建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國是2023年的關(guān)鍵詞。

據(jù)報(bào)道，未來5到10年，僅高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、設(shè)施農(nóng)業(yè)等投資需求就有近15萬億元。而高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田和設(shè)施農(nóng)業(yè)的建設(shè)都需要智慧農(nóng)業(yè)來助推。

當(dāng)下，一場以智慧農(nóng)業(yè)、智慧植保、綠色種植為表現(xiàn)形態(tài)的農(nóng)業(yè)智能革命已經(jīng)到來。

智慧植保是智慧農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容。

智慧植保讓病蟲監(jiān)測更精準(zhǔn)，讓病蟲防治更高效。

這些年，我國智慧植保快速發(fā)展。全國病蟲害智能測控系統(tǒng)的建立和應(yīng)用大大地提高了我們預(yù)警預(yù)報(bào)的服務(wù)水平，植保無人機(jī)的普及大大提升了防治效率和快速應(yīng)對暴發(fā)性病蟲害的能力，專業(yè)化的病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治覆蓋率也逐年提升。

智慧植保是農(nóng)業(yè)發(fā)展的新要求

中國人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己手上，我們的飯碗應(yīng)該主要裝中國糧。

要實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目標(biāo)，病蟲害防控在提高作物產(chǎn)量和保障安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。

有害生物（病、蟲、草、鼠）對生物安全、糧食安全和生態(tài)安全造成重大威脅。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）估計(jì)，每年植物病害給全球經(jīng)濟(jì)造成的損失超過2200億美元（約合人民幣14036億元）。另外，每年有多達(dá)40%的全球作物產(chǎn)量因蟲害而減少，造成的損失至少為700億美元（約合人民幣4466億元）。

有害生物也是我國農(nóng)業(yè)的主要災(zāi)害之一。我國農(nóng)作物有害生物1600多種，包含害蟲830多種，病害720多種，雜草60多種，鼠害20多種。其中，100多種有害生物可造成嚴(yán)重危害。

我國重大有害生物年發(fā)生面積60億―70億畝次，年防治面積80億畝次左右，年挽回?fù)p失糧食6000萬―9000萬噸、皮棉150萬―180萬噸、油料250萬—270萬噸。

按FAO自然損失率37%測算，如果不采取防控措施，我國每年因病蟲危害損失糧食1500億公斤，油料68億公斤，棉花1.9億公斤，果品和蔬菜上千億公斤，潛在經(jīng)濟(jì)損失5000多億元。

病、蟲、草、鼠害防控在提高作物產(chǎn)量和保障安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。

2021年全國農(nóng)作物重大病蟲害總體偏重發(fā)生。全年農(nóng)作物病蟲草鼠害發(fā)生面積超過60億畝次，防治面積約80億畝次，經(jīng)防治挽回糧食產(chǎn)量損失2500億斤，占全年糧食總產(chǎn)量的18.3%。其中，全國小麥重大病蟲偏重發(fā)生，通過防控挽回產(chǎn)量損失730億斤，占小麥總產(chǎn)量的26.3%。

2022年全國農(nóng)作物病蟲害防控植保貢獻(xiàn)率為23.18%。通過開展農(nóng)作物病蟲害防控，全年共挽回糧食產(chǎn)量3183億斤。三大糧食作物挽回2890億斤，按我國人均955斤糧食占有量計(jì)算，相當(dāng)于為3.29億人口挽回1年的口糧。

總體上，全國農(nóng)作物重大病蟲害防控成效顯著。

當(dāng)然，我國病蟲害防控依然面臨很多問題，比如存在過度依賴農(nóng)藥的問題，農(nóng)藥使用量大，占全球使用量的一半；病蟲抗（耐）藥性上升；農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)；農(nóng)藥利用率不高，平均利用率僅為35%；生態(tài)平衡破壞和環(huán)境污染，包括天敵、土壤、地下水；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加等等。

新時(shí)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨新業(yè)態(tài)、新形勢。生態(tài)農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)中國夢的重要發(fā)展方式，綠色植保是新形勢下農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求。發(fā)展生態(tài)調(diào)控技術(shù)、健康栽培措施、生物防治技術(shù)、理化誘控技術(shù)、科學(xué)用藥技術(shù)等綠色防控技術(shù)是改善目前所處困境的基本策略。

