至四到五片真叶期。接着，将二斑叶螨种群从斑豆植株转移到处于四至五片真叶期的幼嫩棉花植株上。

取三份叶螨种群用于轻度侵染的植株。在带有二斑叶螨（TSSM）种群的菜豆叶片尖端下方放置一个托盘。用剪刀剪下菜豆叶片尖端，使二斑叶螨种群落入托盘中。

将平底锅倒扣在棉花植株上，轻敲使二斑叶螨群体落入植株。然后将三个二斑叶螨群体随机分散放置到棉花植株上。对于中度侵染的植株，将平底锅置于带有二斑叶螨群体的斑豆叶片尖端下方，转移20个群体。

用剪刀剪下芸豆叶片的叶尖，并使其落入托盘中。将托盘倒扣在棉花植株上方，轻敲托盘，将二斑叶螨群体接种到温室中培养的100株棉花植株上。对于严重受害的植株，转移40个螨群。

然后在托盘中收集40个样本。在检测损伤之前，按照文本方案所述，用二斑叶螨侵染棉花植株。将光学传感器水平安装在温室框架上，距地面约七英尺高。

将扫描仪与植物冠层之间的距离设置为36英寸。使用木工水平仪确保传感器处于水平状态。在扫描测试植物时，必须将扫描仪固定在距离作物冠层一定距离的位置，并确保背景均匀一致。

接下来，将未受虫害的棉株托盘放置在带轮的手推车上。打开传感器开关，缓慢推动手推车经过传感器下方，直至托盘完全通过传感器探头。当托盘完全通过传感器后，关闭开关并拉回手推车。

然后，对所有棉苗盘重复扫描，共进行三次重复。将扫描获得的归一化植被指数（NDVI）值传输并存储至掌上电脑，再以文本格式下载到计算机中。该图利用归一化植被指数（NDVI）值，展示未受二斑叶螨侵染的对照植株与受侵染植株在生长活力上的差异：对照植株的营养生长随时间增强，而受二斑叶螨（TSSM）侵染的植株健康状况则随时间下降。

不同处理间的平均分离结果显示，在第五天之前，各处理组与对照组在NVDI降低百分比上无显著差异；但从第五天起，侵染等级与对照组之间开始出现显著偏离，且随时间推移偏离程度进一步加大。在实施该方法时，需注意始终保持光学传感器与目标冠层之间的高度一致，并确保背景环境的一致性。该技术建立后，为农业昆虫学领域的研究人员评估杀虫剂对棉花上二斑叶螨的防治效果提供了重要手段。

与主观损伤评级相比，使用多光谱主动光学传感器评估杀虫剂对棉花中叶螨的防治效果，能更高效地判断处理间的差异。