农业信息化在蔬菜病虫害防治技术上的有效应用

时间：2024-07-28

张玉霞，张玉焕，夏元军

（1.曲阜市农业技术推广中心，山东曲阜 273100；2.小雪街道农业综合服务中心，山东曲阜 273150；3.陵城镇农业综合服务中心，山东曲阜 273155）

0 引言

近几年来山东省曲阜市农业技术推广在山东省曲阜市虹美蔬菜生产基地运用了农业信息化防治蔬菜病虫害。效果显著，蔬菜产量和品质明显提高。虹美蔬菜生产基地位于曲阜市尼山镇曲阜现代农业科技园内，占地约46.67 hm2，是一个集育苗、种植、观光、采摘等一体化的综合生态园。该基地常年销售黄瓜、西红柿、茄子、青椒、芸豆、豆角等蔬菜，年销售额2 600余万元，2022年带动周边农户百余户，并带动农户人均增收5 000余元。园区配备由计算机控制的环境监测设备和卷帘系统、通风系统、遮阳系统、控温系统、控湿系统、滴灌系统等自动化控制设施，实现光照、温湿度、CO2浓度、土壤温湿度等因子的自动化信息化控制。更好地控制了蔬菜病虫害发生的环境条件，减少了蔬菜病虫害的发生。

1 农业信息化内涵、特点以及发展历程

1.1 农业信息化的内涵及特点

农业信息化的内涵。农业信息化属于一项新技术手段，利用IT技术，达到对农业的优化，落实好数据采集以及处理，为栽种提供根据。它属于发展不可或缺的手段，并且也属于促进农业优化发展的根本。

农业信息化所具备的特点。第一，设备信息化。以往种植中借助的拖拉机等机械，均基于人工调整运作，人们会结合个人经验开展设备管控，还会由于操作不标准、维修滞后造成问题出现，降低生产效率。在农业信息化之后，对设备开展创新升级，智能化控制程度提升，除了提升了生产效率，也确保了管控效率，第一时间找到与处理故障，提升生产质量。第二，技术自动化。这主要展现于栽培管控以及防治病虫害方面，栽培管理期间，借助自动化构建养分监测平台，对相关要素进行监测，且把数据传至云端，基于分析掌握生长环境信息，针对不符现象开展远距离调控，确保生产环境，增加产量[1]。病虫害防治期间，自动化能够及时找到病虫害威胁，基于研究以及预警，选择可行手段，加快防控，降低扩散影响，提升管理效率，减少损失。

1.2 农业信息化的发展历程

依托于人类信息技术不断超前发展的大背景，人类社会的方方面面均受到信息技术的影响。这种技术形式凭借自身所具备的极强的信息处理能力和信息传播能力，使得农业生产之中发挥主导作用的主体逐渐转变为了信息及信息技术。就全球范围的发展状况来看，在信息技术的功能愈发强大的背景下，其对农业生产领域产生的影响基本可以归纳为四个时期：20世纪70年代之前，广播和电话的普及为农民实现实时获取信息的目的提供了助力；20世纪70年代之后，在计算机技术产生并发展的背景下，系统处理农业数据的模式开始产生；相关领域在研究和开发农业自动控制系统、知识处理系统、农业决策支持系统、农业专家系统之中投入了更多的力量；进入20世纪90年代之后，互联网技术和计算机技术的结合促使农业生产活动呈现出智能化、数字化、网络化的特征，时至今日，诸如遥感技术、人工智能技术一类的全自动控制方式开始逐步应用到农业生产之中。就现阶段世界范围内的农业发展状况而言，数字化、高水平网络以及信息技术智能化已经在农业生产之中实现了广泛应用，人类社会正在为进入农业信息技术产业化时期不懈努力。

