光明网 从单一台站到雷达组网捕虫天网助力虫口夺粮

 

与候鸟一样,许多昆虫也会随着季节在不同地区迁徙,不同的是,昆虫的迁飞可能会给农业生产带来“灭顶之灾”。统计数据显示,“十三五”期间,迁飞性害虫及其传播的作物病害,在我国年均发生15亿亩次以上,每年潜在粮食损失超过800亿斤。

“昆虫雷达是目前为止我们认为最先进的监测昆虫迁飞的手段”,河南省农业科学院植物保护研究所研究员封洪强介绍说,借助昆虫雷达,科研人员能更好地研究昆虫在天上是如何迁飞的。

1983年,我国第一部扫描昆虫雷达在吉林省农业科学院植物保护研究所组装完成,投入使用后成功地观测记录了草地螟、粘虫的迁飞实况。

“当时我们国家的研究能力不是非常健全,还需要国外专家的帮助,而且当时数据分析的技术也比较落后,雷达显示屏上的信号一闪即逝,为了分析这些数据,要用胶片机把这些场景拍摄下来,再回到室内分析。”封洪强表示,虽然条件有限,但是首部专用昆虫雷达的启用,标志着我国昆虫雷达发展进入了第一阶段。

到了上世纪90年代,棉铃虫在我国黄河流域和长江流域连年爆发成灾。为了研究它们为何迁飞,又在何时通过怎样的方式迁飞,2003年,中国农业科学院植物保护研究所的科研人员将专门用来观测昆虫迁飞的车载昆虫雷达运上山东省最北端的北隍城岛,建立了最初的试验站。

登岛的车载雷达,是由无锡雷达厂1998年建造的我国第二部昆虫雷达。相比于第一部昆虫雷达,这一部雷达所用的 PPI显示器,技术水平提高了很多,而且科研人员采用了图像采集卡,开发了配套的软件,实现了自动获取图像,自动分析昆虫的密度和飞行方向等参数,大大提高了获取数据和分析数据的能力。

“这部雷达也标志着我们国家雷达昆虫学研究进入第二个阶段,独立自主研究的阶段。”封洪强介绍说,利用这台雷达的监测和分析,我国科学家成功探明了多种农业害虫迁飞的规律,在此基础上,研发了综合防治的办法。比如对棉铃虫的研究,曾经获得了2007年国家科技进步二等奖。对棉铃虫迁飞规律的掌握,最终为解决棉铃虫危害提供了基础。

 

此后的20多年,随着迁飞昆虫研究的不断深入,我国昆虫雷达也在迅速发展,从扫描昆虫雷达,到旋转极化垂直昆虫雷达,再到高分辨率相控阵雷达,我国已经成为昆虫雷达技术和迁飞昆虫研究领域的全球领跑者。

“以前我们使用昆虫雷达,需要利用国外的技术,但现在,国外的专家会主动推荐我们的雷达和技术。事实上,我们的昆虫雷达已经在对外出口。”封洪强表示,接下来计划将全国所有的试验站、雷达、观测点等连成一张网,为我国的昆虫研究和农业生产提供更可靠的技术支撑。

(单位: 中国农业科学院植物保护研究所)