果樹病蟲害防治信息化技術研究

果樹病蟲害的定義是指在果樹生長發育過程中，由于受到有害生物如包括害蟲、病原菌、病毒等，或非生物因子如干旱、水澇、缺乏營養元素、溫度不適等的影響，導致果樹正常生長和發育受到干擾或破壞，從而造成產量下降、品質降低甚至果樹死亡的一系列不良現象。果樹病害可以分為侵染性和非侵染性。侵染性病害是由病原微生物引起的病害，具有傳染性，如蘋果輪紋病、褐斑病、蘋果花葉病、銹果病等。非侵染性病害是由非生物因子引起的病害，如氣候因素、土壤因素、營養失調等，不具有傳染性。這類病害通常表現為果樹生長不良、葉片變色、果實畸形等癥狀，如缺素癥、日灼病、凍害等。果樹病蟲害的危害與影響主要體現在以下幾個方面。

一是對果樹生長的影響。病蟲害會直接導致果樹生長緩慢，樹形矮小，枝條纖細，葉片黃化、卷曲或脫落。例如，葉片被害蟲啃食后，光合作用效率降低，影響養分的合成和傳輸。長期受到病蟲害的侵襲，果樹樹體會衰弱，抗逆性降低，容易感染其他病蟲害。根部病害會導致果樹水分和養分吸收能力下降，進一步加劇樹勢的衰弱。部分病蟲害甚至會導致果實內有毒物質積累，對人體健康造成危害。二是對經濟效益的影響。病蟲害會降低果樹的產值，減少果農的經濟收入。三是對生態環境的影響。大量使用化學農藥進行病蟲害防治會對生態環境造成破壞。長期依賴化學農藥進行病蟲害防治會導致果園生物多樣性的下降，破壞生態平衡，不僅影響果樹的生長環境，還可能對周邊生物造成危害]。

1傳統的果樹病蟲害防治方法及其局限性

1.1化學防治

化學防治是通過使用化學農藥來控制和消滅病蟲害的方法，見效快、效果好，能夠迅速殺死大量的病蟲害。但化學農藥可能殘留在果實和土壤中，對環境和人體健康造成潛在威脅。此外，長期使用化學農藥可能導致病蟲害產生抗藥性，使得農藥效果逐漸降低。化學農藥在殺死害蟲的同時，也可能對益蟲和其他生物造成傷害，破壞果園生態平衡[2]。

1.2 物理防治

物理防治是利用物理手段來控制和預防病蟲害的方法，包括光、熱、電、聲等物理因素的應用。物理防治根據不同病蟲害的特點，采用不同的物理方法進行防治。此外，物理防治的覆蓋范圍較小，且效果可能受到環境、天氣等因素的影響，存在一定的不穩定性（圖1）。

1.3生物防治

生物防治是利用生物或其產物來控制病蟲害的方法，包括天敵法、干擾法和生物農藥法等。生物防治對病蟲害的持續控制能力強，生物防治過程中不需要接觸大量的化學物質，可降低農藥殘留，對環境影響小。但生物防治的見效速度相對較慢。此外生物防治的使用往往有限制條件。如微生物農藥需避免高溫、強光等條件，否則易失活；投放天敵的時間必須與害蟲發生或產卵時間吻合，才能起到良好效果[3]。

2信息化技術防治果樹病蟲害

隨著科技的進步和人們對環保、健康要求的提高，人們不斷探索和推廣更加高效、環保、安全的果樹病蟲害防治新技術。在人工智能和計算機技術快速發展的背景下，信息化技術開始應用于果樹病蟲害的監測、預測、識別、診斷和防治中。例如物聯網自動蟲情信息系統、遙感監測技術、智能物聯網設備等的應用，使得果樹病蟲害的監測和防治更加智能化、自動化和精準化。

2.1信息化技術防治果樹病蟲害的特點

信息化技術防治果樹病蟲害是指將信息技術應用于果樹病蟲害的監測、預測、識別、診斷、信息管理和決策支持等方面。它利用傳感器、遙感器、圖像識別算法、大數據分析等工具，實時采集和分析果樹病蟲害的相關數據，為果農提供及時、準確的病蟲害信息和防治建議。信息化技術防治果樹病蟲害的特點有以下幾個方面：第一，高效性與準確性。信息化技術能夠快速準確地獲取果樹病蟲害的發生情況和分布范圍，提高防治工作效率。第二，智能化決策支持。通過數據分析和建模，結合專家經驗和科學規律，為果農提供科學的防治建議和決策支持。第三，實時監測與預警。利用傳感器和遙感技術，實時監測果樹病蟲害的發生動態，及時發現并采取防治措施，減少病蟲害的擴散和損失。第四，資源優化配置。信息化技術可以幫助果農優化資源配置，如精準施藥、節水節肥等，提高資源利用效率。第五，促進農業可持續發展。通過減少化學農藥的使用量，減少對環境的影響，推動果樹產業的綠色轉型和可持續發展（圖2）[4]。

