美国农作物病虫害数字化监测预警与管理考察报告
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美国农业信息监测预警体系调研与启示作者:来源:《农产品市场周刊》2016年第07期2015年9月13-26日,农业部赴美农业信息监测、预警及展望交流团,在时任农业部市场与经济信息司张合成司长带领下,对美国农业信息采集、分析、发布和服务体系进行了全面调研,期间走访了美国农业部及其下属机构、有关行业协会、大学、期货交易所、咨询公司、农场等,系统了解了美国农业信息监测预警体系的管理制度、组织结构、运作机制等。
形成了1篇总调研报告,7篇专题调研报告,现将总调研报告发布如下,供读者交流学习。
从调研情况看,美国农业部通过“一场会(闭门会议)、一张表(农产品供需平衡表)、一个声音(统一的信息发布制度)”,成功构建了引导国内农业生产和国际农产品市场运行的战略武器。
赴美团组调研的主要目的是考察美国农业信息监测预警体系。
美国农业信息监测预警工作具有很强的国际影响力,每月发布的《世界农产品供需评估报告》(World Agricultural Supply and Demand Estimates,简称WASDE)和每年发布的未来十年国内外农业展望报告,已经成为国际农产品市场的风向标,奠定了美国对外农产品贸易主导权、国内供需调控主动权、全球市场话语权,有效维护了美国农业特别是农场主利益。
美国农业信息监测预警体系的主要特征(一)完善的农业统计调查制度。
美国的农业统计体制是典型的分散型,几乎所有联邦机构都有统计工作,农业统计更是联邦政府重要统计内容之一。
依据美国联邦的有关法律,美国农业部是农业统计工作的权威部门,负责农业信息收集、汇总、统计和发布工作。
1862 年美国农业部成立,并于1863 年7 月开展了第一次作物调查。
时至今日,美国已经建立了较为完善的国家农业统计体系,形成了以美国农业部所属的国家农业统计局、农业市场服务局、海外农业服务局等为主体的数据收集系统。
国家农业统计局(NASS)是最重要的数据来源部门,具体承担日常的农业统计工作,负责收集、总结、分析和发布农产品生产、库存的基础数据。
美国绿色蔬菜农药残留检测及控制考察报告农药作为获取农业丰收、提高农产品产量、防治农作物病虫害的手段,对农业生产具有至关重要的作用。
但近年来,有关蔬菜农药残留超标引起人畜中毒事件的报道常常见诸报端。
对此,引起人们的高度重视。
目前,在我国大量使用的杀虫剂为有机磷、氨基甲酸类农药。
如果人们不慎食用了农药残留超标的蔬菜,就有可能发生中毒现象,轻者头痛、恶心,重者出现昏迷,甚至死亡。
而且食用了农药残留超标蔬菜及其他农产品还会诱发癌症。
如何对市场流通的蔬菜农药残留进行检测、监管,已引起我国各级政府部门的高度重视。
带着这一问题,江苏省赴美国农业考察团侧重对美国的蔬菜农药残留进行检测、监管的做法进行了考察学习。
1、制定农残安全标准许多农药即使按使用说明合理、合法使用,也可能在其使用过的水果、蔬菜、粮食等农产品中留下农药残留。
虽然农药残留在农产品的清洗、储存、加工及处理过程中,会逐渐减少,但有些农药残留仍然会出现在新鲜的农产品(如苹果、西红柿)或加工过的食品中(如苹果酱、西红柿酱)。
为了保证蔬菜、食品的安全,美国国家环保局(EPA)制定了各种农药在不同蔬菜及食品上最高残留的标准。
在制定标准的过程中,综合考虑了下列因素:每种农药的毒性、使用数量、使用次数及农产品中农药残留的数量。
为确保农产品中的农药残留不会对人体健康造成不利的影响,美国国家环保局(EPA)在制定标准时,要求格外严格。
美国国家环保局(EPA)制定的农药残留最高标准由美国的食品及药品管理局(FDA)负责执行和实施。
美国的“食品安全保证法”要求美国国家环保局(EPA)在10年内将1996年8月3日前(此日为新食品保护法实施日)制订的9700多种农药残留最高标准重新进行一次评估,以保证这些数据能符合现代科学的标准。
这次农药残留最高标准的再评估是将农药对人类及环境的潜在的危害进行一次彻底的评估。
美国每年使用的农药超过10亿吨。
美国国家环保局(EPA)已审核批准了一批新的、更为安全的低毒或低残留农药,以便取代农场及家庭园艺中使用的传统的农药。
赴美国农产品信息分析预警工作考察报告赴美国农产品信息分析预警工作考察报告农业部市场预警专家委员会委员、中国农业科学院农业信息研究所所长许世卫研究员曾多次受邀访问过美国农业部,对美国农产品信息分析预警工作情况进行了全面考察,现将考察报告主要内容刊出,供参考。
