高级搜索
当前位置: 首页 » 马铃薯技术 » 科技三农

物联网技术在晚疫病防治中的应用实践

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-09-20  浏览次数:1022

物联网技术在晚疫病防治中的应用实践

一、物联网技术简介 

    物联网(Things of Internet)是近几年迅速发展并为人们所熟知的概念,被公认为是继计算机、互联网、移动通信后世界信息产业革命的新一次浪潮,被认为是下一个万亿级产业。其市场前景预期将远远超过计算机、互联网和移动通信,必将成为世界经济的新增长点,为未来社会经济发展、社会进步和科技创新提供最重要的基础设施保障,也必将彻底改变人们的生活方式。

    所谓农业物联网(Agro-things of Internet)应用技术就是通过传感、通讯、计算机网络技术及专家决策模型的研发应用,对农业生产环境及农业生产操作环节进行智能化监测控,从而为农产品生长(生产)提供适宜的环境或者对动植物疫情进行预警,提高农业劳动生产率、土地产出率、资源利用率及农产品安全率。

二、马铃薯晚疫病预警与防控决策系统设计原理与关键物联网技术 

    马铃薯晚疫病(Potato Late Blight)是一个典型性气候性病害,病害的发生与否往往和马铃薯生长环境中的气象因子(如温度、湿度及降雨)有密切关系。
马铃薯晚疫病防治

马铃薯晚疫病监测预警与防控决策系统将监测终端(传感器)、无线通讯、Web技术、地理信息系统(GIS)、晚疫病知识、专家决策系统(预警模型及防治策略)有机地结合在一起,能够对监测地的马铃薯晚疫病信息进行实时监测、预警、诊断及科学防控。该系统的特点与优势:

(一)、多点同步自动气象数据采集:通过无线通信技术,数据实时自动采集,自动解析入库,避免人工干预,真正做到无人职守模式。

(二)、实时侵染分析:针对各监测点的气象数据,依据马铃薯晚疫病预测预报模型实时提供马铃薯侵染分析,包括侵染曲线、侵染期间温湿度的变化等,进而直观地显示在系统GIS地图上。并可进行短信、Email等多种模式的告警。

(三)、气象数据共享:以Web方式向相关部门和机构共享马铃薯监测点的相关气象数据及其侵染分析数据。移动监测终端:通过手机客户端软件,达到任何时间、任何地点对气象数据的实时浏览,快速掌握马铃薯晚疫病侵染发生状况,进而达到及时有效地布置防御措施。

(四)、农户可以在平台上选择有效防治药剂和防治时期。 

三、马铃薯晚疫病预警与防控决策系统研发与应用

我国马铃薯常年种植面积接近1亿亩,排名世界第一,是保障粮食安全、增加农民收入的重要作物。但我国马铃薯生产和管理配套技术的研究与推广仍然相对落后,单产水平相对较低,特别是马铃薯晚疫病等重大病虫给马铃薯产业的可持续发展造成了严重威胁。比利时是欧洲马铃薯生产管理水平较高的国家,特别是比利时埃诺省农业工程中心(CARAH)研发的“马铃薯晚疫病监测预警和防控技术”在欧洲很多国家已推广应用多年,能够准确预测晚疫病发生时间,指导防控策略制定,有效控制为害,效益显著。截止目前,重庆、贵州、甘肃、内蒙古、湖北、宁夏等11个马铃薯主产省区市共建立马铃薯晚疫病系统监测站300多个,覆盖面积接近300万亩。从已经实施运用马铃薯晚疫病数字化监测预警系统的重庆、内蒙等地来看,该系统对晚疫病发生的预测准确率达到97%,能够有效指导大面积病害防控工作。通过对重庆的巫溪等区县测产,应用“马铃薯晚疫病数字化监测预警系统”的田块,马铃薯亩产量较未应用区增产幅度在300-1200公斤之间,增产、增值效果十分明显。其次,通过本系统的应用,降低了农药使用量和防治成本,从而有效地保护了农业生态环境。 “马铃薯晚疫病数字化监测预警系统研发及应用”获得2011-2013年度农业部农牧渔业丰收计划奖二等奖。

