《Agronomy》：Biopesticide Active Substances from Botanical Origin Under the European Phytopharmaceutical Regulation: A Regulatory Outline
编辑推荐：
专业摘要翻译
葱属蔬菜（包括大葱和洋葱）是全球重要的调味料和加工作物。然而，由于其复杂的农艺特性和现有机械的有限适应性，其生产仍高度依赖人工劳动。种子尺寸小、幼苗脆弱、种植行距窄、地下收获器官变异显著以及对产品质量的高要求，给机械化生产带来了巨大挑战。随着农业
专业摘要翻译
葱属蔬菜（包括大葱和洋葱）是全球重要的调味料和加工作物。然而，由于其复杂的农艺特性和现有机械的有限适应性，其生产仍高度依赖人工劳动。种子尺寸小、幼苗脆弱、种植行距窄、地下收获器官变异显著以及对产品质量的高要求，给机械化生产带来了巨大挑战。随着农业劳动力持续减少和生产成本不断上升，开发适应葱属蔬菜生物学特性的精准化、智能化和全流程机械化系统已成为提高生产效率与产业可持续性的关键。本综述总结了葱属蔬菜机械化生产技术及智能装备的最新进展，涵盖农艺基础与种植系统、精准播种与育苗生产、自动移栽、智能田间管理、机械化收获以及数字技术应用等方面。在种子丸粒化、气力式精密排种器以及基于种子物理特性的参数优化方面的进展，提高了小籽粒作物的播种精度和均匀性。自动移栽技术，包括定向鳞茎种植、纸钵苗移栽以及机器人取苗和投苗，为降低劳动力需求提供了有前景的解决方案，尽管在幼苗识别、取苗可靠性、投苗精度和覆土协调性方面仍需改进。田间管理领域的最新发展已从单一的机械或化学作业转向集成化的精准方法，涉及智能机械除草、地膜控草、基于土壤传感器的监测、模型驱动的灌溉施肥调控、生物防治以及无人机和卫星辅助的作物监测。机械化收获技术通过在挖掘、土块分离、夹持输送、根叶切割、集条和收集等系统的改进取得了进展。在这些过程中，对挖掘深度、土壤扰动、夹持力以及部件同步的精确控制对于提高收获效率和减少机械损伤仍然至关重要。此外，新兴的数字技术，包括机器视觉、RTK定位、激光雷达（LiDAR）、高光谱传感、多源传感器融合以及机器学习，正在加速葱属蔬菜机械向智能感知、自主导航和自适应操作的方向转型。然而，挑战依然存在，包括农艺要求与机械设计之间的融合不足、感知系统在复杂田间条件下的鲁棒性有限、收获损伤机理尚不明确、设备对小规模及丘陵山区的适应性不足，以及缺乏统一的评价标准。未来研究应聚焦于品种、栽培措施、农机与数字技术的协同发展，特别强调高速精准播种、柔性自动移栽、智能窄行作物管理、低损伤收获以及基于多源农业信息的闭环控制。建立标准化、轻量化、模块化和智能化的机械化生产体系将为葱属蔬菜产业的可持续、高质量和规模化发展提供重要支撑。
论文主体内容专业总结
1. 引言
论文指出，葱属蔬菜（如大葱和洋葱）作为全球重要的调味料作物，其生产仍高度依赖人力，原因在于其复杂的栽培实践与现有农业机械的低适应性。从播种、育苗移栽到田间管理和收获，许多环节依赖手工，导致劳动力需求高、生产成本增加及作业效率低下。与小麦、水稻等大宗作物相比，葱属蔬菜的机械化生产系统相对落后，这主要源于其独特的生物学特性与农艺要求：种子小且对播深和空间均匀性敏感；植株细长直立或发育出膨大的地下鳞茎，易受机械损伤；大葱生产需多次培土以促进假茎伸长，而洋葱收获则涉及鳞茎挖掘和土块分离，要求精确控制挖掘深度与柔性处理；窄行距和高密度种植进一步提高了对机械导航精度的要求。因此，需要开发整合农艺、机械设计与精准操作技术的专用设备。本综述的创新点在于将各单项技术置于全流程机械化与智能自动化框架下进行组织，从完整生产链角度审视技术瓶颈，并比较代表性技术的实际适用性与技术成熟度，同时将感知、建模、定位、机器视觉与自主机械视为未来闭环生产系统中相互作用的组成部分。
