蔬菜病虫害防治中的农业信息技术应用分析

科技   2024-11-19 15:12   北京  


本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第4期,目次17


摘要:蔬菜在生长过程中会受到多种病虫害的侵害,导致减产和品质不高,给种植户带来较大经济损失。传统的病虫害防治主要依靠人工,以化学防治为主,效率低下且容易出现过度用药造成蔬菜农药残留超标。信息化时代,种植户应积极引入农业信息技术,做到对病虫害的精准防治、智慧管理,全面提升蔬菜生产管理效率和产品的品质。该文概述了农业信息技术的概念及用于蔬菜病虫害防治的优势,分析了传统蔬菜生产的病虫害防治问题,并探讨了农业信息技术在蔬菜病虫害防治中的具体应用。

关键词:蔬菜;病虫害;防治方法;农业信息技术;应用

随着社会经济的发展,人们的健康意识逐步增强,对农产品的质量与健康要求更加关注和重视,行业内的竞争越来越大,绿色无公害的高品质蔬菜深受市场消费者的青睐。鉴于此,蔬菜种植者需要进行科学的病虫害防治,而农业信息技术的应用是关键支撑,可以有效提升蔬菜生产效率和管理效果,有力推进农业的高效、绿色化发展。 

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农业信息技术对于蔬菜病虫害的应用优势


1.1   基本概念

农业信息技术是指应用现代信息技术手段,对农业生产过程中的各个环节进行数据采集、传输、处理和分析,以提高农业生产效率和质量的技术体系。蔬菜病虫害防治是农业信息技术在农业生产管理领域中的一个具体应用场景。

1.2   应用优势

农业信息技术在蔬菜病虫害防治中的应用,可以提高农业生产效益、减少资源浪费和环境污染,促进农业可持续发展。农业信息技术在蔬菜病虫害防治中具有以下优势:

一是实时监测与预警病虫害。可以利用无线传感器网络等技术,实时监测蔬菜病虫害的发生情况,并及时预警,提前采取相应的防治措施,降低病虫害对蔬菜产量和品质的影响。二是做到病虫害防治的精准施药。通过遥感技术、GPS定位等手段,可以对蔬菜田地进行精准划分,根据实际情况调整施药剂量和时间,减少化学农药的使用量和环境污染,提高防治效果[1]。三是为种植户提供数据分析与决策支持。通过大数据分析和人工智能算法,可以对蔬菜病虫害的发生规律、传播途径等进行深入研究,为农民提供科学的防治决策支持,提高防治效果。四是利于对农民进行培训与技术推广。农业信息技术可以通过移动互联网等渠道为农民提供病虫害防治的知识和技术培训,推广先进的防治方法和技术,提高农民的防治能力,促进农业可持续发展。

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传统蔬菜生产中的病虫害防治问题


2.1   防治工作效率低下

以往的蔬菜生产中采用传统病虫害防治和生产管理方式,主要以人工作业为主,进行人工捕捉、喷洒药剂、整地和清除杂草等,由于操作速度较慢,达不到及时遏制病虫害发展,有效降低生产损失的目的,不仅增加了种植者的劳动作业强度,还影响了农作物的产量和质量。同时,因无法做到对病虫害类型的精准分析,难以做到对病虫害进行全天候监控,不能准确预测其发展趋势,加上缺乏气象和防治经验的支持,容易错失最佳的防治时机。

2.2   生产管理成本较高

在传统蔬菜生产中,病虫害防治需要大量的人力及物资支持,尤其是在病虫害的集中暴发期,所需的人工作业时间长、农药及设备等使用频率高,一些规模化蔬菜生产基地需要在人工方面投入大量的费用。同时,传统防治工作不注意精细化管理,农民在购买防治药剂、设备等方面会造成物资上的较大浪费,导致了生产管理成本居高不下[2]。由于病虫害贯穿于蔬菜生长的全过程,需要进行连续性、规律性防治,而传统病虫害防治难以保证及时和全面防治,虽然进行了多次防治却效果依然不佳,这使得蔬菜生产管理的难度加大。

2.3   农药残留农残和环境污染大

传统的蔬菜病虫害防治,主要依靠化学药物,过度使用化学农药会导致蔬菜中的农药残留严重,对人体健康造成威胁。同时,过度使用农药化肥也会改变土壤性质,降低土地的生产力。种植者使用喷药机进行大面积喷施农药,施药过程中会使农药挥发,随风飘散到水源和其他农作物造成污染,可能影响人们身体健康并破坏生态平衡,不利于经济与生态的可持续发展。

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农业信息技术在蔬菜病虫害防治中的具体应用


在蔬菜病虫害的防治方面农业信息技术优势明显,可以起到较好的防治效果。主要用途及应用方式如下:

3.1   用于蔬菜生产过程中的环境监测

利用传感器网络对蔬菜生产过程中的环境因素进行实时监测和数据采集,包括温度、湿度、光照强度、土壤水分和营养成分等,以便精准掌握蔬菜生长环境的变化情况。根据将所采集的农作物生长数据信息上传到农业生产管理信息系统中,可以为农民提供全面的环境信息,农民可以通过手机或电脑等终端设备随时查看环境数据,及时发现环境异常并根据数据结果进行相应的种植措施调整,能够有效预防和减少病虫害发生的可能性。比如,大白菜喜欢冷凉环境,耐寒性较好,适宜生长的温度范围为5~25℃,平均温度17±5℃;多数蔬菜作物,光合作用的适宜空气湿度为60%~85%,土壤相对含水量为田间最大持水量的70%~95%。茄子属喜光作物,对光照强度和长度要求较高,光饱和点为4万~5万勒克斯,光补偿点为2000勒克斯。若监测到室内温度过高或过低,农民可以及时调整温室通风或加温设备,以保持适宜的生长温度。如果土壤水分不足,农民可以增加灌溉量,确保蔬菜的正常生长。这样,农民可以更精准地管理蔬菜生长环境,阻断病虫害的传播链条,提高蔬菜的产量和质量。

3.2   用于蔬菜主要病虫害的发生预测

通过利用农业信息技术进行病虫害的发生预测,农民能够更加科学地管理蔬菜生产过程。通过分析历史数据,可以了解特定地区和季节常见的病虫害类型和发生时间。同时,环境监测数据和气象信息提供了农作物生长环境的关键指标,包括温度、湿度和降雨量等。将这些信息与专家知识和算法模型结合,可以建立准确的预测模型,预测病虫害的发生风险。预测病虫害的发生风险有助于农民采取相应的防治措施。例如,华北地区的黄瓜蚜虫每年发生10多代,于4月底产生有翅蚜迁飞到蔬菜上繁殖为害,直到秋末冬初。其中以每年6—7月的虫口密度最大,为害最为严重。结合虫害发生规律和监测数据进行风险预测,可以指导农民提前采取适当的化学、生物等防治方法,最大程度地降低病虫害对蔬菜产量和品质的不利影响。

3.3   用于联网操控设备工具进行防治

引入物联网技术,可以将相关作业机械、设备和系统等进行全面对接互联,通过联网操控这些设备工具进行自动化病虫害防治,降低人工劳动量和生产管理成本。通过应用远程监控和智能控制技术,种植者不仅可以通过手机APP对蔬菜种植基地内温室大棚中的温湿度、灌溉系统等进行操控,还可以向喷打药机械设备等发出工作指令,远程操控这些设备并实时监测其工作状态。可以通过远程遥控自走式打药机或植保无人机可以按照预先规划的作业路线、作业速度和区域,定时定量对需要防治病虫害的蔬菜田地进行农药喷洒,可以实现对蔬菜病虫害的及时防治,避免因人力不足或天气原因影响造成的病虫害防治不及时,降低蔬菜生产过程中的损失。例如威宁县借助农业科技打造“农业4.0”样板田,利用植保无人机对高海拔坝区的白菜、白萝卜、莲花白等蔬菜喷施叶面肥和化学农药,防治小菜蛾虫害,无人机植保面积达到5000亩,虫害发生率下降20%左右,一次喷施节省植保用工1000个,无人机喷施相比人工打药减少农药用量30%以上,实现了蔬菜种植的低药高效。

3.4   用于蔬菜精准防治保证质量可靠

利用互联网、物联网和人工智能等技术,可以建立智能化的农业生产管理系统。这些系统可以实现对农田环境、作物生长情况和病虫害发生的实时监测和控制。通过对所采集数据信息的分析、预测,可以帮助种植者根据不同蔬菜品种的实际情况和生产需求以及病虫害的特点等,制定个性化的防治方案,提高防治效果,并减少因宽泛施药造成对环境的不良影响。其次,利用农业信息技术还可以实现对蔬菜质量的追溯与管理。通过建立农产品质量安全追溯体系,可以实现对农产品生产、加工、运输和销售全过程的监控和管理。这样一来,一旦发现农产品中存在污染或质量问题,可以及时追溯到具体的生产环节,采取相应的处理措施,确保产品品质。

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结语


农业的出路在于农业生产信息化,而农业信息技术的广泛、合理利用是关键。蔬菜生产过程中的病虫害防治既要保证时效、做到全面,还要确保绿色安全。为达到理想的防治效果,提高蔬菜种植户的综合效益,相关部门应加强新技术的宣传推广、应用培训等,促进农业生产的全面信息化、现代化发展。



参考文献:

[1]尹俏,董艳玲,李小波.农业信息技术在农业生产和技术推广中的应用[J].农业机械,2020(7):80+82.

[2]刘玉霞.绿色无公害蔬菜种植栽培与病虫害防治技术研究[J].种子科技,2023,41(11):68-70.



作者单位:山东省青岛市即墨区田横镇政府


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http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.11.017




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