在各地准确预测的基础上,各地严格按照马铃薯晚疫病预警防控系统指导大田防治,取得了非常明显的增产效果。如2015马铃薯晚疫病大发生年份,重庆巫溪县全县17个乡镇建立的25个监测点,监测预警面积20万亩,为马铃薯产区提供了准确的防治信息。按亩均挽回损失570公斤计算,挽回产量8.55万吨,挽回经济损失1.2亿元人民币。

四,系统应用实例及存在问题 
马铃薯晚疫病监测预警系统

    目前,重庆、贵州、甘肃、内蒙古、湖北、宁夏等11个马铃薯主产省区市共建立马铃薯晚疫病系统监测站300多个,覆盖面积接近300万亩,系统运行良好,例如:

    1、2014-2015年,系统显示马铃薯晚疫病发生时间顺序自南向西,发病最早的贵州省荔波县两年连续预测准确。

    2、少数地区利用该系统取得了良好的经济和社会效益。例如重庆市巫溪县,目前系统田间感应器已经发展到25个,今年正在落实扩大到40个;内蒙古乌兰察布市田间感应器也发展到了40个田间感应器。

    3、帮助中国马铃薯种植大户解决了马铃薯晚疫病防治难题。例如内蒙古牙克石种植大户李义森自行购置田间感应器(气象站),并派技术人员到比利时学习。目前一些种植大户拟计划购置检测设备。

4、决策部门了解马铃薯晚疫病疫情和制定防控策略有了依据。在没有该系统之前,决策部门只能等到晚疫病发生以后,才能了解疫情的严重度并导致防治策略制定滞后。有了该系统,决策者就能够依靠物联网及时了解疫情,并制定科学的防控策略。

目前的主要问题有以下几点:

1、田间感应器配置数量严重不足。中国有接近1亿亩马铃薯,按照每个气象站监测覆盖1万亩计算,全国至少总共需要1万个左右的田间气象站来监测马铃薯晚疫病,但目前全国只有300-400个,数量严重不足,并且分布不均。

2、小气候影响晚疫病发生。例如西南山区,小气候特点十分明显,在某种程度上,影响预测马铃薯晚疫病的准确性,需要添置更多气象站;其次,各马铃薯产区种植品种、种植方式多种多样,例如感病品种,抗病品种,保护地栽培等等多因素的影响,需要开发不同类型的感应器;再之,农业部门和气象部门数据资源无法共享,例如气象部门的传感器或者气象站大多数安置在城区或者建筑物附近,所取得的数据农业部门不能用于马铃薯晚疫病监测预警等等。

4、重视硬件添置,忽略人力资源能力建设。大多数人认为,马铃薯晚疫病监测预警防控技术只要购买了田间感应器,配置了互联网即可。事实上,马铃薯晚疫病监测预警防控系统更需要一定的技术支撑,田间工作者和专家团队是该系统的主要组成部分。

五、系统全程自动化监测与防治系统的发展展望 

  随着马铃薯主粮战略的实施和物联网技术的普及,马铃薯晚疫病监测预警与防控决策系统物联网将在为我国马铃薯产业发展保驾护航方面发挥更加巨大的作用。中国每年全国马铃薯晚疫病发生面积在4000万亩左右,如果平均每亩挽回马铃薯产量损失300公斤,经济社会和环保效益将十分显著。

 

温馨提示关注微信公众号:马铃薯防控物联网,全国400多个晚疫病监测区,助您实时了解晚疫病最佳防控时间
微信公众号:马铃薯防控物联网
 
[ 马铃薯技术搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

0条 [查看全部]  相关评论

推荐图文
点击排行