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茶园杂草防治技术探讨摘要防治茶园杂草是茶树栽培中的一项重要内容,工作量大,季节性强。茶园杂草的生长在对茶树生长造成极大危害的同时,也对茶园内生物链良性循环起着重要的作用。本文从茶园杂草的防治措施和生草综合利用二个方面阐述茶园杂草防治技术。关键词茶园杂草防治技术探讨明溪县茶园滋生杂草种类多、分布面积广，生长繁殖快，大多数恶性杂草常与茶树争光争肥、覆盖茶树蓬面，如果防治不及时，就会造成“草包茶”，使茶园荒芜，对茶树生长构成严重危害，直接影响茶叶产量和品质。如果防治措施不当，不但花工量大，而且还会破坏茶园生态环境，造成水土流失，茶树病虫害暴发。实践证明，只有采取农艺、生物等综合防治措施，做到除养结合，趋利避害，及时控制杂草生长，才能确保茶树的正常生长，保持茶园生态平衡。目前，茶园杂草种类主要以禾本科、菊科、防己科三类杂草为常见，还有石竹科、蓼科、莎草科、玄参科、十字花科等。本文根据当地茶叶生产实际，对防治茶园杂草谈几点粗浅意见。1茶园杂草防治措施防治茶园杂草，必须根据不同的生态条件、杂草品种和季节，采取人工、生物和机械等方法，做到有除有养，除养结合，以生草代替绿肥、保护天敌等综合措施控制茶园杂草生长。要改变搞“四面光”的观念和见草就锄、有草就喷、杀灭所有草种，严重破坏茶园生态平衡的行为，严格控制使用化学药剂除草，防止残留。1.1主要防治途径1.1.1清整园地时挖除深根顽固性杂草的根系。新开辟的茶园，在茶树种植前，或对荒芜的茶园垦复时，对园内杂草特别是深根、藤本等恶性杂草，如白茅、蕨、防己等植物的根，必须及时清除。1.1.2防止草种子的传播。在茶园施用的栏肥、堆厩肥、畜禽粪等农家肥，应经无害化处理，充分堆制腐熟后再施用，尽量减少杂草种子传播繁衍。1.1.3适时控制杂草生长。及时挖除生长在茶树树冠内和缠绕在茶树上的杂草；生长在畦面、梯壁、水沟边和路边等空地上的杂草，必需在生长旺盛时期、开花结实前割青。1.2主要方法1.2.1人工除草。一是用手工拔除（带草根）在茶树树杆周围和缠绕在茶树树冠上及茶丛间的杂草；二是用刀或割草机割除生长在茶园畦面、梯壁、路边、水沟边等空地上与茶树争光争肥的杂草；三是用锄头挖除茶园树冠内和畦面上的白茅、蕨、象草、防己、葛等深根恶性害草；四是除草时期应根据草的生长情况和劳力安排方便时进行，选择在杂草旺盛时期、开花结实前、茶叶采摘前或后进行；五是选择晴天和阴天进行；六是除下的杂草除作防旱覆盖物外，其余的要及时摊晒，待草失水后翻埋在茶树树冠滴水线下作沤肥。1.2.2机械除草。就是在春茶、暑茶、秋茶采摘后用机械割除茶园害草。可选用浙江永康市顶城工贸有限公司生产的CG415割草机、江苏常洲武星植保机械有限公司生产的系列割草机。但是，茶树树杆周围、缠绕在茶树树冠上和茶丛间的杂草要用人工拔除，避免割伤茶树枝杆。计划使用机械化除草的新建茶园，最好是采取宽距离的种植方式，即：双株单行种植，株、行距控制在50×150—180cm范围的茶园较方便机械化操作。1.2.3生物防治：在茶园生草期采取放养适量食草动物控制杂草生长。茶园放养动物的目的在于控制杂草过量生长，放养的动物不宜过量，否则易造成茶园土壤板结，不利于茶树生长。具体放养数量应根据动物的种类大小和茶园草量来确定。如在茶园内养鸡10-20只/667m2或鹅3-5只/667m2，也可以养羊1-2只/667m2。2茶园生草综合利用2.1茶园生草是天然优质绿肥和防旱覆盖物。“见青就有肥、腐烂就有肥”这句农谚，是劳动人民用来说明野生草作为绿肥的种类丰富、肥效好。茶园杂草是自然生长，抗逆性极强，形成的自然群落比较繁茂，叶多茎枝柔嫩，可直接多次割取，成本极低，不易带进外地的病、虫和害草等有害生物。