智能化农业植保技术在农作物病虫害防治中的应用

倪静

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.18.019

随着农业科技的飞速发展，智能化农业植保技术在现代农业中的作用日益凸显，智能化植保技术通过引入先进的传感技术、图像识别、大数据分析和人工智能等，实现了对农田环境的实时监测、病虫害的精准识别和防治。这种技术不仅能够提高防治效果，减少化学农药的使用，还有助于降低人力成本，提升农业生产效率。近年来，我国智能化农业植保技术的发展取得了长足进步。越来越多的农场开始采用无人机、智能喷雾设备等高科技产品进行病虫害防治，这些设备可以精确地将农药喷洒到受病虫害影响的区域，避免了对环境的污染和浪费，为农作物的健康生长提供了有力保障，这一实践不仅证明了智能化农业植保技术在提升防治效果、节省人力成本方面的巨大优势，也为其他地区提供了宝贵的经验和借鉴。

一、智能化农业植保技术介绍

1、智能无人机遥感技术

智能无人机遥感技术已成为现代农业领域中的一项革新性技术，尤其在作物病虫害监测方面展现出其独特的优势，该技术利用无人机搭载的高精度传感器，能够捕捉到作物在不同光谱波段的细微变化，这些变化正是病虫害胁迫下作物的光谱响应，当作物受到病虫害侵袭时，其叶片的色素、形态和结构都会发生相应改变，这些改变在光谱响应上得以体现。通过无人机遥感技术获取的高分辨率遥感影像、视频和点云等数据，为作物病虫害监测提供了丰富而准确的信息源，这些数据经过专业的处理、挖掘和建模分析，能够精准地识别出病虫害胁迫的类型、程度和分布情况，这种非接触式的监测方式不仅提高了监测的效率和准确性，还避免了传统人工巡查可能带来的破坏和延误，智能无人机遥感技术的应用为现代农业的病虫害防治工作提供了强有力的技术支撑，有助于实现农业生产的智能化、精准化和可持续发展，随着技术的不断进步和应用的深入拓展，其在未来农业领域的应用前景将更加广阔。

2、智能无人机植保技术

无人机植保技术，作为现代农业领域中的一项创新科技，正以其高效、灵活和智能的特点，逐步改变着传统的农林植物保护方式，该技术依托于先进的无人飞行器平台，结合导航飞控系统和喷洒机构，实现了对农田作物的精准施药、施肥、播种等多种作业。植保无人机通常由固定翼、直升机或多轴飞行器等不同类型的飞行平台构成，这些平台具有良好的飞行稳定性和操控性，能够适应不同地形和气候条件下的飞行作业，导航飞控系统则是无人机的大脑，通过接收地面遥控信号或自主规划航线，实现无人机的精准飞行和作业控制。喷洒机构则负责将药剂、种子、肥料等物料均匀喷洒到目标区域，确保作业效果和质量。随着无人机技术的不断发展和完善，植保无人机已经不仅仅局限于喷农药这单一功能，而是向更加多元化的农业作业领域拓展，如今植保无人机已经能够胜任撒肥、撒种、撒饲料等多种工作，满足了农户的多样化需求，极大地提高了农业生产效率。

3、智能植保机械

智能植保机械是现代科技与传统农业结合的产物，专为提高农作物保护效率而设计，这些机械集成了先进的传感器、控制系统和施药技术，能够实现对农田的精准监测和自动化作业，智能植保机械不仅可以根据作物的生长情况和病虫害状况调整作业策略，还能在减少农药使用量的同时，确保防治效果。此外，这些机械还具备高度自主的作业能力，大大减轻了农民的劳动强度，提高了农业生产效率，随着技术的不断进步，智能植保机械将在未来农业生产中发挥更加重要的作用，为农业可持续发展提供有力支持。

4、智能施药技术

智能施药技术是现代农业领域中的一项重要创新，它运用先进的信息技术和智能化设备，实现了对农田施药的精准控制，这项技术能够根据农田的实际情况，如作物种类、生长阶段、病虫害种类及密度等因素，智能调整施药策略，确保药剂的准确投放。智能施药技术的核心在于其精准性和高效性，通过智能识别系统，该技术能够实时监测农田病虫害的发生情况，从而有针对性地施放农药，避免了过量或不足的问题，这种智能化的管理方式不仅提高了防治效果，还降低了农药残留和环境污染的风险，为农业生产的安全性和可持续性提供了有力保障。

5、智能识别技术

智能识别技术作为现代信息技术的杰出代表，在农业领域中展现出其巨大的应用潜力，该技术主要依赖于先进的算法、图像处理和机器学习等技术手段，实现对农田作物、病虫害等目标的快速、准确识别。在智能识别技术的助力下，农田管理正逐步从传统的经验判断转向科学化、精准化，智能识别系统能够通过高清摄像头、光纤传感器等设备，实时捕捉农田中的各种信息，如作物的生长状态、叶片颜色、病虫害特征等，这些信息经过系统的处理和分析后，能够迅速转化为对农田状况的精准判断，为农民提供及时、有效的管理建议，此外，智能识别技术还在农业病虫害预警和防治方面发挥着重要作用。

