探析农业信息化在蔬菜病虫防治技术中的应用

引言：蔬菜产业是现代农业的重要组成部分，在满足人民日益增长的美好生活需要、促进农民就业增收等方面具有不可替代的作用。近年来，我国蔬菜产业规模不断扩大，已成为世界第一大蔬菜生产国。然而大面积、集约化种植模式下，蔬菜病虫害问题日益突出，给产业发展带来严峻挑战。传统的病虫防治主要依赖农户凭经验开展常规管理，往往存在决策依据不足、用药不当、效果不理想等问题，难以适应现代蔬菜产业发展需求。迫切需要运用先进的信息技术改造提升传统的蔬菜病虫防治模式，通过构建集数字感知、智能决策、精准施策于一体的现代植保体系，提高防治的科学性和时效性，破解制约产业发展的病虫害难题。

一、农业信息化在蔬菜病虫防治技术中的应用价值

提高病虫监测预警的时效性和准确性

提高病虫监测预警的时效性和准确性是农业信息化技术在蔬菜病虫防治领域的重要应用价值之一。随着物联网、大数据等现代信息技术的快速发展，为实现蔬菜病虫害的精准监测和预警提供了有力支撑，通过在蔬菜生产基地布设各类传感器，可以实时采集温度、湿度、光照等环境参数以及虫情信息，并将数据传输至云端平台进行汇聚分析。例如，利用视频监控设备对蔬菜生长状况进行远程监测，通过图像识别算法及时发现病虫危害苗头；利用昆虫诱捕器实时感知害虫种类和数量变化，结合气象等多源数据，运用大数据挖掘技术，构建病虫发生发展趋势的预测模型，可以提前预判病虫暴发的时间、区域和程度，为农户和管理部门及时采取防控措施赢得宝贵时间。此外，农业信息化还可以显著提升蔬菜病虫监测预警的准确性。传统的病虫监测主要依靠人工定期田间巡查，存在监测频次低、覆盖范围小、结果主观性强等问题。而采用物联网实时监测，可大幅提高数据采集的时空密度和客观性。同时，综合环境监测数据和病虫发生数据，利用机器学习算法，可以揭示病虫害发生的驱动因子和演替规律，建立基于生态环境的定量化预警模型。农业专家还可以将多年积累的病虫防治知识和经验，与实时监测数据相结合，形成知识驱动的智能预警方法，进一步强化预警的针对性和可靠性。例如，专家根据不同作物类型、生育期、栽培模式等特点，设定差异化的预警阈值，当监测数据达到阈值时即可自动预警，并给出针对性较强的防治建议，切实做到预警信息“早、准、细”。农业信息化在蔬菜病虫防治中的主要应用形式如表1 所示。

表1 农业信息化在蔬菜病虫防治中的主要应用形式

优化病虫防治决策和资源配置

农业信息化平台在优化蔬菜病虫防治决策和资源配置方面同样大有可为。众所周知，蔬菜病虫防治是一项复杂的系统工程，需要综合考虑病虫生物学特性、气象环境条件、农药药效药害等多重因素，科学决策、精准施策方能确保防治效果。传统的病虫防治往往依赖农户个人经验，存在决策依据不足、用药不当等问题。而农业信息化平台则可以通过汇聚多源异构数据，利用现代信息技术赋能防治全过程，助力农户制定最优决策方案。例如，农业信息化平台可引入知识图谱技术，将病虫防治专家知识、药剂产品说明、典型病虫案例等信息进行语义化表示和关联，形成结构化、可检索、可计算的农业知识库。当农户在平台上描述具体的病虫症状时，系统可通过知识推理快速锁定病虫类型，并根据病虫发生程度、所处生育期等具体情况，给出最佳的防治药剂、用药量和施药时间等决策建议。

二、农业信息化在蔬菜病虫防治技术中的应用难点

农业生产环境复杂数据采集和处理难度大

尽管农业信息化在蔬菜病虫防治中展现出广阔的应用前景，但受制于农业生产的特殊性，将其落地实施仍面临诸多挑战。其中，复杂多变的农业生产环境对数据采集和处理提出了更高要求。众所周知，我国地域辽阔，各蔬菜产区的地形地貌、土壤类型、小气候条件差异显著，加之不同种植模式、栽培习惯的影响，使得蔬菜病虫发生态势呈现出明显的时空异质性特点，这就要求监测设备必须具备较强的环境适应性和稳定性，能够在高温、潮湿、多尘等野外恶劣条件下长时间工作，并保证数据采集的精准性和连续性。以温湿度传感器为例，它是蔬菜病虫监测预警的重要数据来源之一。但在实际应用中，由于温度和湿度的变化具有明显的昼夜节律和季节波动，且易受局部小环境的影响，因此对传感器的测量范围、分辨率、采样频率等提出了更高要求。同时，传感器的布设位置也需根据种植区域的地形特点和作物分布进行优化设计，以获取具有代表性的环境参数。除环境适应性外，多源异构数据的关联融合和解译也是农业信息化应用面临的棘手问题。以蔬菜病虫防治为例，既需要环境监测数据反映病虫发生的驱动因素，又需要病虫监测数据直接指示害虫种群消长动态，还需要农事管理记录体现人为干预措施的影响。不同来源、不同类型数据在时空尺度、语义表达等方面存在较大差异，数据维度高且关联性强，对数据融合技术提出了较高要求，这就需要在充分理解数据内涵的基础上，运用本体匹配、时空统计分析等技术，实现多源数据的关联整合，并构建面向复杂农业场景的数据清洗、特征提取、质量控制等预处理算法，为后续的建模分析奠定基础。