我國綠色防控由理念成為行動(dòng)，綠色防控的制度保障進(jìn)一步加強(qiáng)，綠色防控更加規(guī)范，防控覆蓋率逐年上升。

我國綠色產(chǎn)品和技術(shù)效益顯著，研發(fā)了一批綠色防控新技術(shù)產(chǎn)品，集成了一批綠色防控技術(shù)模式，激發(fā)了綠色防控技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展。比如，抗病品種、高效低毒農(nóng)藥、誘抗劑、生防制劑、高效施藥器械、物理防治、自動(dòng)化預(yù)測預(yù)報(bào)。

我國綠色防控的基礎(chǔ)研究也取得重大突破。比如，揭示了蝗蟲聚群成災(zāi)的奧秘；害蟲遷飛監(jiān)測預(yù)警技術(shù)瓶頸獲突破；抗病基因的克隆及抗性機(jī)理的深入解析；揭示植物與病原菌互作的“誘餌模式”；發(fā)現(xiàn)了植物抗病小體；草地貪夜蛾防控取得重要進(jìn)展；明確了有性生殖是條銹菌毒性變異的主要途徑；利用基因編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)抗病性改良—感病基因。

目前，我國農(nóng)作物病蟲綠色防控仍然面臨著很多問題。比如由于氣候的變化和栽培方式的改變，近年來全球農(nóng)作物病蟲害呈多發(fā)、頻發(fā)、重發(fā)的態(tài)勢；外來生物入侵風(fēng)險(xiǎn)加重；作物病蟲防控“重治輕防”，相對投入不足；缺乏綠色防控關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品；品種抗病性利用不合理，作物抗病品種比例偏低，部分病害抗源種質(zhì)稀缺，品種綜合抗病性差，單一抗源過度應(yīng)用；植保科技研發(fā)與實(shí)際應(yīng)用不密切；基層植保隊(duì)伍與工作條件尚待完善；作物病蟲綠色防控缺乏整體綜合方案……

近年來，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G等前沿信息技術(shù)的發(fā)展給綠色防控發(fā)展帶來重大機(jī)遇。

這些前沿技術(shù)與植保的深度融合構(gòu)建的智慧植保，可以解決農(nóng)業(yè)綠色防控面臨的問題，讓病蟲監(jiān)測更精準(zhǔn)，讓病蟲防治更高效。

智慧植保是新時(shí)代保障我國糧食安全與生物安全的新要求，也是生態(tài)文明與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的必然趨勢。

這些年，我國智慧植保得到了快速發(fā)展。

全國病蟲害智能測控系統(tǒng)的建立和應(yīng)用，有效地解決了我國植保實(shí)踐中數(shù)據(jù)收集和信息處理的兩大技術(shù)瓶頸，大大地提高了我們預(yù)警預(yù)報(bào)的服務(wù)水平，促進(jìn)了我國蟲口奪糧保豐收目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

植保無人機(jī)在我們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極其重要的作用。植保無人機(jī)助力之下，專業(yè)化的病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治覆蓋率逐年提升。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，目前全國農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化服務(wù)組織超過9.32萬個(gè)，日作業(yè)能力達(dá)到1.36億畝，2022年三大糧食作物病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治覆蓋率達(dá)到43.6%，比上年提高1.2個(gè)百分點(diǎn)。

而今，智慧植保成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要內(nèi)容，為農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)提供了助力，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提供了重要保障。

精準(zhǔn)預(yù)報(bào)是病蟲害科學(xué)防控的關(guān)鍵

病蟲害防控在提高作物產(chǎn)量和保障安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。精準(zhǔn)監(jiān)測預(yù)警是農(nóng)業(yè)經(jīng)營者適時(shí)科學(xué)防控病蟲害的重要依據(jù)，也是實(shí)施農(nóng)藥減量行動(dòng)的根本出路，更是實(shí)現(xiàn)糧食豐收的重要保障。在“糧安天下”的時(shí)代背景下，農(nóng)作物病蟲害測報(bào)工作要抓住機(jī)遇、先行一步。

病蟲害趨勢預(yù)報(bào)包含病蟲害是否發(fā)生、發(fā)生時(shí)間和發(fā)生程度；確定要不要防治，什么時(shí)間防治，采用什么措施防、防幾次。通過準(zhǔn)確測報(bào)，可指導(dǎo)及時(shí)防治，將病蟲害控制在初發(fā)狀態(tài)，防早防小。

隨著我國農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測能力不斷提升，農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測調(diào)查手段由過去費(fèi)時(shí)費(fèi)力的人工手剝目測，逐步發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和智能化自動(dòng)化監(jiān)測設(shè)備相結(jié)合的階段。

