精准农业技术在作物病虫害管理中的应用

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

胡伟利 田艳云

汤阴县农业农村局 河南省安阳市 456150

摘要

精准农业技术以其独特的信息支撑和精准管理优势,正在逐渐改变传统的作物病虫害管理方式。本文将深入探讨精准农业技术在作物病虫害管理中的应用,以期为我国农业生产提供更高效、更环保的解决方案。


关键词

精准农业技术;作物病虫害;管理应用

正文


1精准农业技术概述

精准农业技术,作为现代农业发展的重要成果,集合了遥感、地理信息系统、传感器网络、大数据分析等多种高科技手段,实现对农田环境、作物生长状态及病虫害情况的实时监测与精准管理。该技术能够根据不同地块、不同作物生长阶段的需求,提供个性化的管理方案,从而提高农业生产效率,减少资源浪费,降低环境污染。

精准农业技术的核心优势在于其信息支撑和精准管理。通过实时监测农田环境数据,如温度、湿度、光照等,以及作物生长状况,如株高、叶面积、叶绿素含量等,精准农业技术能够为农业生产者提供及时、准确的信息支持。同时,基于大数据分析,该技术能够预测病虫害发生趋势,制定针对性的防控策略,从而有效降低病虫害对作物产量的影响。

 

2病虫害对作物的危害

2.1产量损失

作物病虫害是农业生产中不可忽视的问题,它们会直接对作物造成产量损失。一旦作物受到病虫害的侵袭,叶片受损、根系衰弱,将严重影响作物的光合作用和营养吸收,进而导致生长受阻、产量下降。在严重的情况下,甚至可能导致作物死亡,使农民辛勤的劳作付诸东流。

2.2品质下降

除了产量损失,病虫害还会对作物的品质产生负面影响。受病虫害影响的作物,其外观、口感、营养价值等方面都可能受到影响。例如,某些病害可能导致作物出现病斑、变形等现象,影响美观;而虫害则可能破坏作物的组织结构,使其口感变差。这些品质问题不仅会降低作物的市场价值,还可能影响消费者的购买意愿。

2.3生态环境破坏

作物病虫害的发生和蔓延还会对生态环境造成破坏。一些病虫害可能具有传播迅速、破坏力强的特点,如果不及时采取防控措施,它们可能迅速扩散至整个农田,甚至影响到周边地区。这不仅会破坏农田的生态环境,还可能对生物多样性造成威胁,影响生态系统的平衡。

 

3精准农业技术在作物病虫害管理中的应用

3.1病虫害监测与预警

如图1所示,为基于物联网的病虫害监测系统结构图。

精准农业技术通过集成物联网、遥感、大数据分析等先进技术,实现了对作物病虫害的实时监测与预警。物联网技术的应用使得农田环境数据、作物生长状态以及病虫害情况得以实时采集和传输,为农业生产者提供了第一手资料。遥感技术则能够实现对农田的宏观监测,通过卫星或无人机搭载的传感器获取农田的整体信息,为病虫害的防控提供宏观指导。同时,大数据分析技术能够对海量的农田数据进行深度挖掘,发现病虫害发生的规律和趋势,为农业生产者提供精准的预警信息。

在病虫害监测与预警方面,精准农业技术能够根据不同的作物种类、生长阶段以及环境条件,制定个性化的监测方案。例如,对于易受害的作物品种,可以加强对其生长环境的监测,一旦发现异常数据,立即进行预警。同时,通过对历史数据的分析,精准农业技术还能够预测未来一段时间内病虫害的发生概率和趋势,为农业生产者提供足够的时间制定防控措施。

 

1 病虫害监测系统

3.2精准施药与防治

精准农业技术在作物病虫害管理中,除了实现病虫害的监测与预警外,更在精准施药与防治方面展现出显著优势。传统的施药方式往往存在盲目性和过量使用的问题,这不仅浪费了资源,还可能对生态环境造成负面影响。而精准农业技术通过精确分析病虫害的分布和严重程度,能够实现有针对性的施药,有效提高了防治效果和资源利用效率。

