孢子捕捉儀對園林植物病害的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

 捕捉病菌種類及其比率 根據(jù)各常見氣傳病菌分生孢子的形態(tài)變化，在捕捉孢子的顯微照片上識(shí)別各種分生孢子。試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)站點(diǎn)的儀器捕捉孢子總數(shù)為6207個(gè)，病菌孢子主要種類有白粉病菌分生孢子、葉斑病菌交鏈孢、平臍蠕孢；少數(shù)為殼二孢、霜霉病菌孢子囊、鐮刀菌孢子，以及其他因圖片分辨率較低而不鑒定的病菌孢子。白粉病菌分生孢子、葉斑病菌交鏈孢、平臍蠕孢和其他孢子比率分別為72%、24.4%、2.9%、0.7%。2臺(tái)儀器均設(shè)置在觀測試驗(yàn)站平坦空地上，間隔距離大約100m，2個(gè)采集點(diǎn)各種病菌位次一致，優(yōu)勢種都是白粉病菌分生孢子，2位為葉枯病菌，平臍蠕孢位居3（表1）。孢子捕捉儀設(shè)置點(diǎn)周圍觀察病害發(fā)生情況，主要有黃櫨白粉病、平枝荀子葉斑病、月季黑斑病等，捕捉的孢子種類與病原菌分生孢子基本一致，能一定程度上反映監(jiān)測區(qū)域病害發(fā)生情況，但是病害發(fā)生發(fā)展情況仍缺乏完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，下一步仍需開展相關(guān)工作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

 捕捉孢子數(shù)量和消長動(dòng)態(tài) 通過白粉病菌分生孢子的統(tǒng)計(jì)數(shù)量和動(dòng)態(tài)分析，2個(gè)設(shè)置點(diǎn)的白粉病孢子的數(shù)量，在9月15日至10月20日觀測期間，均呈上升趨勢。捕獲孢子的數(shù)量在10月中下旬出現(xiàn)驟升，其中孢子捕捉儀A在10月19日單日捕獲量達(dá)418個(gè)，孢子捕捉儀B在10月20日單日捕獲量達(dá)340個(gè)。

 統(tǒng)計(jì)葉斑病菌交鏈孢數(shù)量和動(dòng)態(tài)分析，孢子捕捉儀A捕捉的孢子動(dòng)態(tài)幅度較大，9月30日單日捕捉量達(dá)81個(gè)，9月25日、10月11日、10月17日、10月19日、10月20日單日捕捉量都超過70個(gè)。孢子捕捉儀B捕捉9月30日單日捕捉量達(dá)97個(gè)，9月25日、10月17日、10月20日單日捕捉量都超過70個(gè)。2個(gè)設(shè)置點(diǎn)的儀器捕捉的白粉病分生孢子和葉斑病菌交鏈孢數(shù)量和消長動(dòng)態(tài)基本相似，白粉病分生孢子數(shù)量在監(jiān)測時(shí)間段呈明顯上升趨勢，葉枯病菌交鏈孢數(shù)量在監(jiān)測時(shí)間段的峰值時(shí)間也基本相同。

 病害發(fā)生情況不只與捕捉到空氣中的孢子數(shù)量有關(guān)，還與周圍環(huán)境變化情況有關(guān)，終數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)需要結(jié)合氣象和植物生長情況進(jìn)行綜合分析。本試驗(yàn)由于購置儀器中出現(xiàn)的問題，只收集到9—10月的孢子量數(shù)據(jù)，不夠完善，仍需要通過長期的孢子捕捉數(shù)據(jù)收集，并結(jié)合觀測區(qū)域氣象條件和植物病害發(fā)生情況進(jìn)行綜合分析，構(gòu)建合適的監(jiān)測模型。通過病菌的早期監(jiān)測，不同與人工目測調(diào)查，病害在還沒有發(fā)展到一定程度，提高防治效果，減少防控成本。

孢子捕捉儀能夠?yàn)楝F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的病害防治帶來哪些好處呢？

      1、能減輕測報(bào)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率

      以前監(jiān)測病蟲害多采用田間調(diào)查，害蟲需要系統(tǒng)定點(diǎn)調(diào)查幾塊田，甚至10多塊田，并且監(jiān)測工具非常簡陋，造成了測報(bào)人員工作強(qiáng)度大，效率低，應(yīng)用孢子捕捉器后，可以通過捕捉孢子來監(jiān)測植物病菌，測報(bào)人員只需將各種病菌分開計(jì)數(shù)，就能掌握各種病害的發(fā)生趨勢。

      2、能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)病害的發(fā)生期和發(fā)生量

      過去監(jiān)測稻田病害，多采用田間收集法進(jìn)行預(yù)報(bào)，取樣時(shí)要分多種類型田調(diào)查，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且各類型田所占比例不易掌握，會(huì)影響預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。利用孢子捕捉器監(jiān)測可避免人為估計(jì)類型田所占比例。從孢子捕捉儀下孢子的消長情況能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)病害的發(fā)生期和發(fā)生量。

