柑橘产业涉及我国19个省份,是乡村振兴重要的支柱产业之一。但近年来,柑橘产业深受黄龙病困扰,年损失超百亿。而传统黄龙病检测方法依赖实验室分子技术,耗时长、成本高、难以满足果园即时防控需求。因此如何高效、便捷、低成本地鉴别黄龙病防止损失扩大化成为我国各科研团队的主攻方向。
近日,赣南师范大学“光眸洞察”研发团队黄龙病特征光谱为突破口,全国首创近红外光谱检测柑橘黄龙病,此方案得到江西省农科院、国家脐橙研究中心和多位行业专家高度认可,这对推动柑橘产业绿色发展具有重要参考意义。
传统黄龙病需采集叶片样本,经PCR实验室分析,耗时3-5天且需专业设备。而且潜伏时期长,初期难以确认,待检测确认时往往已经错过了最佳防控期。研究团队负责人杨恒指出:“就像癌症的早期筛查,高效快速诊断的诊断技术是切断黄龙病传播链的关键。”
团队历经3年攻关,建立起了一个含有10w+条正常叶片和柑橘黄龙病叶片的近红外光谱数据,且具有售后检测数据上传功能,不断补充完善数据库。团队通过分析健康与染病柑橘叶片的光谱特征差异,发现黄龙病菌会堵塞叶片筛管,造成叶片内淀粉和类黄酮含量显著升高,从而导致特定波段光谱吸收峰位移。据此,团队研发PLSR自训练模型,可基于光谱特征变化实现病害识别,识别准确率达95%以上。
该团队研发手持式检测装置,操作简单,果农对准叶片轻触按键,10秒内即可获知检测结果,效率较传统方式提升50倍以上。
值得关注的是,该技术实现“无症状期”检测。团队在试验中发现,仪器可提前一个月识别出潜伏期病树,为精准砍伐病株、阻断病菌传播争取宝贵时间。业内专家评价:“这项技术将防空窗口期从‘亡羊补牢’转变为‘未雨绸缪’,是病害防控体系的革命性突破。”
据统计,我国柑橘园年均化学农药施用次数达8-12次,过度用药导致黄龙病菌抗药性激增。手持检测仪的应用,可帮助果农实施"精准靶向用药",据测算能使农药用量减少50%以上。
产业应用方面,该团队与赣南脐橙协会、江西益地生物科技有限公司等单位合作,累计应用面积达24000余亩,节约检测成本超3000万元,通过科技创新助力242户农户增收,直接带动就业13人,间接就业173人,实现柑橘产业可持续性发展。
研发团队透露,设备1.0版本将采用角反射体,无需定镜调整系统。与此同时,他们积极下乡调研实践如图,记录调研报告20余篇,参加相关学术讲座10数次,录制视频操作教学,是高科技产品“接地气“。
三年来,该团队步履不停,成果已拥有专利14项,论文4篇,获得多位业内科学家肯定。从实验室到柑橘林,从教室到田间,“光眸洞察“团队仍然在不断探索前进。正如团队指导老师肖怀春所说:”我们守护的不仅是柑橘树,更是千万果农的幸福生活。“
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