二、智能化农业植保技术在农业病虫害防治中的优势

1、提高防治效果

智能化农业植保技术在农业病虫害防治中的首要优势，便是显著提高了防治效果，以郎溪县为例，该县地势复杂，农作物种类繁多，病虫害问题一直是农业生产的难题，传统的人工巡查和施药方式往往难以及时发现和有效处理病虫害，导致防治效果不佳。然而，随着智能化农业植保技术的引入这一问题得到了有效解决。智能遥感监测技术能够实时捕捉农田病虫害信息，为精准防治提供数据支持;无人机植保技术则能够实现低空施药，提高施药的均匀性和穿透性，从而提升防治效果，这些智能化技术的应用，使得郎溪县的病虫害防治工作更加精准、高效，有效保障了农作物的健康生长

2、节省人力成本

智能化农业植保技术的另一个显著优势是节省了人力成本。在郎溪县这样的农业大县，农忙时节劳动力短缺一直是困扰农民的问题。传统的病虫害防治工作需要大量的人力投入，不仅劳动强度大，而且效率低下。然而，智能化农业植保技术的引入，使得这一问题得到了有效缓解。无人机植保技术、智能施药机械等智能化设备能够自主作业，大大减轻了农民的劳动强度;同时，这些设备还能够实现连续作业，提高了工作效率。因此，智能化农业植保技术的应用，不仅节省了人力成本，还为农民提供了更加便捷、高效的病虫害防治手段。

3、减少环境污染

智能化农业植保技术还能够有效减少环境污染。在传统的病虫害防治工作中，农民往往依赖化学农药来防治病虫害，这不仅会对环境造成污染，还可能对农产品质量安全构成威胁，然而智能化农业植保技术的应用，使得这一问题得到了有效改善。智能施药技术能够根据农田的实际情况精准施药，避免了过量使用农药的问题;同时，生物防治技术等环保手段也被广泛应用于病虫害防治工作中，这些技术利用天敌、微生物等自然资源来控制病虫害，不仅环保而且可持续。在郎溪县这样的生态脆弱区域，智能化农业植保技术的应用对于保护生态环境、促进农业可持续发展具有重要意义。

三、智能化农业植保技术在农作物病虫害防治的应用

1、智能农业技术在农作物病虫害监测中的应用

随着科技的飞速发展，智能农业技术已成为现代农业不可或缺的一部分，这一技术尤其在农作物病虫害监测领域展现出了巨大的潜力与实用价值，为农民带来了前所未有的便捷与高效，郎溪县作为农业大县，水稻是其主要粮食作物之一，然而，病虫害一直是困扰水稻生产的难题，传统的病虫害监测方式，如人工巡查、经验判断等，不仅效率低下，而且准确性难以保证，特别是在面对稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟、纹枯病和稻瘟病等常见病虫害时，传统方法的局限性更加凸显。幸运的是，智能农业技术的引入为农民带来了新的希望，这项技术如同及时雨一般，为农民提供了更加高效、精准的病虫害监测和防治手段，例如，面对纹枯病在水稻拔节至孕穗期的高发，以及稻瘟病一旦发现中心病株就需立即防治的严峻形势，智能农业技术能够迅速识别并定位病害，从而指导农民进行有针对性地防治，这不仅提高了防治效果，还降低了农药使用量，为农民节省了大量成本，同时也保护了生态环境。这一技术的应用使得分蘖期二化螟的枯鞘丛率达到8%～10%，枯鞘株率达到3%;纹枯病在水稻拔节至孕穗期，病丛率高达10%的田块随处可见;稻瘟病一旦发现中心病株，就需要立即挑治，或者在病叶率达到3%～5%时迅速施药防治1～2次，面对如此严峻的病虫害形势，传统的监测手段显然已无法满足需求。此时，智能农业技术的引入如同一场及时雨。通过部署在农田中的传感器网络，这些传感器能够实时监测温度、湿度、光照等环境因素，以及植物的生长状态，当病虫害发生时植物的生长状态会发生变化，这些变化会被传感器捕捉并传输到数据中心进行分析，数据中心利用先进的算法和模型，能够准确判断病虫害的种类、程度和发展趋势，并生成预警信息。此外，图像识别技术和无人机也在病虫害监测中发挥了重要作用，无人机搭载高清摄像头可以在低空对农田进行巡航拍摄，获取高分辨率的农田图像。这些图像经过图像识别技术的处理后，可以自动识别出病虫害的特征，从而实现对病虫害的快速检测和定位。智能农业技术的应用，不仅提高了病虫害监测的准确率和效率，还降低了农民的工作强度，农民可以根据预警信息及时采取防治措施，避免了病虫害的大面积爆发和蔓延，这些技术还可以帮助农民更加科学地使用农药和化肥，减少了对环境的污染和破坏，智能农业技术在郎溪县农作物病虫害监测中的应用取得了显著的成效，这一技术的引入不仅提升了农业生产的科技含量和智能化水平，还为农民带来了实实在在的经济效益和环境效益。随着技术的不断进步和应用的深入拓展，相信智能农业技术将在未来农业生产中发挥更加重要的作用。