      3、能驗(yàn)正病害預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確程度，及時(shí)指導(dǎo)防治

      在驗(yàn)正發(fā)生期時(shí)，過去我們采用的是在田間采集卵塊，室內(nèi)觀察孵化情況，根據(jù)孵化率來驗(yàn)正預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確程度，在防治上不能及時(shí)指導(dǎo)。應(yīng)用孢子捕捉器后，能從捕捉的孢子準(zhǔn)確地驗(yàn)正病害發(fā)生期，校正分化盛期，對及時(shí)指導(dǎo)防治起到積作用。

真菌孢子捕捉儀是一種專門用于采集大氣中真菌孢子的設(shè)備，其主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、病原檢測、風(fēng)險(xiǎn)評估等領(lǐng)域。使用真菌孢子捕捉儀能夠及時(shí)獲得空氣質(zhì)量和環(huán)境健康信息，有助于保障人們的生命健康。以下是真菌孢子捕捉儀的基本使用方法：

1.安裝設(shè)備

真菌孢子捕捉儀采用帶水泵或者旋轉(zhuǎn)扇葉的方式吸入空氣，需要將設(shè)備安裝在通風(fēng)良好的空氣采樣點(diǎn)位上。安裝設(shè)備前需參照使用手冊和操作視頻進(jìn)行詳細(xì)了解，注意避免與異物接觸。

2.配置電源

真菌孢子捕捉儀一般需要外接電源，連接后確保電源穩(wěn)定。不同品牌、型號(hào)的產(chǎn)品電源適配器可能存在差別，建議選購廠家推薦的標(biāo)準(zhǔn)配件。

3.設(shè)定采樣參數(shù)

根據(jù)實(shí)際需求，在真菌孢子捕捉儀設(shè)備功能中設(shè)置相關(guān)采樣參數(shù)，包括采樣時(shí)間、每次采樣體積、采樣周期等。設(shè)置過程應(yīng)按照說明書操作，避免設(shè)備損壞和數(shù)據(jù)誤差。

4.啟動(dòng)準(zhǔn)備

檢查采樣嘴（管）、風(fēng)扇、過濾器是否干凈、有沒有潔凈過；在開始采樣前，擰緊高壓螺母以防止氣泄漏，在安裝好采樣正負(fù)壓管之后打開儀器電源。

5.采集空氣樣本

將真菌孢子捕捉儀放置于采集點(diǎn)物理上并領(lǐng)距離一定距離到墻面貼合，盡可能避開易受污染的環(huán)境，以便保證采集的空氣樣品盡可能代表室外環(huán)境。按下啟動(dòng)按鈕后，真菌孢子捕捉儀會(huì)自動(dòng)抽取大量空

農(nóng)業(yè)孢子捕捉儀是一種基于先進(jìn)生物學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的，用于監(jiān)測大氣中農(nóng)作物病害、真菌等致病微生物孢子數(shù)量及類型的設(shè)備。這里我們詳細(xì)介紹一下農(nóng)業(yè)孢子捕捉儀的使用方法。

1.安裝與準(zhǔn)備

首先，在安裝之前，需要仔細(xì)閱讀制造商提供的使用手冊以及相關(guān)操作注意事項(xiàng)，同時(shí)可以參考用戶指南或在線教程等材料，來對其進(jìn)行正確的安裝和使用。確保農(nóng)業(yè)孢子捕捉儀的擺放位置符合要求，并使用建議的標(biāo)準(zhǔn)濃度校驗(yàn)溶液調(diào)整系統(tǒng)。

此外，在一次使用時(shí)，還要進(jìn)行充分的預(yù)熱，才能保證儀器輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。預(yù)熱時(shí)間一般為30分鐘到1個(gè)小時(shí)，具體時(shí)間請參照使用手冊。在正式工作之前，需要根據(jù)實(shí)際情況檢查儀器是否正常開啟、傳感器是否均衡、濾光片是否清潔干凈等，以確保獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2.工作過程

一旦完成安裝和準(zhǔn)備階段后，就可以正式開始使用了。農(nóng)業(yè)孢子捕捉儀主要包含兩個(gè)部分，即采樣器和分析系統(tǒng)。

（1）采樣器

在采樣器方面，需要關(guān)注以下幾點(diǎn):

首先，進(jìn)行采樣前應(yīng)先對空氣進(jìn)行去除。關(guān)閉屋外的門窗，并開啟內(nèi)部通風(fēng)后，保證室內(nèi)和室外壓力差不超過50 Pa，以避免室外空氣進(jìn)入而導(dǎo)致誤差。

其次，選擇合適的采集時(shí)間和流速。一般而言，采集時(shí)間不宜小于5分鐘，流速也應(yīng)該在1-2立方米/小時(shí)左右。

后，在采集時(shí)，注意顆粒物控制在可接受范圍內(nèi)。避免粉塵、過濾材料和濾網(wǎng)等附件在采樣過程中影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）分析系統(tǒng)