缺乏农户可直接应用的成熟产品和服务

当前阻碍农业信息化在蔬菜病虫防治领域大规模应用的另一个关键难点，在于缺乏农户可直接使用的成熟产品和服务。农户作为蔬菜生产的主体，是农业信息化的直接受益者和终端用户 [1]。然而，受制于农户文化水平、信息技术能力等因素的制约，当前大多数农业信息化系统在易用性方面还存在明显不足。许多系统在设计开发过程中，更多地考虑专业人员的使用需求，界面复杂、功能繁琐，缺乏农户的使用视角，导致农户上手困难、利用率不高。以某些蔬菜病虫监测预警系统为例，它们通常包含环境监测、数据分析、风险评估、预警发布等多个功能模块，操作流程长、专业术语多，农户很难快速掌握。同时，这些系统大多基于 Web 或专业软件，对农户的网络条件和计算机操作能力要求较高，进一步加大了农户的使用门槛。

三、农业信息化在蔬菜病虫防治技术中的应用策略

因地制宜构建监测预警一体化方案

农业信息化在蔬菜病虫防治中的推广应用，必须立足生产实际，因地制宜地构建监测预警一体化解决方案，方能实现防控效果最优化。具体而言，需要综合考虑蔬菜产区的地理气候特点、种植制度模式、病虫害发生规律等关键因素，在此基础上合理规划布设田间监测设备，优选适宜的数据通讯方式，从而实现从农业大数据采集、存储、分析到自动预警的全链条打通，最终形成切合区域实际、精准可靠的病虫防控整体解决方案 [2]。例如在设计田间监测系统时，应充分考虑当地气候条件对设备性能的特殊要求，选用防水防尘、耐高温、抗腐蚀的传感器和控制器等，确保其在夏季高温、冬季低温、梅雨潮湿等恶劣环境下稳定运行。同时，还要合理设置监测点位，综合考虑地形、作物分布、局部小气候等因素，在全面覆盖的同时兼顾关键节点的重点监控。同时数据通讯方式的选择，需紧密结合产区的网络基础设施条件。信号良好的地区可采用WIFI、4G 等无线通讯技术，而信号较差的偏远地区则应采用 LoRa、NB-IoT 等低功耗广域网通讯方案。

聚焦关键病虫打造专业化智能决策模型

农业信息化智能决策模型的构建，必须聚焦于危害最大、防治需求最为迫切的关键病虫，方能实现有限资源投入下的效益最大化。在模型研发过程中，应充分发挥多学科专家协同攻关的优势，组织农学、植保、数学、计算机等领域专家，深入分析病虫发生发展的驱动因素和内在规律，从历史数据中提炼专家决策经验，并运用大数据分析、机器学习等技术，训练高可靠、强适用的农业人工智能模型。

结语：农业信息化在蔬菜病虫防治领域大有可为，但推广应用绝非一蹴而就。复杂多变的农业生产环境对数据采集和处理提出了更高要求，农户实际需求与现有系统的供给还存在一定错位。因此，必须立足生产实际，因地制宜地构建监测预警一体化解决方案；聚焦关键病虫，协同多学科力量攻关，打造专业化、高适用性的智能决策模型；紧紧围绕新型农业经营主体，开发便捷实用的信息化产品，并在实践中探索可持续的商业运作模式。唯有扎根一线，用足用活大数据等新兴技术，多措并举、标本兼治，方能充分释放数字红利，推动蔬菜产业实现病虫防控模式的革命性变革，为保障国家食物安全、助力乡村振兴提供坚实支撑。

参考文献

[1] 王春彦 . 农业信息化在蔬菜病虫害防治技术上的应用 [J]. 河北农机 ,2023,(10):94-96.

[2] 罗斌 . 农业信息化在蔬菜病虫害防治中的应用 [J]. 农业工程技术 ,2022,42(24):42-43.

[3] 向雪 , 夏楠 . 刍议农业信息化在蔬菜病虫害防治技术上的应用 [J]. 农业工程技术 ,2021,41(24):67-68.

[4] 李振虎 . 试析基于农业信息化的农业病虫害防治 [J]. 新农业 ,2021,(06):36.