物聯(lián)網(wǎng)技術在農作物病蟲害監(jiān)測中實踐

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摘要：隨著科技的進步，國家對病蟲害進行監(jiān)測預警的水平也越來越高。物聯(lián)網(wǎng)的使用促使傳統(tǒng)農作物病蟲害監(jiān)測預警方式有了大幅度創(chuàng)新和轉變，病蟲害監(jiān)測預警的科學技術含量日漸升高，降低了病蟲害對農作物生長發(fā)育帶來的危害，促進了農業(yè)生產(chǎn)技術的進步與發(fā)展，保證了農民經(jīng)濟收入的穩(wěn)步提高。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術；農作物種植；病蟲害監(jiān)測；實踐與應用

當前，全國多家高新技術企業(yè)正在積極嘗試重大病蟲害實時視頻監(jiān)測、氣候模擬實時監(jiān)測、害蟲性誘自動監(jiān)測，已經(jīng)獲得了一定的成果。在監(jiān)測農作物病蟲害以及預警技術的發(fā)展過程中使用物聯(lián)網(wǎng)技術，能夠更加充分地為這一領域的技術研發(fā)和探索試點做準備?，F(xiàn)代農業(yè)科技手段的創(chuàng)新發(fā)展使病蟲害監(jiān)測手段更加豐富多樣，提高了監(jiān)測水平與精確度。

1物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測技術的含義及產(chǎn)生背景

物聯(lián)網(wǎng)技術在農田管理中的應用對農作物病蟲害監(jiān)測有著重要意義，可以幫助相關人員監(jiān)測預警田間作物中產(chǎn)生的病蟲情況、墑情、苗情以及災情的實時狀況。另外，這一系統(tǒng)的組成并不簡易，需要多種儀器設備的共同加持，如遠程蟲情分析測報儀、無線自動氣象監(jiān)測站、苗情災情監(jiān)控攝像頭、專家咨詢系統(tǒng)、預警預報系統(tǒng)以及用戶管理平臺等儀器和系統(tǒng)都屬于這一系統(tǒng)中的必要工具。當用戶需要管理農田并監(jiān)測農田的實時狀況時，物聯(lián)網(wǎng)就可以將用戶與遠程的農田管理聯(lián)系起來。此時用戶可以通過手機端或電腦端登錄農田專屬管理平臺，實時了解農田中作物的生長狀況、環(huán)境狀況、病蟲害水平、氣象條件等，并對其進行實時的監(jiān)測與管理，利用系統(tǒng)提供的標準預警模型對農田中的農作物進行科學的監(jiān)測與診斷，從客戶端中獲得智能且自動化的解決方案。從而實現(xiàn)對農作物精準化、遠程化的管理，保證農作物處在適宜的生長環(huán)境中，使農民的生產(chǎn)效率獲得巨大提升，促進農業(yè)獲得更長足的進步，讓農民的經(jīng)濟來源得到充分的保障。為了促進農作物重大病蟲害測報技術的發(fā)展，加快測報工具的創(chuàng)新與研發(fā)，不斷提高監(jiān)測農作物產(chǎn)生重大病蟲害的能力，2014年5月，全國農業(yè)技術推廣服務中心著重強調了新型測報工具對農田管理的重要性，推廣運用這類工具與技術的緊迫性。全國農技中心于2017年3月指出，應該讓昆蟲性誘電子智能測報系統(tǒng)、重大害蟲遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)、農作物重大病蟲害實時監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等技術與系統(tǒng)盡快投入實驗與使用。

2物聯(lián)網(wǎng)技術應用實踐

2.1農田生態(tài)遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)

通過農田生態(tài)遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)，對農田中農作物的生長環(huán)境以及具體苗情進行分析，實現(xiàn)對農作物生長狀況的實時監(jiān)控，從而有利于農民對農作物生長狀況進行更好地把握，促進農作物的健康生長。

2.2自動蟲情測報燈

在使用自動蟲情測報燈時，不需要人力監(jiān)管。這一設備可以自動采集農田中害蟲的生物信息，再將相關數(shù)據(jù)進行遠距離傳導。其工作流程是，先自動完成誘蟲、殺蟲、烘干、拍照、收集等的系統(tǒng)固定要求后，再將農田中害蟲的實時狀況拍照上傳至總動蟲情測報系統(tǒng)管理的云平臺，然后對害蟲的實時信息進行自動化、智能化和數(shù)字化的動態(tài)分析，從而準確且高效率地判斷病蟲害的發(fā)生狀況，減少病蟲害暴發(fā)對農田造成的危害和對農民經(jīng)濟收入造成的損失，提高農作物培養(yǎng)的穩(wěn)定性。

