粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系的优化与应用

魏 辉 尹正丰

（南京远望富硒农产品有限责任公司，江苏 南京 211500）

粮油原料杀虫是社会关注的一个焦点问题和一项重要的学术研究课题。粮油原料（如稻谷）在生长期间会遭遇各种病虫害的侵袭，严重影响其产量。为此，以粮油原料（如稻谷等）的杀虫过程监控及效果评价作为本文的研究对象，在明晰粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系应用目标及考核方法的前提下，设计并应用基于物联网技术的粮油原料杀虫的过程监控及效果评价体系，体现其良好的经济、生态、社会效益。

1 粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系的应用目标及考核方法

1.1 应用目标

粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系的应用预期达到不同目标，如：科学技术产业预期目标、社会经济和生态效益目标。其中：科学技术产业预期目标主要包括有：①杀虫剂及其气体浓度监测系统1～2套，准确率在85%以上；②杀虫剂使用和操作规范2～3套；③杀虫剂使用和操作规范标准体系1套，并在2～3个加工企业进行示范；④申请国家发明专利1～2项。社会经济和生态效益目标主要是通过对粮油原料杀虫过程监控和效果评价，较好地提高储粮害虫预警能力，减少过量使用杀虫剂而引发的环境污染和资源浪费现象，顺应绿色环保发展要求。

1.2 考核方法

具体的考核方法主要由课题专家组进行测评，子课题每年至少召开两次研究进展汇报会议，主要依照子课题任务书年度计划与考核指标进行评测，并上报课题组。委托各参与单位的科研管理部门进行内部监督和管控，依照项目管理办法对粮油原料杀虫过程监控及效果评价进行监管，由第三方机构对子课题研究进度、人员考核、经费使用、技术指标等进行客观公正的评价。具体评测方法根据不同内容进行选择，如：子课题研究进展根据专家鉴定/评价意见和第三方测试报告进行评测，论文则根据录用证明、收录证明、检索报告进行评测，专利根据公开通知书进行评测，标准则根据任务书、送审稿、颁布通知书进行评测，著作根据版权页、出版发行等信息进行评测。

2 粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系的优化应用内容

2.1 粮油原料杀虫现状及问题

粮油原料（如稻谷）杀虫剂有不同种类，要结合实际需求进行选择，如：中低毒有机磷类杀虫剂渗透性强，适用于稻谷、麦类、蔬菜、果树、棉花等作物害虫的防治；拟除虫菊酯类杀虫剂杀虫谱广、用量少、对害虫的杀伤力大、残留量低；氨基甲酸酯类杀虫剂选择强、对高等植物低毒、在生物环境中极易降解；沙蚕毒素类杀虫剂的杀虫谱广、杀虫作用机制特殊、低毒低残留，适用于稻谷、蔬菜、茶树等作物的害虫防治。在当前粮油原料杀虫过程中存在以下问题。

2.1.1 粮油原料杀虫过程存在监控缺失。粮油原料作物种植面积不断扩大，但其杀虫过程中的监控呈现相对滞后的状态。传统杀虫监控过程还需要人工进行操作和控制，增加了管理维护难度。

2.1.2 粮油杀虫评价体系尚未完善。尽管在粮油原料杀虫实践过程中获得了明显的除虫效果，通过试验示范、大面积推广应用等方式突显其经济社会效益。然而，对于粮油原料杀虫的评价体系的建立尚未完善，尤其是针对智能化粮油原料杀虫过程监控及评价体系存在缺失。没有科学完善的评价指标和体系，无法科学全面地评价粮油原料杀虫效果［1］。

2.2 粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系的应用

互联网技术为粮油原料杀虫监控及效果评价提供了重要的技术支持。针对目前粮油原料杀虫过程监控不及时和杀虫效果评价体系不健全等问题，可利用现有的杀虫剂的浓度和害虫行为监控等杀虫效果评价指标，评估已建立的杀虫过程监控体系，并利用物联网技术优化已建立的杀虫剂或气体浓度监测系统及其杀虫效果评价体系。这一指标体系已在南京、镇江等国家粮食储备库和远望富硒等大型粮油加工企业进行应用示范，实现了精准用药、安全储粮的目的。