比如通過空間信息技術(shù)，以地面調(diào)查為基礎(chǔ)，以植保模型為依據(jù)遙感驅(qū)動(dòng)模型空間化，實(shí)現(xiàn)區(qū)域病蟲動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)。2022年，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院發(fā)布了最新的植被病蟲害遙感監(jiān)測與預(yù)測系統(tǒng)升級版，該系統(tǒng)匯聚了多源、多尺度、多模式海量地球大數(shù)據(jù)，涵蓋了植被參數(shù)反演、病蟲生境監(jiān)測、災(zāi)害識別與早期預(yù)警、農(nóng)牧業(yè)損失評估等功能模塊。

目前，我國農(nóng)作物病蟲害預(yù)報(bào)模型日趨完善。融合多源遙感數(shù)據(jù)，基于深度學(xué)習(xí)模型來構(gòu)建病蟲害遙感監(jiān)測的預(yù)測模型，大大提高了遙感監(jiān)測的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。

比如，云飛科技在智能測報(bào)設(shè)備等方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，輕松應(yīng)對田間各種復(fù)雜蟲情測報(bào)場景。目前，《中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告333號》發(fā)布的10種一類農(nóng)作物害蟲，云飛科技識別模型覆蓋7種，且識別率高。云飛科技還進(jìn)行蟲情測報(bào)數(shù)據(jù)分析，繪制蟲情地圖，直觀反映和掌控蟲害發(fā)生趨勢、態(tài)勢。此外，云飛科技的智慧農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)平臺可以結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)、多維度的環(huán)境數(shù)據(jù)和作物生長模型，對作物進(jìn)行實(shí)時(shí)的病蟲害監(jiān)測預(yù)警，以及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的相關(guān)管理。

另外，西安黃氏生物研發(fā)的小麥赤霉病、條銹病、白粉病，水稻稻瘟病，玉米大斑病，蘋果褐斑病等病害自動(dòng)監(jiān)測預(yù)警，已經(jīng)在多個(gè)省區(qū)推廣應(yīng)用。

但是病蟲害預(yù)報(bào)依然面臨著很多問題，比如發(fā)生規(guī)律未掌握，預(yù)測模型缺根基；數(shù)據(jù)獲取存在難題，準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步提升和應(yīng)用驗(yàn)證，規(guī)范性有待統(tǒng)一，尚未實(shí)現(xiàn)開放共享；人才培養(yǎng)有缺陷，人員短缺已凸顯；財(cái)政投入顯不足，企業(yè)創(chuàng)新難持久，等等。

因此，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)作物病蟲害預(yù)報(bào)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和集成創(chuàng)新；建立跨部門合作協(xié)調(diào)機(jī)制，加快統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及共享平臺建設(shè)；強(qiáng)化隊(duì)伍建設(shè)和人才培養(yǎng)，各類高等院校、研究、推廣機(jī)構(gòu)應(yīng)該加大對農(nóng)作物病蟲害智能監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究人才的培養(yǎng)力度，將其當(dāng)作一門源于實(shí)踐、服務(wù)實(shí)踐的應(yīng)用科學(xué)；加大財(cái)政支持，推動(dòng)資金投入多元化。

構(gòu)建不同生態(tài)區(qū)全作物種類病害的網(wǎng)格化監(jiān)測預(yù)警模式體系，提升病害測報(bào)數(shù)字化、信息化水平，持續(xù)穩(wěn)定收集植物保護(hù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，不斷提升模型預(yù)測準(zhǔn)確度，可以讓我國農(nóng)作物病蟲害綜合防治抓住先機(jī)，實(shí)施科學(xué)有效的防控措施。

精準(zhǔn)航空技術(shù)，讓植保智能化、精準(zhǔn)化、簡便化

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)是以遙感、人工智能、衛(wèi)星導(dǎo)航等空間信息技術(shù)為支撐，主要包括精準(zhǔn)遙感監(jiān)測技術(shù)“探得準(zhǔn)”、高效噴施控制技術(shù)“霧化好”、霧滴潤濕展布技術(shù)“沉積勻”、顆粒精準(zhǔn)撒施技術(shù)“撒施勻”、噴霧飄移控制技術(shù)“飄移少”、藥效高效防控技術(shù)“防效好”。

從2015年到2023年，植保無人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)非常自動(dòng)化和智能化。2020年12月18日，中國工程院 《全球工程前沿2020》報(bào)告在京發(fā)布。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的工程開發(fā)前沿中，基于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)理念的“植保無人飛機(jī)病蟲害智能識別與精準(zhǔn)對靶施藥”位列其中。