2.3農作物病菌孢子自動捕捉儀

農作物病菌孢子自動捕捉儀能夠對農作物的病害病原孢子進行自動監(jiān)測，遠程傳輸相關信息，還能夠對病原病害孢子在農作物上的附著狀況進行拍照，上傳至管理端的云平臺，從而讓管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)農作物受病害病原孢子的影響狀況與程度，更加準確地預報、預警病原病害的發(fā)生，使農田中的預警機制更加完善，減少病菌孢子附著對農作物的危害，防止病菌孢子的大范圍擴散。

2.4性誘監(jiān)測誘捕器

為了實現(xiàn)害蟲防治的生物化、環(huán)?；r田管理人員可以在農田中設置性引誘劑，從而對害蟲的成蟲進行誘導捕殺。性誘監(jiān)測誘捕器能夠將誘捕害蟲、統(tǒng)計害蟲數(shù)據(jù)、傳輸害蟲數(shù)據(jù)的工作形成完整的流程，穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)，從而做到定向誘捕害蟲、對不同害蟲的種類與數(shù)量進行分類與統(tǒng)計、生時報傳農田害蟲狀況、遠程監(jiān)測與預警蟲害的出現(xiàn)。另外，為了使性誘監(jiān)測誘捕器更加高效，不僅僅局限于誘捕監(jiān)測一種害蟲，還可以通過為設備更換不同的設備誘芯，從而達到監(jiān)測不同種類的害蟲的目的，提高設備的工作效率。

2.5田間自動氣象數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)

近幾年在農業(yè)與林業(yè)行業(yè)的發(fā)展中，田間自動氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)被廣泛應用，這一系統(tǒng)往往與這些行業(yè)中的推廣植保技術領域、科學研究、病蟲害的研究與測報領域相結合，形成多門學科交叉的技術發(fā)展局面。這一系統(tǒng)中的儀器往往與計算機相連，通過微型的控制器定時對病蟲害測報進行自動采集、處理和儲存等工作。這一系統(tǒng)的優(yōu)勢十分明顯。首先，儲存時間長，即使是單機儲存也能夠做到365天儲存，保證數(shù)據(jù)的存儲安全，其次，能做到信息資源在網(wǎng)絡上共享，促進農業(yè)、林業(yè)的共同進步，在共享區(qū)域性氣象數(shù)據(jù)這類信息時，數(shù)據(jù)的查看需要根據(jù)時間和項目進行篩選。同時，這一系統(tǒng)還允許這類氣候數(shù)據(jù)與Excel之間的傳輸，方便數(shù)據(jù)能夠在Excel中進行進一步的編輯，從而生成圖表，使管理人員能夠更加直觀地掌握農林害蟲變化的科學規(guī)律，為農林業(yè)的管理人員提供準確的預警。

2.6田間病害分析設備

在進行田間病害時應用的主要儀器是固定式孢子捕捉儀，這一儀器主要是為了捕捉農田所處環(huán)境中的可以跟隨空氣流動、具有傳染性的病原菌孢子及漂浮的花粉塵粒，既能夠及時收集空氣中飄浮的孢子以及花粉塵粒，又能夠精確檢測空氣中的孢子存量，從而能夠將數(shù)據(jù)傳至云端。相應的實驗室在捕捉到這些數(shù)據(jù)信息后，可以對這些進行顯微鏡下的分析，判斷這類孢子是否存在發(fā)展成為農作物病原害的潛在威脅，從而從源頭上阻斷病蟲害的流行趨勢。由此可知，分析田間病害的設備是在農業(yè)植保部門當中必須配備的用以檢測農作物病害發(fā)生的專用設備，能夠及時遏制農作物病蟲害的發(fā)生，既減少農田中的經(jīng)濟損失，又能夠在最大程度上避免由于病蟲害暴發(fā)而帶來的不必要的人力投入；既節(jié)約能源，又能夠做到經(jīng)濟效益的提升，實現(xiàn)雙贏。