在分析系統(tǒng)使用方面，需要關(guān)注以下幾點(diǎn)：

首先，調(diào)整與設(shè)置。將分析系統(tǒng)正確連接至已采集到的樣本并打開分析軟件。然后，根據(jù)設(shè)備提示在主界面上設(shè)定合理參數(shù)，例如讀取間隔、溫度滯后、計(jì)數(shù)方式和位置，從而獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

其次，分析操作。配置完成后，可以點(diǎn)擊“開始”按鈕將結(jié)果存儲(chǔ)或輸出到電子表格文件中。分析后，請注意清洗儀器的各個(gè)部件，并將可能存在的示蹤器殘留物進(jìn)行拼湊以還原樣本。

3.數(shù)據(jù)分析與解讀

后，需要對農(nóng)業(yè)孢子捕捉儀采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解讀。在此過程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，利用統(tǒng)計(jì)軟件和其他相關(guān)工具來處理數(shù)據(jù)。

例如，在同一采樣時(shí)間內(nèi)通過不同高度開始的采樣可得出某種污染物的濃度隨高度上升而逐漸下降的結(jié)果，從而確定該污染物的來源和治理方案。

總之，農(nóng)業(yè)孢子捕捉儀是一種有效、可靠的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備。正確使用這種創(chuàng)新性儀器可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有力的支持。只要用戶嚴(yán)格按照使用說明進(jìn)行操作，合理設(shè)置參數(shù)并在數(shù)據(jù)分析過程中結(jié)合實(shí)際情況，就可以取得更精確、更準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)田、作物及其隨時(shí)隨地變異的增長環(huán)境的有效控制和優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀是一種利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)真菌孢子監(jiān)測的設(shè)備，能夠通過有效的孢子捕集和分析處理等措施，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化的真菌孢子監(jiān)測服務(wù)。下面將對物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一、孢子捕集原理

孢子捕集是物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀的關(guān)鍵組成部分之一。該設(shè)備采用了空氣泵或旋風(fēng)式進(jìn)樣器制造強(qiáng)固空氣流，在一定的時(shí)間內(nèi)將周邊環(huán)境中懸浮著的真菌孢子粒子吸入其中，并在其收集器上面產(chǎn)生足夠速度使得孢子可以沉積并附著在特殊材質(zhì)小盤上運(yùn)送。小盤內(nèi)添加了涂有黏性薄膜粘合裝置, 使得孢子在靜電糾纏后就會(huì)留接在其表面?？諝馕廴驹摧^多的區(qū)域或者適應(yīng)花粉收集的設(shè)備則會(huì)嵌入更復(fù)雜的良好受力家具和濾網(wǎng)機(jī)構(gòu)來保證收集時(shí)機(jī)以及過程中的信息整合準(zhǔn)確效益。

二、分析處理原理

得到了一定量的真菌孢子之后，物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀會(huì)將其中一部分進(jìn)行圖像或蠕動(dòng)學(xué)監(jiān)測，也會(huì)送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行更進(jìn)一步的稱重、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和成份檢查。這些初始收集的數(shù)據(jù)可以為真菌孢子種群分布結(jié)構(gòu)及演化規(guī)律進(jìn)行跟蹤和研究；而接下來的孢子分類并預(yù)先簡單深度分析, 如利用純離化技術(shù)，執(zhí)行 PCR 檢測技術(shù)和 DNA 密碼階段確認(rèn)等檢測方式, 對于特別關(guān)鍵區(qū)域使用較多顆粒概率計(jì)算和深度訓(xùn)練模型使敏感ssDNAs / RNAs組裝出對于特殊真菌例進(jìn)行快速基因拆解，增強(qiáng)目標(biāo)物檢測性能. 在終監(jiān)測服務(wù)之前, 還需要對于當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行與歷史記錄比對、將檢測結(jié)果推送到指定用戶位置中, 并作出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓步】堤崾?，以保障相關(guān)人群健康與生活安全。

三、物聯(lián)網(wǎng)傳輸原理

物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀采用了無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，將其內(nèi)部所捕集到的真菌孢子數(shù)據(jù)和圖像、生物單元序列等信息通過Wi-Fi, 3G或4G等網(wǎng)絡(luò)通訊模組進(jìn)行上傳處理。服務(wù)器端利用云計(jì)算技術(shù)，可對所收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行批量分析后再進(jìn)行結(jié)果合并和歸類處理，并提供豐富的交互式數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工具來更為精準(zhǔn)地預(yù)警判斷蟲情態(tài)勢和科學(xué)維護(hù)室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生去除對應(yīng)真菌活力因素。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀實(shí)現(xiàn)了智能化的真菌孢子監(jiān)測服務(wù)，促進(jìn)了真菌疫情預(yù)防和生態(tài)環(huán)境的保障。而針對于其進(jìn)一步升級開發(fā)方面可能會(huì)著重于降低零件成本以及優(yōu)化識(shí)別速度與效驗(yàn)性能，以便推廣普及，應(yīng)用于更多生活場景中從而將服務(wù)更好的融入社會(huì)之中。