2. 文献检索方法
本系统性综述遵循PRISMA 2020指南进行。在Web of Science、Scopus、Google Scholar和ScienceDirect数据库中进行了系统性检索，关键词组合涵盖葱属蔬菜种类（大葱、洋葱、韭葱等）与关键技术（精密播种、机械移栽、田间管理、机械除草、精准灌溉、机械收获、机器视觉、激光雷达等）。纳入标准为：研究对象为洋葱或大葱，或提供密切相关葱属作物或其他作物的工程证据；涉及至少一个生产阶段的机械化或智能化技术；报告了充分的实验方法与定量结果。排除标准包括：与目标作物机械化或智能生产无关；缺乏直接的机械化或工程相关性；数据重复；方法学信息不足。最终纳入189项研究。研究质量评估采用结构化框架，涵盖研究目标清晰度、材料描述充分性、条件可重复性、指标适当性等八个维度，分为低、中、高关注等级，用于指导定性综合而非统计加权。
3. 主要葱属蔬菜的生产概况与功能价值
本节概述了葱属蔬菜的植物学特征、全球分布与生产规模，以及营养与药用功能。大葱为二年生或多年生草本，假茎和嫩叶为主要食用器官，种子盾形、黑色、千粒重低，不耐室温贮藏。洋葱为二年生或多年生植物，鳞茎由多层肉质叶基构成，颜色和形状因品种而异，其形成受光周期和温度影响。全球范围内，大葱主产东亚（中国超50万公顷），洋葱则广泛分布于温带、亚热带和热带地区，中国和印度为最大生产国。从机械化角度看，这些作物的可食部位（大葱假茎、洋葱鳞茎）在收获和处理过程中易受压缩、冲击、摩擦和切割损伤，因此机械化系统不仅要考虑作业效率，还需最大限度减少机械损伤以保持产品品质。
4. 主要葱属蔬菜的种植模式与播种技术及装备
本节首先阐述了不同种植模式（多年生留茬、一年生栽培、直播、鳞茎种植、育苗移栽、冬夏轮作）及其对机械化的影响。大葱按假茎形态分为长白型、短白型和鸡腿型，各有不同的市场定位。洋葱种子生产可采用传统鳞茎种植或丸粒化种子直播。杂交种的统一性有利于机械化标准化作业。土地准备方面，大葱要求排水良好、疏松透气的土壤，深耕并非在所有条件下都必要，应根据土壤压实度和排水状况选择适宜耕作方式。播种与移栽机械方面，气吸式精密排种器的真空压力需平衡稳定吸附与单粒吸取，研究表明基于种子物理属性的人工神经网络可有效预测最佳真空压力。针对洋葱鳞茎的定向种植，叉式滚轮装置可将约51%的鳞茎调整为芽尖向上，但侧卧比例仍较高。对于幼苗移栽，倾斜槽式喂入装置的作业速度需平衡效率与质量，速度过高会导致取苗失败率上升。裸根洋葱苗移栽面临叶片缠绕、抓取不稳定等问题，原型机试验显示实际株距和深度与设计值偏差较大，需优先解决幼苗分离与单株喂入问题。总体而言，三种机械化种植方式（精密播种、定向鳞茎种植、幼苗移栽）在作业性能和技术约束上差异显著，应根据种植材料特性、农艺要求和机器参数匹配来选择。
5. 主要葱属蔬菜的田间管理技术与装备
杂草防控方面，化学防除仍是主流，但单一除草剂易受杂草种类限制，结合播前封闭与苗后茎叶处理可扩大杀草谱。ALS抑制剂类除草剂对洋葱药害严重，不宜使用。地膜覆盖可通过遮光和改变土壤微环境抑制杂草萌发，同时保墒增温。机械除草在洋葱生产中应用有限，主要挑战在于如何在窄行距下平衡除草效果与作物损伤，需提升作物行识别精度和横向控制能力。综合试验表明，起垄+稻草覆盖+精喹禾灵组合可获得较好的防效、产量和经济效益。水肥管理方面，土壤电导率（EC）传感器可连续监测根区养分状态，但需结合水分和温度数据进行校正。基于双逻辑斯蒂生长模型的动态水肥系统较均匀施肥增产约28%。精准灌溉方面，交替隔沟灌溉可在减少灌水量的同时维持一定产量，而固定隔沟灌溉配合过度亏水会显著减产。病虫害防治正从单一化学药剂向微生物制剂、抗性诱导化合物等综合技术扩展。例如，贝莱斯芽孢杆菌GFB08菌株携带多种脂肽和多酮抗生素合成基因簇，对大葱叶部病害有较好防效，其作用机制兼具预防和治疗效果，且能促进幼苗生长。