在实际应用中,精准农业技术可以结合农田环境数据和作物生长状态,确定病虫害发生的具体区域和程度。如图2所示,通过无人机或智能农机装备,可以实现对这些区域的精准施药。同时,根据病虫害的种类和特性,精准农业技术还可以推荐合适的药剂种类和使用量,确保施药效果的同时减少对环境的影响。

 

2 无人机施药

此外,精准农业技术还可以结合生物防治、物理防治等多种手段,形成综合防治策略。例如,可以利用天敌昆虫或微生物制剂等生物防治手段,与化学防治相结合,达到更好的防治效果。这种综合防治策略不仅有助于提高作物病虫害的防治效率,还有助于维护农田生态系统的平衡。

3.3资源优化利用

精准农业技术,作为现代农业发展的重要产物,正以其独特的方式改变着传统的农业生产模式。通过对农田环境及作物生长状态的实时监测,这项技术能够实现对农业生产资源的优化利用,进而提升农业生产的效率和品质。

在农业生产中,病虫害一直是影响作物产量和品质的重要因素。传统的防控方式往往依赖于大量使用农药和化肥,这不仅增加了农业生产成本,还可能对环境和人体健康造成潜在危害。而精准农业技术的出现,则为病虫害防控提供了新的解决方案。

精准农业技术通过利用传感器、遥感技术、大数据分析等手段,实现对农田环境的实时监测。这包括对土壤湿度、温度、养分含量等关键参数的监测,以及对作物生长状态的持续跟踪。通过这些数据,技术人员可以准确地了解病虫害的发生情况和发展趋势,从而制定更加科学、合理的防控策略。

在病虫害防控过程中,精准农业技术能够根据监测数据,合理调整灌溉、施肥等管理措施。例如,在病虫害高发期,可以通过增加灌溉次数和施肥量,提高作物的抵抗力;而在病虫害得到有效控制后,则可以适当减少灌溉和施肥量,避免浪费资源。这种根据作物实际需求进行精准管理的方式,不仅能够保证作物的健康生长,还能有效提高产量和品质。

此外,精准农业技术还能通过减少不必要的农药使用和化肥投入,降低农业生产成本。通过精确控制农药的喷洒量和喷洒时间,可以避免过量使用农药对环境和作物造成的损害;同时,根据作物生长需求和土壤养分状况进行精准施肥,也能减少化肥的浪费。这些措施不仅有助于降低农业生产成本,还能提高经济效益。

3.4环境保护与可持续发展

随着全球环境保护意识的日益增强,农业生产也逐渐向着绿色、环保、可持续的方向发展。精准农业技术,作为现代农业发展的重要推动力,其在环境保护和可持续发展方面所发挥的作用愈发显著。

传统的农业生产方式往往过度依赖农药和化肥来提高产量,然而这种做法不仅增加了农业生产成本,还可能对土壤和水资源造成污染。而精准农业技术通过实时监测作物生长状态和病虫害发生情况,能够精确地计算出所需的农药和化肥用量,从而避免过量使用,降低对环境的污染。

在农业生产过程中,会产生大量的秸秆、畜禽粪便等废弃物。这些废弃物如果不得到妥善处理,可能会对环境造成污染。而精准农业技术通过科学规划和管理,能够将这些废弃物转化为有机肥料,用于农田的土壤改良和养分补充,既减少了污染物的排放,又提高了资源的利用效率。

通过合理利用农田资源,精准农业技术能够改善农田的生态环境,提高土壤的保水保肥能力,增强农田生态系统的稳定性和抵抗力。这有助于减少病虫害的发生和传播,降低农业生产对外部环境的依赖,实现农业生态系统的良性循环。

精准农业技术的应用,不仅有助于环境保护和可持续发展,也为农业生产者带来了更高的经济效益和社会效益。通过提高资源利用效率、降低生产成本、改善农产品品质等方式,精准农业技术为农业生产者带来了更多的收益和发展机会。同时,它也提升了农业生产的科技含量和竞争力,为农业现代化和可持续发展注入了新的动力。

3.5智能化管理与决策支持

在现代农业生产中,精准农业技术不仅提升了资源利用效率,还通过智能化管理与决策支持,使得农业生产过程更加高效、科学。随着大数据、人工智能等先进技术的应用,农业生产决策已经实现了从传统的经验决策向智能化决策的转型。