一、美国的农产品信息分析预警工作情况农产品信息分析预警工作是美国政府管理农业的一个重要抓手。
迄今为止,美国农业部已经建立了一套较为完善的农产品信息分析预警体系:在机构设置上,专门成立了世界农业展望局,由该局牵头协调开展农业短期展望和中长期展望研究;在工作机制上,建立了由政府部门、研究单位和大学组成的跨部门整合研究的协调方式;在技术支撑上,拥有强大的数据、先进的模型分析工具和高素质的分析人才。
(一)信息分析预警在美国农业管理中的作用美国农产品信息分析预警的最终目的是为农民、农业企业等提供较为充分的决策支持信息,稳定农业生产和发展。
主要体现在:研究和判别农产品总体贸易形势,指导农业生产。
美国是世界上人均粮食占有量最大的国家,也是世界最大的粮食出口国,粮食出口量约占世界出口贸易量的13,其中玉米和大豆出口量占50%以上。
因此,美国农业部的战略计划框架之一就是要为本国农产品开拓市场。
国内市场供求的情况、政府农业政策的调整、气候与环境的变化以及国际市场行情的变化等信息,不仅直接或间接地影响农场主、经营者和需求者的决策,也影响世界期货市场的价格和交易量。
发布官方的权威信息,提高信息服务质量。
美国农业部认为,如果大量的生产和市场信息不能由政府部门来收集、分析与发布,就无法保证信息使用的公平性、及时性和真实性。
尽管美国有很多私人公司也向社会发布市场信息,但农业部仍然在全国建立了庞大、完整、规范的农业信息体系,及时、准确地收集、整理和发布官方的权威信息。
分布在全国50多个州的农业公司、专业协会、合作社和农场的用户只需要通过家中的电话、电视或计算机,便可共享网络中的信息资源。
美国病虫害综合防治(IPM)概况介绍38植保技术与推广PlantProtectionTedlmolo~andExtension1999,19(5)2.3药害情况观察试验中观察,在供试浓度范围内,20%杀叶h可湿性粉荆对温州蜜柑的叶片,嫩梢和果实均无药害;对瓢虫,捕食蜡等天敌的杀伤力也比速扑杀4o%乳油防治区小3结论1)加%杀叶h可湿性粉剂对柑橘矢尖蚧若虫有良好的杀灭效果.对雌成虫也有较强的杀伤力,使用浓度以1000—1500倍液为宜,其总体效果优于25%扑虱灵可湿性粉剂,与速扑杀4o%乳油相似残效期在30d以上.2)20%杀叶h可湿性粉剂对温州蜜柑等柑橘品种无药害,对天敌的安全性比速扑系4o%乳油高,成本明显比速扑杀4o%乳油低,在柑橘生产上有很好的推广价值.建议进一步扩大推广应用.收稿日期:1999⑧{g,{7捆.%g.生农.代障哗01—-20j椎f佛捧悻^叫美国病虫窖综合防治(IPM)褫况介绍5钾/全国农技推广服务中心外经处北京1130026近年来,全国农业技术推广服务中心,为了加大改革开放力度,提高基层农业技术人员素质,艋续组织了省,地和县农业部门有关领导和技术专业人员到美国等发达国家学习和借鉴国外农业先进技术和管理经验,收益匪浅.现将美国的农业病虫害综合防治()有关内容舟绍给大家1实施病虫害综合防治(}的来由和做法印年代以来,由于大量施用化学农药防治病虫害,人们对其负面效果达成了共识:化学农药严重污染环境;造成人畜中毒,特别是农药残留致使食品质量安全下降;大量有益生物被杀死,自然控制作用降低,次要病虫上升,成为新的威胁;抗药性致使病虫害猖獗; 过高的生产成本导致农业效益低下等等.这一系列的问题一直影响着美国的农业生产.基于对环境保护, 社会安全.蜇!济效益等方面的考虑,1972年美国政府发出了不能单靠施用化学农药防治病虫害的警告, 1976年密歇根州立大学首先提出对农作物病虫害进行综合防治,即/IN.迄今为止,全国应用lPbf面积占整个作物面积90%以上,应用作物包括小麦,玉米,大豆,蔬菜,果树,病虫害防治成本比原来下降30%左右.美国实施病虫害综合防治(),重点故在培训农民上,使她们明白病虫防治为什么要采用删方法?怎样开展/IM?如何根据实际情况决策综合防治?密戢根州推广/IN运作过程如(图1).该图突出了2个重点:一是围绕太田作物建立一个良性的生态系统.既有利于有害生物的控制,作物生长,降低防治成本,又有利于减轻环境污染.二是培训和教育农场主成为实施lPbf的决策者.具体地讲.通过生物监测看病虫害是吾达到了防治指标.至于何时防治.则通过监测看天敌量的多少,是否能够控制病虫害的发生与为害,看施药间隔期是否符合要求,决定是否采取防治措施等.