隨著高效農(nóng)業(yè)的推進(jìn)和智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，植保工作的機(jī)械化、智能化水平得到了進(jìn)一步提高。我國植保無人機(jī)市場正在高速爆發(fā)式增長，推廣和普及的速度快速提升，保有量不斷增加，行業(yè)規(guī)模快速擴(kuò)張。

據(jù)央視新聞報(bào)道，2022年，全國植保無人機(jī)保有量達(dá)到16萬架，作業(yè)面積達(dá)14億畝次。中商情報(bào)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國植保無人機(jī)市場規(guī)模達(dá)116.34億元，同比增長27.44%；2022年達(dá)131.22億元，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)150億元。

植保無人機(jī)可以從根本上解決勞動(dòng)力短缺問題，提高作業(yè)效率，增加農(nóng)民收入，而且在突發(fā)暴發(fā)性農(nóng)業(yè)有害生物的應(yīng)急快速防控方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

我國已成為全球農(nóng)業(yè)無人機(jī)應(yīng)用面積最大的國家，植保無人機(jī)統(tǒng)防統(tǒng)治效果比農(nóng)民自防效果提高10%—20%，減少農(nóng)藥使用量20%—30%，農(nóng)藥利用率提高10%以上。

大田為主的傳統(tǒng)植保無人機(jī)市場，作業(yè)環(huán)境和場景相對簡單。高稈類作物、丘陵山地、經(jīng)作果樹飛防技術(shù)難度和門檻很高，但是需求更加剛性、價(jià)值高、黏性高。這類作業(yè)場景，在未來5—10年將是植保無人機(jī)新的爆發(fā)點(diǎn)。

蘇州極目無人機(jī)已在全國主要經(jīng)作產(chǎn)區(qū)實(shí)現(xiàn)了布局和規(guī)模化使用，服務(wù)作物有十多種，比如蘋果、梨、桃、茶葉、柑橘、甘蔗、芒果、香蕉等，已經(jīng)形成成熟植保解決方案，進(jìn)入高速推廣期。

此外，我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空遙感在獲取農(nóng)情信息、超低量農(nóng)藥噴施、雜交水稻輔助授粉、種子/肥料撒播、棉花脫葉劑噴施應(yīng)用、暴發(fā)性病蟲害的快速應(yīng)對能力、推動(dòng)主要糧食作物農(nóng)業(yè)航空統(tǒng)防統(tǒng)治等方面都取得了突破性發(fā)展。

國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心團(tuán)隊(duì)在低空遙感、病蟲害監(jiān)測、變量噴灑系統(tǒng)、作物障礙物識別、智能化作業(yè)技術(shù)及平臺、大田及經(jīng)作飛防智能噴灑技術(shù)等方面也取得了巨大的成就。

蘭玉彬院士團(tuán)隊(duì)成功應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)，打造了可復(fù)制、易推廣模式的生態(tài)無人農(nóng)場。該生態(tài)無人農(nóng)場以精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，融合農(nóng)業(yè)機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等眾多高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程無人化作業(yè)，很好地解答了“未來誰來種地、如何種好地”的難題。

而未來，基于植物保護(hù)理念，利用航空遙感、人工智能和云計(jì)算等技術(shù)，研發(fā)基于作物種類、冠層結(jié)構(gòu)特征及病蟲害特性的人工智能精準(zhǔn)變量防控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜植保技術(shù)的智能化、精準(zhǔn)化、簡便化與可視化將是重中之重。

結(jié)語：

植保現(xiàn)代化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要一環(huán)，實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)首先要實(shí)現(xiàn)智慧植保。智慧植保可以將復(fù)雜的作物信息、病蟲害信息以及各種防治技術(shù)手段有機(jī)融合，并實(shí)現(xiàn)智能化、精準(zhǔn)化、簡便化與可視化；可以從根本上提升農(nóng)藥使用技術(shù)水平，提高農(nóng)藥利用率，減少農(nóng)藥在環(huán)境中的流失，快速防控暴發(fā)性農(nóng)業(yè)有害生物，保障農(nóng)產(chǎn)品安全的同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人員健康；可以有效解決勞動(dòng)力短缺問題，提高作業(yè)效率，增加農(nóng)民收入。

本文根據(jù)2023中國智慧植保與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展大會(huì)發(fā)言資料整理