2、智能农业技术在农作物病虫害预测中的应用

智能农业技术在农作物病虫害预测中的应用，在郎溪县已展现出卓越的成效，随着技术的日益精进，传统的病虫害预测手段已逐渐被智能预测模型所取代，这些模型不仅整合了历史气象、生态环境及作物生长等多维度数据，还借助先进的机器学习算法，为农民提供了更为精确、及时的病虫害预测服务。为了全面提升病虫害预测能力，郎溪县近年来大力投入基层测报站点的建设，目前，全县已成功建设并完善了6个基层测报站点，其中包括4个粮油测报站点、1个草地贪夜蛾虫情测报点和1个茶树测报点，这些站点覆盖了建平、飞鲤、梅渚等多个关键区域，并特别针对草地贪夜蛾等重大病虫害进行了专项监测，值得一提的是，梅渚点的测报灯已升级为多自动虫情测报灯，这标志着郎溪县在病虫害监测设备方面迈出了现代化、智能化的重要一步。除了硬件设备的升级，郎溪县还注重软件服务的提升。全县虫情测报网络已全面检修维护，确保数据传输的准确性和时效性，针对草地贪夜蛾等特定病虫害，县内专门设立了20处性诱监测点，以及在中房村等重要区域部署了自动虫测报灯，形成了全方位的监测体系，这些举措不仅大大提高了病虫害的监测效率，还为农民提供了更为精准的预警信息。在病虫害预测方面，智能农业技术的应用效果尤为显著。以水稻为例，通过智能预测模型的运用，病虫害报测的准确率已高达95%以上，这一成就得益于全县对水稻种植情况的深入调查和植保机械使用情况的精确分析，在此基础上，农民能够更加科学地制定防治策略，有效减少病虫害对水稻产量的影响。在实际应用中，这种智能预测技术已经展现出了其非凡的效用。近年来，得益于智能预测模型的广泛应用，农民能够及时并准确地掌握病虫害的发生动态，从而采取有效的防治措施。这不仅显著提高了农作物病虫害防治的覆盖面和效果，更为农民带来了可观的农业收益，有效减少了由于病虫害带来的潜在产量损失。为了进一步提升病虫害预测的准确性和防治效果，郎溪县还积极推动专业化统防统治工作。通过专业化的统防统治，农民能够更加科学、精准地应对病虫害威胁，确保粮食生产的稳定与安全。

3、智能农业技术在农作物病虫害防控中的精准施药

智能农业技术的引入，彻底革新了农作物病虫害防控的施药方式，以往农民多依赖经验和大面积喷洒来应对病虫害，这种方式不仅农药使用量大，而且时机难以把握，往往导致药效不佳或环境污染。如今，借助智能农业技术，农民能够实时掌握病虫害动态，精确判断施药需求，通过智能设备农药的剂量和喷洒时机得以精准控制，既提高了防治效果，又显著减少了农药浪费和环境污染。这种精准施药的方式，无疑是现代农业发展的一大进步。

4、智能农业技术在农作物病虫害防控中的智能治理

智能农业技术在农作物病虫害防控中展现了其强大的智能治理能力，相较于传统依赖大量人力且效果有限的防治手段，智能农业技术通过引入自动化设备，实现了病虫害的自动化喷洒、精确剪除以及实时监测等创新操作。这不仅显著降低了农民的劳动强度，更在提升防治效果方面取得了显著成效，值得一提的是智能农业技术与植保专家系统的深度融合，为农民提供了科学、智能的防治方案与决策支持，农民得以在智能系统的指导下，轻松应对复杂的病虫害问题确保农作物的健康成长，进一步提升了农业生产的智能化水平。

智能化农业技术在病虫害防治方面展现出卓越的应用前景，通过实时数据监测、精准预测模型以及智能施药系统的综合应用，该技术能够显著提升病虫害防治的效率和准确性，降低农药使用量并且智能化技术可以有效减轻对环境的压力，同时为农业生产提供有力保障，确保作物健康生长，提高农产品质量与安全，推动农业可持续发展。

（作者单位：242100安徽省宣城市郎溪县农业农村局）