这些信息分别传递到lPbf决策支持帮助系统和农场主.IPM决策支持帮助系统由两部分组成,一部分是从事教学和科研的专家组成.负责病虫害监测和lPbf技术研究,为农场主提供技术信息和咨询,另一部分为推广人员,包括大学推广站及县推广站推广员,负责技术培训,指导和咨询等农场主根据/IN决策支持帮助系统和自己掌握的有关监测信息, 决定是否防治,选择确定具体个/IN措施和策略.很显然,实施/IN的关键在于农场主和lPbf技术水平的高低.生物监测IPM决策支持帮助系统决策者(农场主)/iN战略和策略选择实施IPM珂目措施太田作l物生态系统围1密歌根州推广IPM运作过程2实施和推广lPbf的成功经验1)建立完善的lPbf推广体系.密歇根州共有83个县,建立县级农业推广站81个,拥有推广人员400 人,平均每个推广员负责400个农场.这400人中有150名推广员由密歇根州立大学教授兼任,其余人员为州大学派出.这些推广员主要来自学校的植物病理1999,19(5)植保技术与推广PlantProteeliondIn0l0gyandExtensi~系,昆虫系和园艺系.根据专业不同分成4个组,即大田作物组,果树组,蔬菜组和家政组.除家政组外,他们的主要职责是监测病虫发生动态,向农民提供有关信息,培训农民如何决策实施IPM.2)实施规范的培训措施.密歇根州立大学每年要举办各种类型的IPM培训班.农民培训班,使农民系统地掌握IPM知识和新技术;推广员培训班则重点放在提高推广员水平,作为师资力量推广IPM技术. 同时,县推广站分季节,作物,通过室内,室外(现场会)不定期地进行IPM培训.培训的另一种形式是各现场成立青少年四健(4一H)会,四健即灵话的大脑(H】D),灵巧的双手(H帅),健康的体魄(r~LTH),美好的心灵(HEART)=每周举办1—2次小学生培训在培训各方面知识的同时,向他们讲述IPM知识,通过他们影响各自的家庭.推动IPM项目的实施.3)运用广泛的IPM传播手段.密歇根州立大学在农作物病虫发生季节.每周召开2次电话会议,参加人员为各县推广员和学校各专业组的专家教授,汇集各县,点的情况,分析确定病虫发生趋势预报,研究生产中的问题然后编印出资料,小报分发到各农场,并输入到互联网中,让农民随时在自己的计算机中查阅有关信息.另一方面,通过电视广播向农民传播,建立免费热线电话,昼夜向农民提供咨询服务.4)开展大量的IPM试验示范,不断提高1PM技术和应用范围目前.密歇根州IPM项目已从农业发展到林业,从单一的实施IPM措施发展到推广生物防治技术和转基固工程的开发应用同时,计算机信息技术,国际互联网的发展将进一步刺激IPM项目的进程3IPN研究的新进展1)病虫害综合防治的系统工程方法近些年来,美国一些大学和研究部门应用系统工程方法来研究病虫害发生与防浩问题,取得r很大进展.主要是应用计算机,特别是地理信息系统的应用,能够把年度间的资料信息,不同地域问的资料信息,包括气象资料,农作物品种抗性,有益有害生物资料,生态变化等信息集台在一起进行分析处理,找出数学模型.对病虫害的发生作出预测,对将要采取的肪治措施进行评价,进而科学地指导生产.密歇根州立大学昆虫系StusaG噼博士在这方面进行了深入的研究,建立了先进的实验室, 研究出了当地一些病虫害发生预测和IPM模型,并把它输入因特网中,免费供农场主查寻,大大方便了生产.这种思维方式和先进技术的应用,将推动病虫害IPM项目向纵深发展:2)生物技术在抗病虫育种中的新进展.目前美国在农业上有5个方面取得了突破性进展.一是通过生物工程,改变了植物对某些害虫的抗性.如棉花中转入gl"基固.大大提高了对柿铃虫的抗性.二是通过生物工程,改变了植物对某些病毒的抗性.如番茄中转人弱病毒基因,减轻了病毒为害.三是通过生物工程, 改变了植物对某些灭生性除草剂的敏感性,使这类除草剂仅对各种田问杂草有作用而对植物安全.四是通过生物工程提高植物对自然灾害的抵抗能力,如干旱, 淹水等.五是通过生物工程来延长植物体的绿色时问,避免早衰,提高了作物产量与品质.生物技术在抗病虫育种中应用的基本方法,一是组织培养繁殖大量单细胞(植株);二是筛选和提取有用的基因,这些基因有的在植物体筛选,有的在某些细菌中提取,也有的在某些病毒中提取;三是把筛选的基因通过一种特殊的装置(基因枪)打人组培动植物细胞中;四是繁殖转基因后的种苗,出现性状分化者则为导人基因的种苗.通过进一步培养,观察确定是否符合设计要求.转基因的研究与利用现状和问题.