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農田“數字”紀元,誰讓害虫“無所遁形”?

2024年07月16日09:28 | 來源:人民網-科普中國
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在廣袤無垠的大地上,昆虫作為動物界中的“大明星”,以其多樣性和龐大的數量成為生態系統中不可或缺的一部分。昆虫屬節肢動物門昆虫綱,身體分頭、胸、腹三部分,成虫通常有2對翅和3對足,如蜜蜂、螞蟻、蝴蝶等。但人們俗稱的虫子,也包括蜘蛛、螨虫、蜈蚣等其他節肢動物。然而,不管屬於哪種“虫”,隻要是對人類生活、生產造成負面影響的,統統稱為害虫,如蚊子、蝗虫、螨虫等。

隨著科技的進步,特別是數字技術的飛速發展,我們迎來了害虫防治的新紀元。

虫口奪糧,昆虫世界的“暗戰”

當我們漫步在田野間,欣賞著那一片片綠油油的稻田、金黃的麥田時,很難想象這背后隱藏著怎樣的“暗戰”。一些狡猾的昆虫以農作物為食,對糧食生產構成了嚴重威脅。據統計,全球每年因害虫造成的損失高達數千億美元,這使得害虫防治成為農業生產中不可忽視的一環。

然而,害虫防治並非易事。昆虫種類繁多,習性各異,要想准確識別並有效防治,其難度可想而知。傳統的害虫防治方法,如噴洒農藥、人工捕捉等,雖然能起到一定的效果,但往往存在著成本高、效率低、環境污染等問題。因此,我們需要一種更加智能、高效、環保的害虫防治方法。

數字技術助力,害虫防治新篇章

隨著科技的不斷發展,數字技術在害虫防治領域的應用越來越廣泛。從“虫臉識別”到智能物聯網監測預警,再到虫害精准防控,數字技術為害虫防治帶來了全新的可能性。

1、虫臉識別:害虫“辨識大師”

虫臉識別技術,顧名思義,就是通過人工智能深度學習的方法,讓機器能夠像人類一樣識別昆虫。這項技術的核心在於訓練出能夠識別不同種類昆虫的智能算法模型。在實際應用中,農民隻需將農田中的昆虫圖像上傳到系統中,系統就能快速、准確地識別出昆虫的種類。這不僅提高了昆虫識別的准確率,還大大降低了人工成本和時間成本。

虫臉識別技術的應用非常廣泛,我們可以用某些小程序識別昆虫及其他節肢動物。在科研領域,學者們也利用這項技術開展了一系列研究。例如,邵澤中等學者開發的農業害虫圖像智能識別系統,實現了66種常見農業害虫的精准識別,為害虫防治提供了有力的技術支撐。

2、智能物聯網監測預警:害虫防治的“天眼”

智能物聯網監測預警技術是數字技術在害虫防治中的又一重要應用。這項技術通過遙感衛星、GPS定位系統等手段,對作物生長狀態進行實時監測和預警。同時,結合害虫生理生化特性設計的誘集檢測裝置和虫臉識別技術,可以實時掌握害虫的種類、數量、活動規律等信息。這為早期測報和綜合防控提供了重要依據。

智能物聯網監測預警技術的應用讓我們能夠提前發現害虫的蹤跡,並在它們的移動路線上設置陷阱,一舉將其殲滅。例如,中國農科院植保所成功監測到了蘋梢鷹夜蛾的遷飛過程,並利用高空誘虫燈成功誘殺了150萬頭以上的害虫,有效保護了農作物免受侵害。

3、虫害精准防控:大數據引領未來

在害虫監測預警的基礎上,我們可以利用大數據技術對害虫進行精准防控。通過對害虫種類、數量、活動規律等數據的分析,我們可以確定干預的最佳時機和制定管理防控策略。然后應用物聯網雲控制器和雲平台對害虫進行遠程管控,實現害虫防控自動化。

當監測到害虫密度達到某一指標后,我們可以利用自動化噴霧機械自動噴洒信息素干擾害虫交配或無人機精准施用農藥。這種精准防控的方法不僅能夠及時治理害虫,還能減少農藥濫用和環境污染問題。科學家曾利用多旋翼無人機構建了赤眼蜂膠囊的智能投放系統,實現了天敵100%覆蓋率的驚人效果。

數字技術在害虫防治領域的應用讓我們看到了科技的力量和未來的希望。通過虫臉識別、智能物聯網監測預警和虫害精准防控等技術手段,我們可以實現對害虫的精准識別和有效防控,為農業生產保駕護航。未來隨著數字技術的不斷發展和創新,我們有理由相信害虫防治工作將變得更加智能化、高效化和環保化。

作者:廣西大學農學院講師高瓊華、廣西大學資源利用與植物保護專業研究生陳偉朝

審核:北京郵電大學數字媒體與設計藝術學院副教授蘭名滎 

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(責編:孟佳怡(實習生)、吳昊)

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