作物病害自动监测预警系统：农作物的“千里眼”和“听诊器”

近年来，由于耕作技术的改变，以及全球气候变暖导致多种病虫出现、繁殖、扩散，土壤和环境中病虫初始菌源量和虫源量几乎处于饱和状态。

病虫害能够直接造成大量粮食产量损失，有的病虫害还会因为产生毒素等原因造成粮食质量下降、品质变差。因此，要做好重大病虫害的监测预警工作，建立全国范围的联防联控、统防统治体系。

由西北农林科技大学教授胡小平团队研发的“作物病害自动监测预警系统”，较好地执行了这一监测预警工作，利用传感器采集包括温度、湿度、降雨量在内的环境数据以及病菌初始菌源量等各项数据，运用云计算监测预警小麦赤霉病、白粉病及玉米大斑病等作物病害。

作物病害自动监测预警，就是在农作物病害发生以前，利用传感器、物联网等自动获取病害预测的相关数据，利用已经建立好的预测模型，来对病害未来发展的程度、造成的损失等做出预测。预测的结果可以通过手机小程序、计算机终端等来查看，这个过程基本上是自动化的，所以称为自动监测预警系统。

据介绍，这套监测预警系统具有三个模块，第一个模块是环境因子数据采集模块，包括采集周围环境的温度、降雨量、土壤湿度；第二个模块是数据传输模块，即安装在预报器上面的传感器，其采集的数据会不断地通过定位系统、数据传输系统，进行加密传输，传输到云端数据库进行保存；第三个模块就是作物生长因子初始化模块，其可以收集到因小麦等农作物的生长阶段、初始菌源量等数据。这套系统的基本原理，就是通过传感器自动采集所需要的数据，通过已经研发好的预测模型进行运算，最后得出预测的结果用来指导病害的防控工作。

长期以来，作物病虫草害的监测与预警主要依靠人工完成，不仅劳动强度大，而且预报时效性和准确率不高。而这套系统可根据采集到的相关数据进行云计算，提前15天计算出作物病穗率，并通过手机短信等多种方式自动将病害信息发送给农户，而农户收到病害提醒信息后，可采取相应的农药喷洒量，尽可能降低农药残留，因此，该系统也有望成为农业技术人员管理农业生产的“千里眼”和“听诊器”。

具体应用上，针对小麦赤霉病，作物病害自动监测预警系统在每年小麦抽穗前一周，就可以发出赤霉病发生情况的预警信息。各省、市、县植保站或是小麦种植大户可以根据信息做出防治决策。这套系统从2016年起投入使用，预测的准确度基本上都保持在70%以上。

据了解，“作物病害自动监测预警系统”自2016年开始试点应用，目前已陆续在我国10余个省（区）推广使用，监测小麦面积100多万亩，玉米面积50多万亩，预测准确率在70%以上。未来，还可加大布点数量，建立每个推广县的专属模型，为将来小麦赤霉病等作物病害的综合防控，提供更精准的预报措施。

中国科协科普部

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