应用转基因技术培育抗性品种已取得了突破性进展,但目前的研究和利用还处在初步阶段.许多可利用基因都是在偶然中发现的,但从理论上讲,DNA是一个大分子,可用化学方法改变其分子结构.通过计算机设计新的基因,这就需要对有关基因的知识及细胞的生物学特性有一个详细的了解;在制作转基因过程中,有些基因转入后并;表现(称为隐性基因).需要发明一种工具使隐性基因能够按照人们的要求表现出来;转基因的品种对该品种原有的生产,质量等性状一般不会有改变,但对于这种转基因产品的质量及其对人体是否会产生影响. 人们在认识上存在很大差异,如欧洲,日本等国禁止转基因产品输八.3)化学除草密歇根州地广人稀,耕地面积大,长期以来,人们通过喷洒化学除草荆的方法来解决农田杂草的肪除问题,其中小麦进50%,玉米,大豆达99%,使用的除草剂多为选择性除草剂,长期使用导致r农田草相的变化,使药效下降,而一些灭生性除草剂虽然效果较好,但对农作物也有同样的灭杀效果,限制了使用近些年来美国已将抗农达(ROUNDLT)的基因导人玉米,使这一灭生性好的除草荆得到了广泛的应用,农民再不愁玉米田杂草的防除了.1998年玉米抗除草剂的其他转基因品种也进入推广阶段.另外在大豆上也转^抗农达的基因,预计到2OOO年,25%的大豆为抗性大豆.抗性甜菜2a后可投人生产.由于抗除草剂基因转入农作物,促进丁一些农药公司的发展.如生产"农达"的盂山都公司把某些种子公司买下来,使种子部门培育与"农达"相配套的品种,既解决了种子销售问题,也解决了农药销路,农民也欢迎,公司有了发展市场.收稿日期:1999一o5—17。
工作研究农业开发与装备 2023年第8期农作物重大病虫害数字化监测预警系统研究黎 宾(宾阳县宾州镇农业综合服务中心,广西宾阳 535400)摘要:宾阳县在传统重大病虫害监测预警工作中,预警时效迟缓、准确率低,防治控制能力弱、效果差。
为全面实现农业有害生物智能化监测预警和大面积专业化防治控制,宾阳县投资290万元,完成农业有害生物预警与控制区域站建设,采购配备病虫监测预警、检验检疫、专业化防治所需现代先进仪器设备、机械工具、系统平台等设备,最终提高监测预警准确率6.0个百分点,增加挽回作物产量损失4 050 t/年。
因此,在今后工作中,相关部门应该继续同步落实人员技术培训、基地示范带动、壮大防治组织、实行标准化技术体系、执行规范化管理制度等技术措施和组织措施,始终保持本县技术成果居于全区领先水平,最终保障农业防灾减灾和粮食安全,全面提高经济、社会和生态效益。
关键词:农作物重大病虫害;数字化;监测预警系统0 引言在绿色农业和智慧农业统筹推进背景下,病虫害防控措施逐渐由以往高度依赖农药防控防治逐渐转变为绿色防控,尤其是农作物重大病虫害,多地已经开始投入远程拍照式孢子捕捉仪、无线视频监控系统、远程拍照式虫情测报灯、无线远程自动气象站等现代化设备,有效缩短病虫测报周期,改变传统害虫人力监测效率低、准确度差的弊端,能有效提升病虫害监测预警水平和效果。
基于此,文章展开以下分析,研究数字化监测预警系统在农作物重大病虫害监测中的应用,旨在为从业人员提供可参考性建议。
1 传统农作物重大病虫害监测弊端宾阳县农业在传统有害生物监测预警与防治控制所用设施设备简陋、方法技术落后,监测预警时效迟缓、准确率低,防治控制能力弱、效果差,主要体现在以下几个方面。
1.1 监测设施设备简陋没有建立病虫观测场,只在农业系统生活区内靠近田垌的方位安装了1盏手动虫情测报灯,每天都需要人工开启、关停、打扫并清点害虫,观测范围仅为 1.33 hm2以内,没有在全县面上设立病虫监测点,也没有安装和应用监测设备,田间监测仅依靠人工调查和肉眼目测。
赴美国农产品信息分析预警工作考察报告赴美国农产品信息分析预警工作考察报告农业部市场预警专家委员会委员、中国农业科学院农业信息研究所所长许世卫研究员曾多次受邀访问过美国农业部,对美国农产品信息分析预警工作情况进行了全面考察,现将考察报告主要内容刊出,供参考。
一、美国的农产品信息分析预警工作情况农产品信息分析预警工作是美国政府管理农业的一个重要抓手。
迄今为止,美国农业部已经建立了一套较为完善的农产品信息分析预警体系:在机构设置上,专门成立了世界农业展望局,由该局牵头协调开展农业短期展望和中长期展望研究;在工作机制上,建立了由政府部门、研究单位和大学组成的跨部门整合研究的协调方式;在技术支撑上,拥有强大的数据、先进的模型分析工具和高素质的分析人才。
