物聯網技術在農作物重大病蟲害監測與預警領域的應用

范俊珺，黃奎，陸玉，農彬

（1. 文山州植保植檢站，云南 文山663099；2. 富寧縣植保植檢工作站，云南 富寧663400；3. 廣南縣植保植檢站，云南 廣南663300）

物聯網應用技術是利用局部網絡或互聯網等通信技術把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯在一起，形成人與物、物與物相聯，實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡。物聯網是互聯網的延伸，它包括互聯網及互聯網上所有的資源，兼容互聯網所有的應用，但物聯網中所有的元素（設備、資源及通信等）都具個性化和私有化[1-2]。

1 物聯網建設背景

為加強農作物重大病蟲害測報技術研究，加快推進新型測報工具研發與應用，不斷提高農作物重大病蟲害監測預警能力；2014年5月，由全國農業技術推廣服務中心組織，在湖北省武漢市召開全國新型測報工具研發與應用技術培訓會，病蟲測報處劉萬才處長強調了新型測報工具運用與推廣的重要性，會議還組織各省、市、區（縣）參會代表前往示范現場進行觀摩學習。2017年3月30日，全國農技中心發出“關于組織開展新型測報工具試驗工作的通知”（農技植保函〔2017〕114號），內容包括昆蟲性誘電子智能測報系統、重大害蟲遠程實時監測系統、農作物重大病蟲害實時監控物聯網等試驗示范；其中富寧縣承擔了農作物重大病蟲害實時監控物聯網建設。

在農作物害蟲數字化監測預警迫切需求的大背景下，近年文山州加快了新型測報工具的引進與應用和物聯網建設的腳步，完善了以州站為中心，7縣1市植保植檢站和28個重點鄉（鎮）農技站為主的病蟲監測預警網絡體系和病蟲監測預警基礎設施建設。建成了2個農業有害生物預警與控制區域站，2個植保田間觀測場及應急藥械庫，其中麻栗坡縣田間觀測場是全國農技中心確定的全國4個（中越邊境）稻飛虱監測點之一，1個農作物重大病蟲害實時監控物聯網監測站，引進6套害蟲遠程實時監測系統并應用于監測水稻、辣椒、柑橘、玉米、蔬菜等作物的主要害蟲。

2 物聯網建設內容、監測對象及監測時間

農作物重大病蟲害實時監控物聯網建設，安裝了病蟲害自動化監測系統、蟲情信息自動采集系統、生態遠程實時監控系統、物聯網信息處理控制系統和農林小氣候信息采集系統；主要針對水稻重大害蟲開展燈誘物聯網監測；監測時間：4—10月。

害蟲遠程實時監測系統是在昆蟲性誘的基礎上結合自動計數、遠程實時報傳、數據分析等物聯網電子信息技術研發出的現代化監測工具。主要針對稻縱卷葉螟、三化螟、煙青蟲、粘蟲、玉米螟、橘小實蠅、小菜蛾等重大害蟲開展主要發生期實時監測；根據不同作物在不同生育期主要害蟲的發生特點，于1—12月分別開展監測。

3 應用效果分析

3.1 農作物重大病蟲害實時監控物聯網監測情況

系統自動識別害蟲，并將誘集到的重大害蟲按日誘蟲量分類統計，通過網絡實時、自動傳輸到手機端、電腦端，減輕測報人員工作量，提高工作效率；從蟲情信息自動采集和統計分析圖可分析出害蟲發生消長規律、結合作物生育期分析和研判害蟲發生趨勢，并將為下一步建立害蟲發生和預測模型積累數據（圖1）。

“墑情設備管理”可根據用戶需要，按天、周、月、作物生長季提供實時氣象和土壤墑情數據（包括土壤水分、光照強度、風速、風向、溫度、濕度等），同期對超限值數據作出警告和報警提示；用戶根據土壤和氣象數據結合作物特性、長勢、生育期等綜合分析害蟲發生趨勢及預測發生期和發生量（圖2）。

3.2 害蟲遠程實時監測系統監測情況

以監測柑橘小實蠅為例，從圖3可見，系統計數偏差小、準確性較好，吻合度較高。通過系統自動計數與人工復核計數比對，數據準確吻合度為74.07%。

從圖4可見，系統監測數據與采用黃板監測的結果基本一致，圖示7月為橘小實蠅發生高峰期。

系統能自動統計誘蟲數量、監測田間環境數據，映射出監測對象日誘集量和消長動態變化，并將監測數據實時發送到系統平臺和測報員手機，極大地減輕了測報人員工作量。

4 后續完善及建設意見

（1）按照省部共建、綜合監測、信息共享、動態管理的思路，積極做好“區域綜合監測站”和“農作物病蟲疫情監測分中心田間監測點”項目申報，爭取配備氣候監測儀、重大病害智能監測儀、田間可移動實時監測設備（可移動監測單兵設備）和數據傳輸、匯總、分析等軟硬件設施設備，增配田間實時監測物聯網設施設備，健全縣級病蟲疫情信息化處理系統。

（2）農業物聯網建設在遠離集鎮的農田，為確保信號收發和各系統運行正常需接入網絡專線，造成物聯網運行費用高，加之近年來各縣（市）財政均取消了測報經費預算，只有積極向上級部門爭取專項資金或運行經費，才能確保已建設好并投入使用的農作物重大病蟲害實時監控物聯網能夠正常運行。

（3）必須加強測報技術人員對農作物重大病蟲害實時監控物聯網應用技術的培訓，能夠熟練使用和管護儀器、設備，充分發揮其性能，實現病蟲害監測預警自動化和智能化。

（4）逐步推進、建設全省農作物重大病蟲害實時監控物聯網信息系統平臺，形成測報數據互聯互通，信息共享。