从田间图像到“虫口”处方:川农学子“川启玉程”,“智”疗玉米,赋能“天府粮仓”

“玉米叶上的斑点是啥病?怎样用药才精准?田垄间的难题,呼唤科技的答案!”怀揣着让农业更强、农村更兴的责任,四川农业大学机电学院“川启玉程·华夏粮研”暑期社会实践团在这个盛夏吹响了青春集结号。在7月5日至7月15日期间,他们兵分三路,深入广安岳池县石垭镇、资阳乐至县童家镇、成都郫都区唐昌镇的田间地头,用脚步丈量“天府粮仓”的根基,用智能设备捕捉病虫害的踪迹,用专业知识为乡亲们送去科学种田的“及时雨”,以青春智慧为守护玉米丰产注入科技动能。

图 1 川启玉程成员与石垭镇吕家桥村王书记合影

精准把脉:三地联动,摸清玉米生产实情

在7月5日至7月15日期间,调研团四川小分队兵分三路开展本次调研,覆盖了川东北丘陵(石垭镇)、川中丘陵(童家镇)及成都平原近郊(唐昌镇)等不同生态类型区,旨在获取更具代表性的玉米种植一手资料。

旱作套种下的病虫害挑战: 广安岳池分队成员在石垭镇与王书记交流获悉,当地玉米以套种为主,机械化播种少,种植密度都凭经验确定。针对今年雨水少、干旱,村民反映苗期至拔节期甜菜夜蛾、东方黏虫多发。团队实地采集到大斑病与玉米螟样本图像数百张。成员们深入坡地,记录密度、旱情及病虫害点位,并帮助村民收摘玉米,亲身体验农事,为研究套种旱作玉米稳产方案及分生育期精准防控策略提供关键依据。

图 2 团队成员正与石垭镇吕家桥村村民沟通

技术推广破解防治瓶颈:资阳乐至分队成员前往童家镇调研,团队发现部分农户对新型高效低毒农药及精准施药技术了解不足。同学们结合现代科技专业知识,现场演示了如何利用智能手机APP辅助识别常见病虫害,并发放图文并茂的防治技术手册,指导村民科学用药,降低生产成本与环境风险。

图 3成员正在指导童家镇团结村村民科学用药

探索智慧农业应用场景:在靠近都市的唐昌镇,团队成员重点关注了规模化种植基地的病虫害监测与绿色防控实践。队员们利用携带的单反相机,高清手机设备,系统性地拍摄记录了不同生育期玉米的健康与发病叶片、茎秆及果穗的高清图像,这些珍贵数据将为后续构建病虫害智能识别模型奠定坚实基础。

图 4 团队成员收集的当地玉米病害高清图像

科技赋能:图像采集构建数字资源库

构建一个详实、精准的玉米病虫害“数字档案”,是“川启玉程·华夏粮研”团队此行锁定的核心目标。各分队成员头顶烈日,克服田间湿热环境,携带单反相机等高清摄像设备,穿梭在比人还高的玉米植株间,汗水浸透了衣衫,手臂被玉米叶划出细痕也浑然不顾。他们化身严谨的“田间摄影师”,屏息凝神,只为捕捉最“鲜活”的病容虫迹,每一次按下快门,都伴随着严谨的记录,在广安石垭、资阳童家、成都唐昌三地的田间地头,团队成员们累计“捕捉”了超过300张涵盖玉米大斑病、玉米螟等关键病虫害的高清“原生态”图像。这些图像角度多样,包括整体、近景、特写,细节清晰,堪称玉米病虫害的“田间原位写真集”。

这些浸透着汗水的图像,远不止是简单的照片。团队成员将会基于 YOLOv8 深度学习模型,通过迁移学习技术,对 300 余张本地采集的病虫害图像进行特征提取,并融合农业农村部公开数据库中 10 万级的补充样本,构建覆盖小麦锈病、玉米螟虫等20余种常见病虫害的本地化识别模型,团队预计单张图像识别耗时仅需0.3秒,可同时完成病虫害种类判定与危害面积估算,识别准确率达95%以上;在实际应用中,农户只需用手机拍摄作物病害部位,上传至农业服务平台,后台系统便能自动调用本地化模型,不仅精准识别病虫害类型,还会生成防治药剂配比、最佳施药时间等信息的可视化防治方案。团队的研究旨在帮助农户识别“虫敌病魔”,获取精准的“虫口夺粮”处方,真正让科技之光照亮田间管理。

知识下乡:田间解惑育新苗,代际接力燃星火

“川启玉程·华夏粮研”团队,以脚步丈量土地,用知识点亮农家,架起科技兴农的桥梁。在玉米田畔、村头树下,队员们化身“田间解惑人”,将专业农技“翻译”成老乡们听得懂的“明白话”。其中童家镇的村民赵书碧提出疑惑:“有时候农药效果也不太好,可能买的不对,也可能打得时机不对,咱也不太懂这些专业的,也不知道咋办。”这朴实的疑问,直指科学用药的“痛点”——选不准、打不准、时机难抓。队员小吴想到所学的农业知识,立即接过话说:“买药认‘三证’(农药登记证、生产许可证、产品标准证),去正规店,别信偏方。治玉米螟、黏虫,选登记玉米用的高效低毒药(如氯虫苯甲酰胺类)就对了!另外呀,看新鲜虫孔虫粪就是打药的信号啦,药水重点喷心叶和叶腋,打透才管用!” 

“川启玉程·华夏粮研”团队用最接地气的解答和最贴心的指导,为老乡们拧紧了科学用药的“安全阀”,也让精准防治的理念,在一次次问答与实践中,深深扎进了这片充满希望的玉米地。

图 5 队员正在跟村民探讨、讲解

在唐昌镇火花村桃溪里社区教室的科普课堂上,队员们利用图文并茂的PPT,为村里的孩子们带来了一场关于玉米知识的视听之旅。屏幕上清晰地展示着玉米螟幼虫的形态等图片。台下的孩子们小身板挺得笔直,全神贯注听讲着。当队员小林讲到病害时,她指着叶片上的病斑问:“大家看,这种病斑是什么形状的?” 孩子们仔细观察后,纷纷描述:“是长条形的!”、“像小船!”。队员微笑着点头肯定大家的观察,课堂在专注的聆听和这样简短而积极的问答互动中进行着。孩子们眼中闪烁着求知的光,这堂生动的病虫害科普课堂,在他们全神贯注的神情和踊跃的回应中,悄然播下了探索科学的种子。

图 6 分队成员为孩子们开展科普

成果与展望:智慧护航玉米产业链

此次深入广安岳池石垭、资阳乐至童家、成都郫都唐昌三地的调研,让“川启玉程·华夏粮研”团队深切体会到四川玉米生产在地形、气候、种植模式及病虫害发生规律上的显著多样性与复杂性。团队收集的病虫害高清图像、种植管理数据及一线访谈信息异常宝贵。后续,团队将充分发挥各自学科在智能感知、图像识别与数据分析等方面的专业优势,加速推进基于此次调研数据的玉米病虫害智能识别与预警系统的研发工作,致力于将实践成果转化为切实可用的农业科技工具,为四川乃至全国玉米产业实现绿色、高效、可持续发展贡献科技力量。

“川启玉程·华夏粮研”团队的足迹深深印刻在四川的玉米田间,他们将专业所学与广袤乡村紧密相连。通过扎实的调研、精准的数据采集和实用的技术指导,这群川农学子以实际行动践行着“强农兴农”的使命,用青春智慧为“天府粮仓”的丰盈与安全注入创新动能,书写了新时代农科学子服务乡村振兴的生动篇章。(通讯员 余依晗)