(一)信息分析预警在美国农业管理中的作用美国农产品信息分析预警的最终目的是为农民、农业企业等提供较为充分的决策支持信息,稳定农业生产和发展。
主要体现在:研究和判别农产品总体贸易形势,指导农业生产。
美国是世界上人均粮食占有量最大的国家,也是世界最大的粮食出口国,粮食出口量约占世界出口贸易量的13,其中玉米和大豆出口量占50%以上。
因此,美国农业部的战略计划框架之一就是要为本国农产品开拓市场。
国内市场供求的情况、政府农业政策的调整、气候与环境的变化以及国际市场行情的变化等信息,不仅直接或间接地影响农场主、经营者和需求者的决策,也影响世界期货市场的价格和交易量。
发布官方的权威信息,提高信息服务质量。
美国农业部认为,如果大量的生产和市场信息不能由政府部门来收集、分析与发布,就无法保证信息使用的公平性、及时性和真实性。
尽管美国有很多私人公司也向社会发布市场信息,但农业部仍然在全国建立了庞大、完整、规范的农业信息体系,及时、准确地收集、整理和发布官方的权威信息。
分布在全国50多个州的农业公司、专业协会、合作社和农场的用户只需要通过家中的电话、电视或计算机,便可共享网络中的信息资源。
基于物联网技术的智能农业作物病虫害监测与预警系统研究智能农业是农业发展的新趋势,它利用先进的物联网技术,为农业生产提供了更高效、更精准的方式。
在智能农业中,作物病虫害是常见的问题,它对农业生产造成了巨大的损失。
因此,基于物联网技术的智能农业作物病虫害监测与预警系统的研究变得十分重要。
一、引言农业生产中,作物病虫害一直是制约作物产量和质量的重要因素之一。
传统的病虫害监测与预警方法主要依靠人工巡查、经验判断和害虫粘虫板等方法,存在时间耗费长、效率低和准确性不高等问题。
因此,基于物联网技术的智能农业作物病虫害监测与预警系统应运而生。
二、基于物联网的智能农业作物病虫害监测技术1. 传感器技术传感器是物联网技术在农业领域中的重要组成部分。
通过安装在农田中的传感器,可以实时监测作物的生长环境和病虫害情况。
例如,光照传感器可以监测作物所需的光照强度,土壤湿度传感器可以实时掌握土壤湿度状况。
这些传感器可以将数据上传到云端,分析农田环境和作物病虫害的关联性。
2. 无线通信技术物联网技术的一大特点是无线通信。
利用无线传感器网络,农田中安装的传感器可以与中控设备进行实时通信。
农民可以通过手机软件或电脑终端查看作物病虫害的监测结果。
3. 数据分析和建模通过物联网技术收集到的作物病虫害数据,可以通过数据分析和建模来分析病虫害的发生规律和预测未来发展趋势。
利用机器学习等方法,可以将农田环境数据、作物生长数据和病虫害数据进行关联分析,建立病虫害的预测模型。
三、智能农业作物病虫害监测与预警系统的应用与效果基于物联网技术的智能农业作物病虫害监测与预警系统已在现实农田中得到应用,并取得了较好的效果。
以下是一些实际应用案例:1. 改善农田环境智能农业作物病虫害监测系统可以实时监测土壤湿度、光照强度等环境参数,并通过自动灌溉系统和遮阳网等设备进行调控,从而提供良好的生长环境,减少病虫害的发生。
2. 实时预警和监控基于物联网技术的智能农业作物病虫害监测系统能够实时报警,及时检测到病虫害的存在并发出警报信息,帮助农民实施针对性的防治措施,并避免病虫害的大面积传播。
在我们旳农业种植过程中,病虫害无疑是农业工作者以及有关研究部门最为头疼旳一种部份。
同步,若限度较小旳病虫害未经良好解决,极有也许会演变成重大病虫灾害。
其中,农作物重大病虫害数字化监测预警系统旳浮现,无疑为重大病虫灾害旳避免做好技术方面旳支持。
农作物重大病虫害数字化监测预警系统,在病虫灾害解决领域,可有效进行病虫防控组织化限度和科学化水平等方面旳提高。
其中农作物重大病虫害数字化监测预警系统是无疑是实现病虫综合管理、农药减量控害旳重要措施,同步也是进一步开展“到农药使用量零增长行动”旳重要抓手,其中最为值患上一提旳是,该系统还是转变农业发展方式、实现提质增效旳重大举措。
其中,有关部门为保证融合示范工作有力有序开展、获患上实效,特此制定该方案。
由托普云农自主研发生产旳农作物重大病虫害数字化监测预警系统在进行使用过程中,顾客可随时进行园区数据查看。
其中,系统可通过提前旳设定,将检测旳参数进行远程传播。
顾客可通过对设备自动传播回来旳数据进行分析,并且进行后续筹画旳制定。