3物聯(lián)網(wǎng)技術在農作物病蟲害監(jiān)測中的應用建議

3.1明確工作思路

物聯(lián)網(wǎng)這一新興技術集互聯(lián)網(wǎng)、無線互聯(lián)網(wǎng)、電子通信和大數(shù)據(jù)等新興科技手段于一體，但是若要將這一技術投入到農業(yè)領域進行應用，仍然存在著較多問題，例如，研發(fā)成本投入較大，對技術水平的要求較高。與此同時，這一技術的應用還不是十分成熟，仍處在起步階段。因此，為了克服這些困難，在最大程度上發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術的優(yōu)點，相應工作人員就應明確在使用物聯(lián)網(wǎng)技術對農作物病蟲害進行監(jiān)測時自己的具體思路，既遵循科學，又要研究示范，穩(wěn)步推進，與預警農田中病蟲害的監(jiān)測需要相結合。以農田管理人員的需求作為工作導向，增加在這一方面的資金投入力度，轉變發(fā)展視角，尋求容易獲得突破、比較容易推廣的技術與設備，從而能夠加快見效的速度。還要將各科研機構、農林企業(yè)與相應推廣部門結合起來，開展聯(lián)合攻關，在這一聯(lián)合過程中，要堅持科學標準先行，增加實驗示范次數(shù)。與此同時，還要培訓測報技術人員，提高他們的技術水平與專業(yè)素養(yǎng)，減少因人為失誤而造成的經(jīng)濟損失，促進物聯(lián)網(wǎng)技術能夠在農作物病蟲害監(jiān)測預警領域被廣泛應用，加快這一領域的物聯(lián)網(wǎng)技術的成熟與進步。

3.2加強技術研究

為了促進物聯(lián)網(wǎng)技術的進一步成熟，就要將全國植?？蒲?、教學、生產(chǎn)管理部門的專業(yè)人員以及相關領域的研發(fā)企業(yè)組織起來，利用物聯(lián)網(wǎng)設備作為科學研究的載體，將物聯(lián)網(wǎng)技術應用在農作物重大病蟲害方面。這樣能夠更好地把握病蟲害發(fā)生、流行的規(guī)律，能夠更加深入研究農作物生長的科學機理。為了能夠使物聯(lián)網(wǎng)技術更好地應用在農業(yè)領域，還要以物聯(lián)網(wǎng)為基礎，建立重大病蟲害監(jiān)測預警模型，從而使客戶端對物聯(lián)網(wǎng)技術應用的難度得以大大降低，更好地滿足農田管理人員的生產(chǎn)需求。與此同時，病原菌自動識別、自動計數(shù)等技術也與互聯(lián)網(wǎng)技術的進步息息相關。除此之外，不僅僅應該重視技術的研發(fā)與進步，還應該提高對物聯(lián)網(wǎng)技術和農田信息的安全管理的重視程度。為了達到這一目標，就應該加強在信息感知、信息傳輸、信息應用等環(huán)節(jié)中的信息安全管理，保障用戶的信息安全，提高用戶對物聯(lián)網(wǎng)技術的信賴度 從而促進物聯(lián)網(wǎng)技術在農田管理領域中的推廣。

3.3強化試驗與示范

由于物聯(lián)網(wǎng)技術在農田領域的完全應用還存在著一定的難度，當前在選擇已經(jīng)應用在農田中的物聯(lián)網(wǎng)技術時，最好選擇已相對成熟，且經(jīng)過研究與實驗后能夠用于病蟲害監(jiān)測的技術。在選擇過后仍然需要在不同情況的生態(tài)區(qū)、不同種類的作物和病蟲害上加大實驗與示范的力度，強化以問題為導向的試驗方向，在研究過程中，逐步改進原先的物聯(lián)網(wǎng)技術，使物聯(lián)網(wǎng)技術能夠進一步成熟，便于后續(xù)的示范與推廣。在對物聯(lián)網(wǎng)技術進行更新迭代時，也不能完全拋棄傳統(tǒng)的監(jiān)測手段，而是應該將物聯(lián)網(wǎng)技術手段與傳統(tǒng)的病蟲害監(jiān)測手段相結合，取長補短，減小物聯(lián)網(wǎng)技術研究的難度。

3.4加強對技術人員的培訓

為了使每一次物聯(lián)網(wǎng)技術應用在農作物病蟲害中的研究與示范的成果真正落實到基層的測報技術人員，相關部門就應該對這些人員進行技術培訓，及時總結監(jiān)測的技術、經(jīng)驗與教訓，也要開展用物聯(lián)網(wǎng)技術監(jiān)測病蟲害的技術培訓。為了能夠使技術結果更好地普及到各個農業(yè)區(qū)塊，相關部門還應定時展開物聯(lián)網(wǎng)技術交流，加大科學研發(fā)和實驗力度，增加投入的資金，從而能夠推進物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測技術的應用與示范。

4結語

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在農田管理方面的應用，許多作物的重大病蟲害監(jiān)測已經(jīng)取得了明顯的成果，因此，為了使物聯(lián)網(wǎng)技術能夠得到進一步普及，農業(yè)部已經(jīng)在全國多地進行了試點。由于物聯(lián)網(wǎng)技術在農田管理中的應用能夠大大提高病蟲監(jiān)測的自動化，降低人力的工作強度，還能提高農田生產(chǎn)的科學性、準確程度，充分保障生產(chǎn)效益，促進我國農業(yè)領域的高質量發(fā)展，因此應該加強技術研究。

作者:沈昀 高月盈 王夢雨 徐康偉 曹佳倩 單位:江蘇農牧科技職業(yè)學院