近年來,由于耕作技術的改變,以及全球氣候變暖導致多種病蟲出現、繁殖、擴散,土壤和環境中病蟲初始菌源量和蟲源量幾乎處于飽和狀態。
病蟲害能夠直接造成大量糧食產量損失,有的病蟲害還會因為產生毒素等原因造成糧食質量下降、品質變差。因此,要做好重大病蟲害的監測預警工作,建立全國范圍的聯防聯控、統防統治體系。
由西北農林科技大學教授胡小平團隊研發的“作物病害自動監測預警系統”,較好地執行了這一監測預警工作,利用傳感器采集包括溫度、濕度、降雨量在內的環境數據以及病菌初始菌源量等各項數據,運用云計算監測預警小麥赤霉病、白粉病及玉米大斑病等作物病害。
作物病害自動監測預警,就是在農作物病害發生以前,利用傳感器、物聯網等自動獲取病害預測的相關數據,利用已經建立好的預測模型,來對病害未來發展的程度、造成的損失等做出預測。預測的結果可以通過手機小程序、計算機終端等來查看,這個過程基本上是自動化的,所以稱為自動監測預警系統。
據介紹,這套監測預警系統具有三個模塊,第一個模塊是環境因子數據采集模塊,包括采集周圍環境的溫度、降雨量、土壤濕度;第二個模塊是數據傳輸模塊,即安裝在預報器上面的傳感器,其采集的數據會不斷地通過定位系統、數據傳輸系統,進行加密傳輸,傳輸到云端數據庫進行保存;第三個模塊就是作物生長因子初始化模塊,其可以收集到小麥等農作物的生長階段、初始菌源量等數據。這套系統的基本原理,就是通過傳感器自動采集所需要的數據,通過已經研發好的預測模型進行運算,最后得出預測的結果用來指導病害的防控工作。
長期以來,作物病蟲草害的監測與預警主要依靠人工完成,不僅勞動強度大,而且預報的時效性和準確率不高。而這套系統可根據采集到的相關數據進行云計算,提前15天計算出作物病穗率,并通過手機短信等多種方式自動將病害信息發送給農戶,而農戶收到病害提醒信息后,可采取相應的農藥噴灑量,盡可能降低農藥殘留,因此,該系統也有望成為農業技術人員管理農業生產的“千里眼”和“聽診器”。
具體應用上,針對小麥赤霉病,作物病害自動監測預警系統在每年小麥抽穗前一周,就可以發出赤霉病發生情況的預警信息。各省、市、縣植保站或是小麥種植大戶可以根據信息做出防治決策。這套系統從2016年起投入使用,預測的準確度基本上都保持在70%以上。
據了解,“作物病害自動監測預警系統”自2016年開始試點應用,目前已陸續在我國10余個省(區)推廣使用,監測小麥面積100多萬畝,玉米面積50多萬畝,預測準確率在70%以上。未來,還可加大布點數量,建立每個推廣縣的專屬模型,為將來小麥赤霉病等作物病害的綜合防控,提供更精準的預報措施。