那末什么是农作物重大病虫害数字化监测预警系统呢?托普云农农作物重大病虫害数字化监测预警系统旳功能很强大,因此它旳构建也并非只是一件简朴旳仪器,而是由孢子信息自动捕获培养系统、病虫害远程监控设备、虫情信息自动采集分析系统、远程小气候信息采集系统、害虫性诱智能测报系统等设备构成,不仅可以做到病害状况旳监测,还可以采集虫情信息、农林气象信息,并可以将数据上传至云服务器,顾客通过网页、手机即可联合伙物管理知识、作物图库、灾害指标等模块,对作物实时远程监测与诊断,提供智能化、自动化管理决策,协助农业工作者智能管理农田。
我们都懂患上,像气候变化等现象都会对农作物病害旳发生有影响,特殊是在秋冬季节,秋冬季气温较常年略高、降水偏少,则有助于蚜虫、红蜘蛛、地下害虫越冬。
反之,冬季要是较往年旳平均气温偏低时,不利于大部份病虫害越冬,可减少病虫害旳越冬基数。
而通过农作物重大病虫害数字化监测预警系统配套旳远程小气候信息采集系统对气候状况进行监测,就可以预测病害虫旳发生趋势,对作物病虫害防治有积极旳引导作用。
发表于:中国植保导刊,2010,30(8):51-54美国的农作物病虫害数字化监测预警建设刘万才1武向文2任宝珍3刘洪4林罗庚5(1.全国农业技术推广服务中心,北京 100125;2.上海市农业技术推广服务中心,上海 201103;3.山东省植保总站,济南 250100;4.重庆市农业技术推广总站,重庆 400020;5.农业部国际交流合作中心北京 100026)摘要:美国的农作物病虫害数字化监测预警建设成效显著,已开发建设了功能完善的病虫害诊断预警与综合治理网络体系、远程互动视频系统和信息制作与发布系统,具有模式多样、实用性强,信息采集自动化程度高,数据库建设规范有序,网络运行维护投入充分等特点,在重大病虫害监测预警和信息服务方面发挥了重要作用。
在总结其开发建设及推广应用经验的基础上,提出了我国农作物病虫害数字化建设的发展建议。
关键词:美国,病虫害,数字化,监测预警中图分类号:S 文献标识码:B 文章编号:1672-6820(2010)0 -000 -0为学习借鉴国外先进经验,提高我国农作物重大病虫害监测预警和管理水平,受中美农业科技合作交流项目资助和中华人民共和国农业部选派,2010年3月5—18日,我们对美国农作物病虫害数字化监测预警建设情况进行了学习考察。
在美期间,我们参观和走访了多所大学,州、县农技推广中心,有关农场、农产品加工企业及政府机构,实地考察了农作物病虫害数字化监测预警技术的应用情况。
现报告如下:1 美国农作物病虫害数字化监测预警建设情况美国农作物病虫害数字化监测预警网络体系已比较健全,从联邦到州均建有功能齐全的网络系统,主要包括:病虫害诊断预警与综合治理网络、远程互动视频系统和信息制作与发布系统。
就功能而言,涵盖了病虫害发生信息交流、分析处理、监测预警和情报发布等方面。
1.1 病虫害诊断预警与综合治理网络体系主要包括:植物诊断网络、有害生物综合治理(IPM)网络和有害生物预警平台。
发表于:中国植保导刊,2010,30(8):51-54美国的农作物病虫害数字化监测预警建设刘万才1武向文2任宝珍3刘洪4林罗庚5(1.全国农业技术推广服务中心,北京 100125;2.上海市农业技术推广服务中心,上海 201103;3.山东省植保总站,济南 250100;4.重庆市农业技术推广总站,重庆 400020;5.农业部国际交流合作中心北京 100026)摘要:美国的农作物病虫害数字化监测预警建设成效显著,已开发建设了功能完善的病虫害诊断预警与综合治理网络体系、远程互动视频系统和信息制作与发布系统,具有模式多样、实用性强,信息采集自动化程度高,数据库建设规范有序,网络运行维护投入充分等特点,在重大病虫害监测预警和信息服务方面发挥了重要作用。
在总结其开发建设及推广应用经验的基础上,提出了我国农作物病虫害数字化建设的发展建议。
关键词:美国,病虫害,数字化,监测预警中图分类号:S 文献标识码:B 文章编号:1672-6820(2010)0 -000 -0为学习借鉴国外先进经验,提高我国农作物重大病虫害监测预警和管理水平,受中美农业科技合作交流项目资助和中华人民共和国农业部选派,2010年3月5—18日,我们对美国农作物病虫害数字化监测预警建设情况进行了学习考察。
在美期间,我们参观和走访了多所大学,州、县农技推广中心,有关农场、农产品加工企业及政府机构,实地考察了农作物病虫害数字化监测预警技术的应用情况。
现报告如下:1 美国农作物病虫害数字化监测预警建设情况美国农作物病虫害数字化监测预警网络体系已比较健全,从联邦到州均建有功能齐全的网络系统,主要包括:病虫害诊断预警与综合治理网络、远程互动视频系统和信息制作与发布系统。