2 蔬菜生产管理要求

在蔬菜栽种过程中，蔬菜病虫害发生的严重程度决定了蔬菜的产量和品质，应该根据季节气候开展相应防治。比如冬季虫害防治，需要充分关注深耕以及灌溉，旨在消灭土中的病菌以及害虫。对于秋季防治，应该第一时间做好对杂草的清理工作，强化栽种管理，尽可能避免杂草等影响到生产。在春季播种过程中，气候容易改变，根据地方的气候改变规律以及地质情况，采用抗病性强的品种，根本上提高防治水平[2]。另一方面，科学布局栽种区域，组合使用防治技术，方便农药合理投放，切实加强管理水平。由于蔬菜病虫害已经达到上千种，所以应该在蔬菜生长全程做好防治。若种植期间存在病虫害问题，怎样指导农民第一时间合理处置，属于如今着重关注的问题。防治过程中，选取的品种以及栽种方式，都能决定防治成效以及蔬菜的质量。特别是针对栽种技术以及农药残留率，提出了更高的要求。所以，在新时代背景下需要落实好预防处理，设置可行举措，为蔬菜质量以及产量提供保障。

3 基于蔬菜病虫害防治，农业信息化的有效运用

3.1 提升防治效率，达到工作要求

种植过程中会碰上病虫害威胁，影响产量以及质量。对此，在种植过程中，需要注重防治病虫害，若采取以往的药物处理手段，因为难以精准明确病虫害类型，用药方面也有着偏差，除了不能实现防治效果，也将引起污染问题。而引入信息化技术，能够根据种植类型与曲阜市虹美蔬菜基地的环境特点等开展分析，预测容易发生的病虫害威胁，事先落实好预防。并且还能够智能化分析农药组成以及危害，合理明确其用量，对种植效果进行实时观察，第一时间调整用量以及次数[3]。伴随蔬菜种植规模变大，患病害概率也有所提升，大众更加青睐绿色食品，所以提倡绿色栽种理念，落实好病虫害预防，能够提升蔬菜品质。

3.2 分阶段进行预防以及控制

季节改变对种植造成的影响有所差异，形成的病虫害也有所不同。对此，在防治过程中，可根据季节特点、蔬菜生长状况，分阶段进行预防以及控制。这需借助信息化掌握准确的信息，确保处理的科学性。比如，对于越冬期的防治，应该先了解曲阜市地方冬季温度改变，明确科学时间开展翻地工作，把越冬虫翻出地面；在秋季，应该落实好杂草清理以及杀菌，这个时候应该对曲阜市虹美蔬菜基地的土壤成分开展分析，保证杀菌剂给土壤造成的影响较小。另外，在蔬菜选种期间，应该落实好前期勘察，确保所选种子和曲阜市地方环境相符，保证蔬菜质量。并且，对曲阜市地方易发病虫信息有所了解，建议考虑抗病性较强的种子，科学选取栽种时间与栽种规划。在生长期间，应该借助信息化了解生长状况，提高预测精准性，实施相应的防治举措，且配置防控设备。若选择化学防御，应该充分掌握农药使用量，提高防治效率。

3.3 灵活运用信息技术完成专家系统的构建

基于当前信息时代的社会发展背景，现代化的信息技术依旧处于不断推陈出新的状态，人类社会中不断涌现出众多的先进技术手段。在将农业信息化应用到蔬菜病虫害防治工作之中时，相关主体可以依托于构建专家系统的形式，提升农业相关种植知识、生产知识、病虫害防治知识的传递质量。与此同时，通过专家系统，还可以科学判定蔬菜的实际生长情况。基于评定结果，专家系统可以提出更具针对性地优化意见或建议，为蔬菜栽培提供相应的指导，促使种植活动和病虫害防治活动的进行可以更加合理，从根本上优化蔬菜病虫害防治质量。在此期间，专家系统在向种植人员解决蔬菜病虫害防治相关问题的过程中，能够采取视频、音频、图片、文字等多种形式，向种植人员呈现更加直观、更加具象的应对手段，这不仅能够使得种植人员更加全面地认知蔬菜病虫害防治，同时还能够为接下来进行的蔬菜生产和管理活动实现有序化、高效化提供相应的指导，并创设更加良好的支撑条件。基于专家系统这一前提，相关主体还可以将多媒体技术进行灵活运用，并将其与专家系统进行有机整合，将互联网的优势充分发挥出来，达成高效化、系统化整合与配置各项资源的目的，促使所构建的专家系统可以与实际的蔬菜病虫害防治工作更加符合。例如，系统能够在大数据技术的支撑下，对专家系统提供的数据信息进行整理和分析，通过对比分析的形式，最终确定最适宜的蔬菜病虫害防治技术，切实解决现存问题。