具体来说，可以充分借助GSM技术、ZigBee技术，设计和应用基于物联网的光伏智能粮油原料杀虫物理防治监控系统，在光伏发电技术的支持下，利用频振式LED灯搭，搭配紫外灯，形成宽谱诱虫光源；并采用模块化的设计理念和方法，对预警装置、杀虫装置、清洁装置、供电装置与电源控制装置进行设计和应用。其中，预警装置利用各类传感器采集稻谷杀虫的数据信息，并对相关数据进行发送和传输。杀虫装置主要利用高压电网等适宜的装置诱捕害虫，并对诱捕的害虫进行收集。清洁装置主要由清洁盘和机械传动部分组成。供电装置与电源控制装置则为灭虫提供所需的电能，并进行杀灭害虫电能控制［2］。

粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系能够较好地优化粮油原料害虫精确预警模型和动态监测系统，实时监测和采集田间的害虫杀灭数据信息，精准溯源定位环节问题，并通过系统平台进行实时遥控诊断和分析，根据病虫害情况，提出针对性防治方案。基于杀虫过程杀虫剂动态分布及扩散规律，创新优化粮油原料杀虫效果评估系统，及时发布稻谷病虫害防治措施和相关信息，可实现精准用药，防控储运过程中杀虫剂和农药污染。同时，将多学科交叉的原理及方法运用到粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系中，研究仓储生态因子与杀虫剂杀虫效果的关系，了解粮油原料作物生长、发育的行为和分布有直接或间接影响的环境因素。并基于储藏过程时间序列数据，实时把握粮油原料储藏过程中的品质变化状况，如稻谷储藏过程中脂质的变化等，实时把握粮油原料储藏的外部诱导因素，包括水分、温度、虫害等，结合深度神经网络等分析方法，揭示杀虫过程监测体系基本模型，做好粮油原料储藏过程的水分控制，避免其出现发热、霉变的现象；注重粮油原料储藏过程的温度控制，采用空调控温和谷冷机机械制冷控温的方式，延缓粮油原料品质劣变。并加强粮油原料病虫害的控制，适当采用环流熏蒸、自动控温的方式进行控制，并保证良好的通风条件，有效抑制粮油原料的虫害现象。通过上述措施实现粮油原料杀虫过程的监控，实现智能化的精准施药。

3 粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系的效益分析

粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系的应用能够获得预期的经济、生态、社会效益。从经济效益来看，粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系的应用能够明显降低农药成本，实现节本增收。以某农户为例，自防区的农药成本为1 545.6元/hm2，示范区的农药成本为985.5元/hm2，可见采用粮油原料杀虫过程监控及效果评价体系后，节约农药成本560.1元/hm2，同时也节约了用工成本近547.8元/hm2。从生态效益来看，能够减轻农药对农田生态环境的污染，延缓病害虫抗药性的生成。从社会效益来看，稻谷产量和品质得到大幅度提升，实现粮油原料杀虫过程监控及效果评价的良好社会反响［3］。

4 结语

综上所述，本文主要面向粮油原料（如稻谷）研究不同杀虫剂浓度和剂量的分布与杀虫效果的关系，建立智能化浓度监控系统与杀虫效果评价系统，为粮油原料的储藏环节的杀虫技术的智能化和精准施药提供重要依据，有效指导粮油作物的安全储藏，为粮油储藏提供切实可行的理论和实践依据，具有显著的科学意义。通过杀虫过程监控与效果评价，提高储粮害虫预警能力，可节省人工，降低成本，同时减少由于多次使用杀虫气体、滥用杀虫气体等所产生的环境污染与资源浪费，从而实现绿色可持续发展，从源头上提高我国粮油品质和安全保证水平，实现从“被动应对”向“主动保障”的转变。