就功能而言,涵盖了病虫害发生信息交流、分析处理、监测预警和情报发布等方面。
1.1 病虫害诊断预警与综合治理网络体系主要包括:植物诊断网络、有害生物综合治理(IPM)网络和有害生物预警平台。
植物诊断网络是美国农业主管和推广部门为快速检测和鉴定识别偶然发生或通过物流传入到农业自然生态系统中的农业有害生物,监测和分析重大病虫害发生动态趋势、发布病虫害发生动态信息,并提供技术和信息支持服务等而建立的网络体系。
全国植物诊断网络(NPDN)包括西部、大平原、中北部、东北和南方植物诊断网络等5个子系统。
各个子系统相对独立,根据地域和作物分布特点,分别负责一定区域的病虫害管理与服务。
同时,各子系统之间、子系统与全国系统之间又相互联系,可随时灵活互动。
当获得授权时,NPDN可向相关州和联邦政府响应者与决策者报告病虫动态信息。
NPDN系统包括以下主要功能和权利:一是迅速评估和报道潜在的有害生物威胁;二是快速作出诊断响应,特别是由专家通过远程诊断识别系统(DDIS)开展实时会诊;三是通过网络与地区和国家诊断试验室安全可靠的互联;四是与管理机构,包括联邦农业部动植物卫生检验局(APHIS)和州农业与消费服务机构建立联系;五是提供高质量和统一样式的样本信息;六是提供高质量的病虫害发生记录和报告;七是培训建立第一线监测人员队伍。
IPM网络系统和预警平台利用诊断网络收集的病虫害发生信息和基层推广人员上报的监测数据分析病虫发生趋势,作出预测预警和推荐防治管理措施意见。
1.2 远程互动视频系统美国推广机构内部从上到下建有一套高速、高清、全覆盖的网络远程互动视频系统。
系统一般以州为中心,州级推广机构建立网络服务平台,各县、相关单位均安装相应的应用终端设备。
通过该系统,州推广机构的各相关部门、人员及县推广站、人员可以在各自的场所通过视频互动,进行远程培训、教育,以及病虫害的预报预警、分析会商等。
州与州系统、州与联邦系统之间在必要的时候也可以互动,在允许的情况下,甚至可以国际互动。
同时,还应用一套多媒体联系系统,用于日常工作联系,类似skype。
通过该系统,推广人员、专家、管理者、种植户可以通过普通网络进行实时在线的交流。
1.3 信息制作与发布系统互联网络、无线通讯已成为美国病虫信息发布的主要途径。
联邦农业部有一个针对全国范围的信息发布网站,主要发布新发现的和全国范围内危害严重的重大病虫害的发生分布、趋势动态等信息。
各州农业厅和推广机构也各有一套信息发布网络和系统。
以佛罗里达州为例,州农业推广中心与佛罗里达大学信息中心联合,建设了专门的推广网站,病虫害信息、防治对策建议、识别鉴定方法等信息即为网站的主要内容。
网站一方面以网页的形式发布简报,同时系统通过E-mail发送给相关基层推广人员和种植户。
州信息系统与国家系统数据互联,县推广中心在向州数据库上报数据的同时,系统通过初步甄别后自动上传到国家数据库。
美国农业推广部门的信息制作设备也很齐全。
如佛罗里达州推广中心备有全套的视频、音频信息制作和发布系统和设备,包括:视频拍摄、录像、录音,摄影棚、录音棚,视音频编辑制作,动画制作等全套设备。
信息中心可以制作几乎所有的培训、教育、宣传广告、病虫情报等媒体信息。
2 美国农作物有害生物数字化监测预警建设的特点2.1 网络模式多样、实用性强美国农作物有害生物数字化网络模式多样,根据不同级别、地域建有不同的网络系统。
如美国农业部建立了基于网络地图的有害生物信息平台(PIPE),提供大豆锈病和大豆蚜虫等重要病虫害的田间观察动态、发生趋势分析、监测预警和防控管理的最新信息等服务。
佛罗里达州推广中心建有远程诊断与识别系统(DDIS)。
1999年佛罗里达州农业推广中心和一些推广专家开始通过接收植物样品的数码图像来提高诊断能力。
为此,州推广部门和佛罗里达大学的信息技术人员开始着力研究DDIS。
2004年DDIS正式向全州各县开放使用。
DDIS给用户提供通过提交从田间获得的数码样品和相关的文字描述进行诊断的一个快速诊断和识别有害生物的工具。
全州的专家都可以诊断和识别,并提供最好的管理建议给用户。
DDIS创建了一个数码影像数据库,包括关联的地点、作物、有害生物或病态作物数据,这些可以用于教学程序、辅助诊断和数据采集。
2.2 信息采集自动化程度高农作物病虫害监测信息采集的自动化程度较高。
以佛罗里达州为例,其DDIS和自动气象网络的很多数据均通过仪器自动采集。