2.2信息化技術防治果樹病蟲害的關鍵創新

一是遙感技術。遙感技術是一種利用電磁波探測地表物體的科學與技術。它通過人造衛星、飛機或其他飛行器上搭載的遙感器，向地面發射電磁波并接收其反射或輻射回來的信號，進而將這些信號轉化為數字圖像或數據信息。這些圖像或數據經過處理和分析，可以揭示地面物體的性質、狀態、分布及變化等信息。在遙感技術中，不同物體因物質組成、結構、表面狀態等差異，對電磁波的反射、吸收和發射特性也不同。因此，通過測量和分析這些電磁波特性，可以實現對地面物體的識別和監測[5]。

二是傳感器技術。傳感器按功能分類主要包括但不限于溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器、聲傳感器等，它們在果樹病蟲害預警中發揮著各自的作用。溫度傳感器用于監測果園內的溫度變化，對于了解病蟲害的發生規律及果樹生長狀況至關重要。濕度傳感器用于測量土壤和空氣的濕度，濕度是影響病蟲害發生和繁殖的重要因素之一。光傳感器用于檢測光照強度和光照時間，光照不足或過量都可能影響果樹的健康，進而影響其對病蟲害的抵抗力。聲傳感器能夠捕捉害蟲活動產生的聲音，如咀嚼聲、飛行聲等，為害蟲的監測和預警提供重要線索。此外，還有專門用于監測特定氣體的氣體傳感器，以及能夠測量物體加速度、壓力、位移等的傳感器，這些在果樹病蟲害預警系統中同樣具有潛在的應用價值（圖3）。

三是數據處理。數據處理是將原始數據轉換為有價值信息的過程，它在果樹病蟲害防治決策中起著至關重要的作用。數據處理流程主要包括以下幾個步驟：（一）是通過果園內安裝的病蟲害誘捕器、氣象站、土壤傳感器等設備，全面采集環境數據和病蟲害數據。這些數據涵蓋了病蟲害類型、數量、分布，以及果園內的溫度、濕度、光照、土壤養分等多種信息。（二）是對收集到的數據進行審查校驗和整理，去除異常值和缺失值，確保數據的質量和可靠性。這一步驟是后續分析的基礎，能夠保障分析結果的準確性。三）是將審查校驗后的數據整合在一起，形成一個完整的數據集，便于后續的數據分析和處理。

（四）是根據分析需求，對數據進行適當的轉換，以便數據能夠更好地適應分析模型或算法。

四是物聯網技術。如物聯網自動蟲情測報燈。它是一種集害蟲誘捕、圖像采集、自動識別、數據傳輸和分析預警于一體的智能化設備。它利用害蟲的趨光性，通過特定光源吸引害蟲靠近并落入捕蟲裝置中。設備內置的高清攝像頭會自動拍攝落入害蟲的圖像，并通過物聯網技術將圖像數據傳輸至云端服務器。在云端，利用先進的圖像識別算法，系統能夠自動識別害蟲種類、數量和活動規律。同時，結合氣象數據、土壤數據等環境信息，系統可以進一步分析害蟲發生的趨勢和潛在風險，為果園管理者提供精準的蟲情測報和防治建議。物聯網自動蟲情測報燈的應用，實現了對果樹病蟲害的實時監測與精準預警。果園管理者可以通過手機或電腦隨時查看監測數據和分析結果，根據預警信息制定針對性的防治措施，有效控制害蟲擴散，減少農藥使用量和頻率，降低對環境的污染和對果品的殘留風險。此外，物聯網自動蟲情測報燈還可以與其他智慧農業設備如氣象站、土壤水分傳感器等相結合，形成完整的果園環境監測體系，為果園的精準灌溉、施肥等管理提供數據支持，進一步提高果園的生產效率和果品品質。

3信息化技術防治果樹病蟲害面臨的挑戰與未來發展方向

盡管果樹病蟲害防治信息化技術發展迅速，但在發展過程中仍然面臨一定的挑戰。（一）是技術難度較大，果樹病蟲害防治信息化技術涉及多個領域的融合，需要較高的技術水平和專業知識。為此，研發部門應加強技術研發和創新，提高技術水平；同時，加強人才培養和知識普及，提升果農的技術素養。（二）是技術成本高，信息化技術的應用需要投入大量的資金用于設備購置、系統開發和維護等。可以通過政策扶持、市場推廣等方式降低應用成本；鼓勵企業和社會資本參與農業信息化建設，形成多元化投入格局。（三）是信息化基礎設施建設滯后，部分果樹種植區域的網絡覆蓋不全面、信息化設備缺乏，影響了病蟲害防治信息的傳遞和共享。因此可以加強農業信息化基礎設施建設，提高果園的信息化水平；同時，整合各類病蟲害防治信息資源，建立統一的信息平臺，提高信息共享和利用效率。

參考文獻

[1]熊春立.果樹栽培管理技術及病蟲害防治措施探究[J].新農業，2023（15）：40-41.

[2] 高艷衛.果樹病蟲害防治技術的改進及應用探析[J].食品界，2023（9）：116-118.

[3] 劉軍濤.探究果樹種植技術和病蟲害防治要點[J].農業開發與裝備，2023（7）：182-183.

[4] 石佳鷺，張海霞.果樹病蟲害信息化技術的應用[J].農業工程技術，2023，43（23）：31-32.

[5] 李麗，李輝，劉威加.果樹綠色高效栽培與農業信息化集成技術應用：評《果樹高質高效栽培與病蟲害綠色防控》[J].科技管理研究，2023，43（18）：252.