在春茶、暑茶后和冬季清园时茶园劈除的废弃杂草，是茶园防旱调节温度的廉价、优质有机覆盖物；生长在畦面、梯壁上株形矮小的嫩草和地稔等匍匐性益草，都是茶园理想的活体覆盖物。2.2合理养草,保护茶树害虫的天敌。茶园杂草品种繁多，如：日本菁等花期长的草种十分有利于寄生蜂的繁殖和活动，牛筋草、早熟禾等茎叶柔软的草种有利于鸟类筑巢繁衍后代。2.3留养茶树害虫的转寄主草。茶树害虫的食性较杂，根据实地观察，茶园内大部分杂草在幼嫩期被害虫危害的程度比茶树重。茶小绿叶蝉、茶尺蠖、茶毛虫、卷叶蛾等害虫都是茶、草兼食（吸）的害虫。为此，要及时割青，使杂草长期保持幼嫩，把茶树上的害虫引至草上，发生量大时可直接在草上用人工捕捉，如果暴发时，可以在草上直接使用药剂防治，可以减轻害虫对茶树的危害程度，避免在茶树上使用农药。共检索到 10 条读者推荐文章[1] 邱化义,赵红霞. 浅析果园杂草的危害与综合防除技术[J]. 现代农业科技(上半月刊) , 2005,(11) . [2] 张平,彭琴,姜丽红,万海清,彭友林,. 豇豆田间杂草不同调控方式对产量的影响[J]. 长江蔬菜 , 2006,(03) . [3] 张觉晚. 茶园杂草的发生及无公害防治[J]. 茶业通报 , 2004,(02) . [4] 徐泽,彭萍,候渝嘉,胡翔. Mon78860对茶园杂草的防除效果[J]. 福建茶叶 , 2004,(01) . [5] 王忠武,. 农田杂草抗药性研究进展[J]. 杂粮作物 , 2006,(02) . [6] 黎健春,. 龙眼杂草的化学防治技术[J]. 广西热带农业 , 2005,(06) . [7] 陈月仙,钟华军,邱诞根,吴善琪,张益熊,朱彩虹. 20%龙卷风防除茶园杂草药效试验[J]. 江西植保 , 2004,(02) . [8] 李向东,赵国晶,邹炳礼,. 丁草胺防除移栽水稻田杂草应用技术[J]. 农村实用技术 , 2006,(03) . [9] 沈海波,刘万全,高宇昆,. 几种除草剂对马铃薯田杂草防除效果比较[J]. 农药科学与管理 , 2006,(01) . [10] 史有艳,. 果园杂草及其防除技术[J]. 农药市场信息 , 2005,(10) .
CYGUANGZHOU
人工智能识别技术因其鉴别速度快、稳定性好、准确度高等特点， 在工业、农业等领域得到了广泛的应用。近年来，学者们开始将人工智能识别技术应用到茶树病虫害的识别上，达到提高识别效率、节省劳动力的效果。
一、人工智能识别技术的发展概况
人工智能识别技术的 探索 起始于20世纪50年代对生物视觉的研究，一般是使用图像捕捉设备自动接收目标图像，并对图像进行处理和分析，具有速度快、稳定性好、准确性高等特点，拥有代替人眼进行识别的发展潜力。
进入21世纪后，传统的机器学习方法和深度学习在人工智能识别农业病虫害研究中得到了广泛应用。早期研究上都是基于静态的标本图像，在田间复杂的环境下识别效果还有待改善。而深度学习在处理海量数据上具有一定的优势，能够在大规模数据中自动提取出物体特征并利用分类器进行分类识别。相对于传统机器学习，深度学习在识别精度和效率上具有明显的提升，对提高识别准确率以及减少研发劳力投入具有显著的优势。
二、人工智能识别茶树病虫害的研究现状
1. 人工智能识别茶树病虫害的研究进展
据统计，我国已有记录的茶树病虫有900多种，过去识别这些茶树病虫主要依靠植保专家和植保工作者，通过对害虫的形态特征、病害的发生特征以及发生时间进行辨别。传统的人工识别难以满足生产需求，给精准防控带来困难。相比之下，人工智能识别明显更准确，花费的时间和劳动力更少。因此，人工智能在茶树病虫害识别上的应用具有巨大的潜力和需求。