如在田间拍摄病虫危害照片的同时,即自动采集了病虫害发生的地点、时间等信息。
照片上传到系统后,系统将照片数据采集地点自动生成分布图,从地图上可一目了然了解病虫害发生分布。
同时,通过地图的搜索查询可直接找到发生地点和发生情况图片。
病虫害监测预警的气象数据则全部为系统自动采集、上传、处理,并生成趋势图等。
2.3 系统推广形成制度美国农作物有害生物数字化系统推广应用的主要对象是第一线监测员、种植者、私人花园主和各级农业推广人员。
数字化系统的推广应用已形成一定的制度,主要通过以下途径:一是依靠广大农业推广人员。
美国农业推广人员素质都较高,县级推广人员均由州推广中心直接下派,推广人员都必须经过培训,对系统应用熟练。
二是建立鼓励机制。
对各推广人员应用系统和发表简报进行鼓励和考核,州推广中心要求每个基层的推广人员每年必须发布一定数量的信息,对推广应用和任务完成突出的推广人员优先提供项目合作交流、出国考察的机会。
三是提供优秀的技术支持。
以装备先进的实验室、技术熟练的专家为支撑,提高系统的实用性和权威性。
四是建立第一线监测员的网络。
各大植物诊断网络或者各州推广机构都建立了第一线监测员网络,第一线监测员是系统整体的一部分,包括:种植者、合作推广服务人员、花园主人、商业化学品与种子代表。
州农业推广中心为第一线监测员提供适当的采样、监测、病虫鉴定以及报告病虫害问题的技术支持。
通过为县网络系统提供服务,第一线监测员可获得应用网络诊断系统等方面的权利。
2.4 数据库建设规范有序全美无论是联邦农业部门还是州农业部门,都很重视病虫害数据库的建设。
联邦和州级的网络系统很多,各类系统的最大优点就是每一个系统都是建立在数据库基础之上。
如佛罗里达州农业推广中心已连续8年多通过DDIS系统建设田间采样的病虫害数据库,平均每年收入550个样本;州农业厅植物局对1000万个针插和20万个浸泡昆虫标本进行鉴定并建立数据库。
除了病虫害信息外,对于使用的农药以及农户、推广人员等信息都建立了专业数据库,数据库建设规范有序。
所以,虽然美国联邦和各州都的系统相对独立,但系统之间可以灵活互动,信息共享。
如植物诊断网络和佛罗里达州的DDIS,县级推广人员或第一线监测员将监测数据上报到州系统后,州系统同时自动上报到联邦的数据库。
系统应用效率高,对应用者来说操作实用简单,基层使用者只需要填报1次,即可多系统共享信息。
2.5 网络运行维护投入充分美国投入大量的人力和财力维护网络,确保网络的运行高速、高效。
佛罗里达州的DDIS,州推广中心和佛罗里达大学用了5年时间研究开发系统。
系统正式应用后,每年又投入150万美元以上资金用于系统日常的运行和维护。
同时,每4年对系统服务器等硬件设备进行更新换代,以确保系统的高速、高效和网络的畅通。
对于信息制作与发布的运行和维护,每年更是投入高达950万~1250万美元的经费进行支持。
3 经验与启示3.1 数字化建设是提高植保防灾减灾能力的一项长期任务数字化建设是植保信息建设的基本内容,随着信息技术的发展,信息经济正成为当代社会发展一个主要特征。
利用信息技术和数字化技术开发重大农作物病虫害监测预警网络系统,提高重大病虫害监测预警能力和服务能力已成为大势所趋。
值得庆幸的是,我国农业主管部门已充分认识到了这项工作的重要性。
从2009年开始,农业部种植业管理司启动了农作物重大病虫害数字化监测预警网络系统建设项目,计划通过5年的时间,初步建成覆盖全国、功能完善、运转高效的数字化网络体系平台。
2010年,种植业管理司又给部分省安排了省级病虫害数字化监测预警建设工作启动经费,以期进一步推动全国的病虫害数字化监测预警建设的发展。
佛罗里达州DDIS 开始于20世纪90年代,经过10多年的建设,其网络数据不断完善,系统功能不断增强,推广应用日益广泛,而且每年都在进一步建设和完善中。
我国的重大病虫害监测预警数字化建设也要遵循这个规律,要将其作为一个长期的建设任务,以提高监测预警能力为目的,根据工作需要,总体设计、逐步建设完善,决不能追求短期效应,一蹴而就、华而不实。
3.2 提高实用性和推广应用程度是数字化建设的生命吸取以往有关项目建设的经验教训,病虫害数字化监测预警建设必须以推广应用为前提,注重实用性。
美国的农作物病虫害监测预警建设以新传入的有害生物的鉴定识别和诊断为主(如DDIS),其根据病虫害发现、鉴定、危害损失测定、风险评估等关键环节,每一环节都开发了非常实用的技术,提高了系统的可操作性和实用性,便于系统推广应用,扩大了应用范围。