智能化管理通过实时监测、数据分析与预测,为农业生产者提供了全面的决策支持。无论是种植计划的制定、灌溉施肥的调控,还是病虫害的防控,都可以根据精准的数据和科学的模型进行决策。这不仅提高了决策的科学性和准确性,也降低了人为因素带来的不确定性。

此外,精准农业技术还能够实现农业生产过程的自动化和智能化。通过智能农机装备、无人机巡查、自动化灌溉系统等设备的应用,农业生产者可以实现对农田的远程监控和管理,减少了人工操作的繁琐和错误,提高了工作效率。

在农产品追溯和质量管理方面,精准农业技术也发挥了重要作用。通过记录和分析农产品生长过程中的各项数据,可以实现对农产品质量的全程追溯和监控。这不仅有助于保障农产品的质量安全,也提升了消费者对农产品的信任度。

 

4发展建议

4.1加大政策支持力度以推动精准农业的发展

为了促进精准农业技术的广泛应用和持续发展,政府应当出台一系列相关政策和资金扶持措施。首先,政府可以设立专项资金,用于鼓励农业生产者积极采用精准农业技术,以提高农业生产效率和质量。这些资金可以用于补贴购买精准农业设备、培训农业生产者掌握相关技术,以及奖励在精准农业领域取得突出成绩的农业生产者。

此外,政府还应加强精准农业技术的宣传和培训力度。可以通过举办培训班、现场观摩会等形式,向农业生产者普及精准农业技术的相关知识,提高他们的技术水平和应用能力。同时,还可以利用媒体渠道,宣传精准农业技术的优势和应用成果,增强农业生产者对精准农业的信心和认识。

4.2加强科技创新和研发以提升精准农业技术水平

科技创新是推动精准农业技术发展的关键。因此,鼓励科研机构和企业加大对精准农业技术的研发力度,是推动精准农业技术发展的重要途径。政府可以设立科研项目,支持科研机构和企业开展精准农业技术的研发工作,推动新技术、新设备的研发和应用。

同时,还应加强产学研合作,促进科研成果的转化和应用。科研机构和企业可以共同开展精准农业技术的研发项目,共享技术资源和成果,提高精准农业技术的水平和效果。此外,还可以建立精准农业技术创新联盟,加强行业内的合作与交流,推动精准农业技术的不断创新和发展。

4.3建立健全精准农业服务体系以提升服务质量

为了更好地支持精准农业技术的应用和推广,应建立健全精准农业服务体系。首先,可以建立精准农业技术服务中心或专业团队,为农业生产者提供技术咨询、方案设计、设备安装调试等一站式服务。这些服务中心或团队可以集中一批具有丰富经验和专业技能的农业技术人员,为农业生产者提供专业的技术指导和帮助。

此外,还可以建立精准农业技术推广网络,将服务中心或团队与农业生产者紧密联系在一起。通过网络平台,农业生产者可以方便地获取精准农业技术的相关信息和服务,及时解决在应用过程中遇到的问题和困难。

 

结语:

精准农业技术的发展为农业生产带来了革命性的变革,提高了资源利用效率、降低了生产成本、改善了农产品品质,为农业生产的可持续发展注入了新的动力。然而,我们也应看到,精准农业技术的应用仍面临着诸多挑战和问题。为了推动精准农业技术的持续发展和广泛应用,需要政府、科研机构、企业以及农业生产者共同努力,加大政策支持力度、加强科技创新和研发、建立健全服务体系、加强国际交流与合作。相信在各方共同努力下,精准农业技术将在未来发挥更加重要的作用,为农业生产的现代化和可持续发展做出更大的贡献。

 

参考文献:

[1] 朱珊珊.精准农业技术体系及构建分析[J].农村实用技术,2022(10):5-6.

[2] 宋永嘉,刘宾,魏暄云,等.大数据时代无线传感技术在精准农业中的应用进展[J].江苏农业科学.2021,(8)31-37.

[3] 夏朝俊,顾春新,李彬.精准农业无线传感器网络的研究与实现[J].机电工程.2015,(3)439-442.

 

 

 

 


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