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物联网技术在农作物重大病虫害监测与预警领域的应用

2020-08-06范俊珺黄奎陆玉农彬

云南农业科技 2020年4期
关键词:测报植保害虫

范俊珺,黄奎,陆玉,农彬

(1. 文山州植保植检站,云南 文山663099;2. 富宁县植保植检工作站,云南 富宁663400;3. 广南县植保植检站,云南 广南663300)

物联网应用技术是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(设备、资源及通信等)都具个性化和私有化[1-2]。

1 物联网建设背景

为加强农作物重大病虫害测报技术研究,加快推进新型测报工具研发与应用,不断提高农作物重大病虫害监测预警能力;2014年5月,由全国农业技术推广服务中心组织,在湖北省武汉市召开全国新型测报工具研发与应用技术培训会,病虫测报处刘万才处长强调了新型测报工具运用与推广的重要性,会议还组织各省、市、区(县)参会代表前往示范现场进行观摩学习。2017年3月30日,全国农技中心发出“关于组织开展新型测报工具试验工作的通知”(农技植保函〔2017〕114号),内容包括昆虫性诱电子智能测报系统、重大害虫远程实时监测系统、农作物重大病虫害实时监控物联网等试验示范;其中富宁县承担了农作物重大病虫害实时监控物联网建设。

在农作物害虫数字化监测预警迫切需求的大背景下,近年文山州加快了新型测报工具的引进与应用和物联网建设的脚步,完善了以州站为中心,7县1市植保植检站和28个重点乡(镇)农技站为主的病虫监测预警网络体系和病虫监测预警基础设施建设。建成了2个农业有害生物预警与控制区域站,2个植保田间观测场及应急药械库,其中麻栗坡县田间观测场是全国农技中心确定的全国4个(中越边境)稻飞虱监测点之一,1个农作物重大病虫害实时监控物联网监测站,引进6套害虫远程实时监测系统并应用于监测水稻、辣椒、柑橘、玉米、蔬菜等作物的主要害虫。

2 物联网建设内容、监测对象及监测时间

农作物重大病虫害实时监控物联网建设,安装了病虫害自动化监测系统、虫情信息自动采集系统、生态远程实时监控系统、物联网信息处理控制系统和农林小气候信息采集系统;主要针对水稻重大害虫开展灯诱物联网监测;监测时间:4—10月。

害虫远程实时监测系统是在昆虫性诱的基础上结合自动计数、远程实时报传、数据分析等物联网电子信息技术研发出的现代化监测工具。主要针对稻纵卷叶螟、三化螟、烟青虫、粘虫、玉米螟、橘小实蝇、小菜蛾等重大害虫开展主要发生期实时监测;根据不同作物在不同生育期主要害虫的发生特点,于1—12月分别开展监测。

3 应用效果分析

3.1 农作物重大病虫害实时监控物联网监测情况

系统自动识别害虫,并将诱集到的重大害虫按日诱虫量分类统计,通过网络实时、自动传输到手机端、电脑端,减轻测报人员工作量,提高工作效率;从虫情信息自动采集和统计分析图可分析出害虫发生消长规律、结合作物生育期分析和研判害虫发生趋势,并将为下一步建立害虫发生和预测模型积累数据(图1)。

“墒情设备管理”可根据用户需要,按天、周、月、作物生长季提供实时气象和土壤墒情数据(包括土壤水分、光照强度、风速、风向、温度、湿度等),同期对超限值数据作出警告和报警提示;用户根据土壤和气象数据结合作物特性、长势、生育期等综合分析害虫发生趋势及预测发生期和发生量(图2)。

3.2 害虫远程实时监测系统监测情况

以监测柑橘小实蝇为例,从图3可见,系统计数偏差小、准确性较好,吻合度较高。通过系统自动计数与人工复核计数比对,数据准确吻合度为74.07%。

从图4可见,系统监测数据与采用黄板监测的结果基本一致,图示7月为橘小实蝇发生高峰期。

系统能自动统计诱虫数量、监测田间环境数据,映射出监测对象日诱集量和消长动态变化,并将监测数据实时发送到系统平台和测报员手机,极大地减轻了测报人员工作量。

4 后续完善及建设意见

(1)按照省部共建、综合监测、信息共享、动态管理的思路,积极做好“区域综合监测站”和“农作物病虫疫情监测分中心田间监测点”项目申报,争取配备气候监测仪、重大病害智能监测仪、田间可移动实时监测设备(可移动监测单兵设备)和数据传输、汇总、分析等软硬件设施设备,增配田间实时监测物联网设施设备,健全县级病虫疫情信息化处理系统。

(2)农业物联网建设在远离集镇的农田,为确保信号收发和各系统运行正常需接入网络专线,造成物联网运行费用高,加之近年来各县(市)财政均取消了测报经费预算,只有积极向上级部门争取专项资金或运行经费,才能确保已建设好并投入使用的农作物重大病虫害实时监控物联网能够正常运行。

(3)必须加强测报技术人员对农作物重大病虫害实时监控物联网应用技术的培训,能够熟练使用和管护仪器、设备,充分发挥其性能,实现病虫害监测预警自动化和智能化。

(4)逐步推进、建设全省农作物重大病虫害实时监控物联网信息系统平台,形成测报数据互联互通,信息共享。

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