3.4 借助信息化技术落实好宣传与教育等工作

农业信息化发展过程中提高技术的使用率，比如计算机以及通信技术，利用技术信息，能够落实好宣传与教育等工作，让更多人了解病害类型、发生条件，更加注重防治，根据曲阜市地方实际情况，健全防治方案，提升栽种品质。并且借助IT技术，能同专家开展交流，给出与处理栽种问题，反馈特殊情况，为防治水平的提高贡献力量。另外，还能够借助多媒体，把防治措施向人们进行展示，提升专业水平，强化栽种管理。还能将多媒体同专家系统进行融合，借助网络对资源开展合理整合，由此建立更专业的专家系统。

3.5 建立和健全信息化防控系统

首先，系统设计思路。在防治过程中，应该构建和健全信息化防控系统，采集精准的信息，为防治方案的制定、预防举措以及方式的选取提供根据。该系统的构建，需要构建和健全数据库系统，根据病虫害种类以及特点达到信息分类存管，以便对信息进行调取，确保工作正常开展。按照类型的差异，及时明确所属科目，采取科学的方法开展相应防治，提高防治成果，让防治更合理、标准，为进行病虫害防治提供借鉴。其次，提升技术水平，体现系统专业性。过去对病虫害的防治，常常采取农药喷洒的手段，效用不显著，还会引起资源污染以及浪费。因此在系统构建过程中，应该积极引进现代化技术并注重更新，提升技术水平，选择各种方式处理各类病虫害，减少农药运用，确保蔬菜正常生长，确保附近环境质量，向消费者提供更健康的产品。另一方面，信息化管理系统建立期间，还能够结合病虫害类型差异开展分类，便于查询。具体防治期间，通过对综合系统的使用，能够对专家意见开展整合，有助于做出精准判断。最后，延伸数据库系统。信息化系统构建离不开信息资料的支持，提升防治效率，降低损失。对此，应该对数据库系统开展延伸，增加数据储量，为工作者提供信息支撑。对资料开展整合，同时把其录到系统中，进一步掌握病虫害类型，掌握可行的预防以及控制举措；应该对市场信息开展采集，掌握蔬菜栽种类型，研究常见病虫害，为合理研究提供根据，找到更为可行的防治举措；利用多媒体，第一时间更新以及整理信息，提供更健全的知识体系，提升专业水平，及时精准地处理病虫害，确保农户效益。

3.6 落实更加合理的农业信息化系统实施路线

在完成建立农业信息化系统之后，曲阜市虹美蔬菜生产基地还需要落实更加合理、更加明确的信息化系统实施路线，将种植人员所产生的多方面要求进行有效满足。为了切实达成这一目的，应当以种植人员的实际需求作为立足点和出发点，并与当前成熟的蔬菜种植技术和蔬菜病虫害防治技术进行有机结合，对农业信息化系统的框架结构进行进一步的优化。在此期间，需要对数据库中收录的多种类型病虫害本身的特点进行深入分析，在对这项内容进行进一步细化的基础上，为专家意见和病虫害治理方法之间建立起更加科学的链接。在将相关知识进行对外发布和宣传的过程中，需要采取多种形式，真正做到工作信息的透明化和公开化。此外，相关主体应当进一步细化农业信息化系统之中的各个层次结构，并完成多媒体系统的编制，对配套内容进行及时化的健全和更新，真正建立起能够为曲阜市虹美蔬菜生产基地的蔬菜种植提供病虫害解决办法、蔬菜生产技术、相关信息和知识咨询等多项功能的一体化管理系统。

3.7 配套安装智能物联网，物联网设备

大力发展物联网建设，配备由计算机控制的环境监测设备和卷帘系统、通风系统、遮阳系统、控温系统、控湿系统、滴灌系统等自动化控制设施，实现光照、温湿度、CO2浓度、土壤温湿度等因子的自动化信息化控制。曲阜市虹美蔬菜生产基地农业信息化推广率达100%，用药减少3次，用药量平均降低1/2，天敌稳定，数量变多。管理技术与农机的普及，提升了种植水平，为绿色蔬菜种植奠定了保障，社会效益显著。