随着人工智能识别技术在农业病虫害识别系统中的发展，在茶树病虫害识别的研究上也取得了一定的进展。2008年，秦华光基于专家经验研发了1套茶园害虫智能化WEB管理系统，该系统包括茶园病虫识别，虫害预测预报和茶园害虫的防治决策3个主要环节，采用形态识别、图谱识别和检索识别3种方式识别病虫害，是我国早期将人工智能技术引入茶园病虫害防治的代表性研究。在图形识别领域，算法对识别速度及结果的准确率具有重要的影响。吴阿林等采用BP、SVM、CART等3种算法构建了茶树5种尺蠖害虫的三维空间结构知识库，其对害虫的分类识别率在80.00% 86.67%之间。
近些年，卷积神经网络技术在图像人工智能识别领域得到了广泛的应用。采用图像显著性分析并利用卷积神经网络所建立的模型对茶园常见的害虫进行识别，取得了较好的识别效果，并提高了对不同茶树病害图像的识别能力。移动智能设备的快速普及，也为病虫害识别的发展提供了一个可行的方向。
目前，在茶树病虫害识别上，中国农业科学院茶叶研究所和杭州睿坤 科技 有限公司联合研发了一套基于移动端的智能识别系统“茶病茶虫”，该系统能够识别茶园中常见的病虫害及天敌80种左右，操作简单、识别速度快、准确度高，为茶树病虫害诊断提供了一种可靠的途径。
2. 人工智能识别茶树病虫害存在的问题
过去的几十年人工智能识别技术发展迅速，深度学习在病虫害识别领域中的应用以及在各种算法上的优化使得病虫害识别效率和精度上有很大的提高和改善，但人工智能在茶树病虫害识别研究发展过程中仍然存在许多问题。
一方面，多数研究尚处于实验室研究阶段，还不能达到实际应用的要求。主要原因一是目前多数研究集中于室内完成，在这种环境下可以有效去除外界其他干扰因子的影响，但在实际应用中，茶园的环境复杂，光线、天气等都会对图片的采集有一定影响，而且病虫害发生时会被茶树叶片、嫩梢所阻挡，这对识别的效果有一定的影响；二是实验室研究主要是以静态的害虫或者病害标本为主要识别对象，而在实际应用中是对动态的茶园害虫进行识别，这部分的害虫识别上有一定难度，其识别准确率有待提高；三是在病虫害识别研究中所采集的图片主要是在病虫害发生比较明显的阶段，而在生产中病虫害发生初期对于正确采取防治措施具有重要的作用，这就需要病虫害识别系统的识别能力能够覆盖病虫害的完整发生过程。
另一方面，在识别软件开发上应以轻量级、简单、便捷、易操作为主，以便于多种技术手段融合。
三、人工智能识别技术在茶树病虫害识别中的应用前景
尽管人工智能识别技术在茶树病虫害识别应用上还存在一些问题，但目前人工智能识别技术在茶树病虫害识别程序设计和实现上已经取得了相应的成果。未来，可在此成果的基础上向病虫害监测预警及精准防控方向发展，从而推进数字茶园建设。
在茶园病虫害监测预警方面，随着有效算法的改善将会大大提高病虫害识别的准确性以及对病虫害为害程度分级的能力。通过对茶树病虫害智能识别、病虫害为害程度分级等方法，由单一的茶树病虫害智能识别逐步转入到多元的病虫害智能监测预警，充分发挥人工智能的优势，实现对茶园病虫害实时、动态、综合的监测和预警，不断优化茶园病虫害的监测预警水平，为茶园病虫害监测预警提供可靠数据。
在茶园病虫害精准防控方面，通过对茶园长期、多点的智能监测数据，结合当地的地理位置，建立茶园病虫害、天敌数据库。在病虫害暴发时，根据当地的地理位置、气候、天敌、监测预警等信息，及时推送茶园病虫害发生情况，为茶农精准地提供病虫害防治措施，避免茶农乱用农药，推进茶园绿色防控的普及。
茶树病虫害识别系统是数字茶园的重要组成部分，未来茶园智能识别系统不仅仅局限于病虫害这一方面，还可拓展到茶树栽培、茶园管理等方面，由单一的茶园病虫害识别转向茶树生长、栽培等多方面的识别、监测，从而实现将多个功能集于一个系统当中，提高茶园数字化管理水平。
本文节选自《中国茶叶》2022年第6期，P1-6，《人工智能识别茶树病虫害的应用与展望》，作者：杨奉水，王志博，汪为通，张欣欣，孙亮，肖强 。
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