Social Cost Analysis of Biological Control Technology for Crop Diseases and Insect Pests

With the rapid development of modern agriculture,the prevention and control of crop diseases and insect pests has become an important part to ensure the safety of agricultural production,the quality of agricultural products and the safety of agricultural ecological environment.Although the effect of traditional chemical prevention and control technology is remarkable,the health risks and environmental problems brought by it should not be ignored.As a green and environmentally friendly means of prevention and control,biological prevention and control technology has gradually become a hot research topic and a trend of agricultural production.This paper is intended to comprehensively evaluate the social costs of biological control technologies for crop diseases and pests,including the health risks reduced,environmental improvements,economic benefits,and barriers to promotion,and put forward corresponding policy recommendations.

农作物病虫害遥感监测关键技术研究进展与展望

病虫害是影响农作物健康生长、产量和质量的制约因素之一,加强农作物病虫害的监测,对农作物病虫害进行精准防控,对保障粮食安全,提高农产品产量和质量具有重要意义。随着信息技术的发展,农作物病虫害监测由传统的人工监测逐渐向自动化、信息化和智能化方向发展。农作物病虫害监测平台、监测传感器技术以及相关的数据分析和处理技术是研究农作物病虫害遥感监测的关键技术,这些关键技术的发展水平,决定了农作物病虫害遥感监测技术的发展水平。本文从监测平台、监测传感器技术和相关数据分析与处理技术3方面对农作物病虫害监测技术研究进展进行综述。在监测平台方面,归纳总结了地面监测平台、航空监测平台和卫星监测平台的国内外研究现状,并分析了上述平台优缺点;在监测传感器技术方面,综述了雷达传感器、图像传感器、热成像传感器和光谱传感器等在作物病虫害领域的研究进展;在相关数据分析与处理技术方面,阐述了经典统计算法、计算机图像处理算法、机器学习算法和深度学习算法在农作物病虫害监测领域的研究成果。最后提出了监测平台、监测传感器技术和相关数据分析与处理技术的未来发展趋势,以期为进一步促进我国农作物病虫害监测平台及相关技术的发展提供参考。

我国农作物病虫害智能监测预警技术新进展

近年来,随着计算机、互联网、物联网、人工智能、传感器、遥感等技术的快速发展,智能虫情测报灯、智能性诱捕器、昆虫雷达、无人机遥感、卫星遥感、智能识别App等现代智能农作物病虫监测装备及重大病虫害实时智能监测预警系统建设方面取得了比较明显的进步。本文综述了我国近5年在利用光谱遥感、昆虫雷达、图像识别等技术进行农作物病虫害监测预警研究和应用方面取得的重要进展,分析了各类技术存在的不足与难点,提出了未来发展的方向,以期为充分利用空天地多源数据实现农作物病虫害精准预报提供指导。

病虫测报智能化研究进展

准确的预测预报是防治病虫害的关键和基础。我国的病虫测报从传统经验测报、规范化测报发展到智能化测报,对我国粮食和重要农产品稳定安全发挥了重要的保障与支撑作用。本文系统总结了我国病虫测报的发展历程,现代信息技术在病虫测报中的应用及智能化测报工具的研发与应用,并对目前存在的问题进行剖析,以期为我国病虫测报的智能化发展提供新的思路。

基于改进残差网络的农作物病虫害检测研究

针对病虫害症状相似导致类间差异小、难以区分的问题,提出一种基于Res2NeXt50改进模型的农作物病虫害检测算法。首先,在Res2Net50模型中进行分组卷积得到Res2NeXt50模型,提高了模型在细粒度层面的特征提取能力。然后,将7×7卷积换成新的混合卷积,提取局部和全局特征;使用高斯误差线性单元(Gaussian Error Linear Unit,GELU)函数代替残差块中的修正线性单元(Rectified Linear Unit,ReLU)函数,提高鲁棒性;改进下采样来增强信息流通性;调整网络层数,以减少模型计算量。其次,在训练中使用标签平滑(Label Smoothing)和指数移动平均(Exponential Moving Average,EMA)来提高模型的泛化能力。在重组的AI Challenger 2018农作物病虫害数据集上进行实验,结果表明改进模型的准确率高达98.79%,参数量为18.20M,FLOPs为3.73G。同时,该模型在Plantvillage和Plant_leaves数据集中分别达到了99.89%和99.23%的准确率。所提出的算法模型识别准确率高,泛化能力强,更符合实际应用需求。

几丁质酶在农作物病虫害生物防治中的研究进展

病虫害严重影响农作物的品质、产量和安全。生物防治作为一种绿色、安全、有效防控病虫害的技术方法越来越受到人们关注。几丁质酶(EC 3.2.1.14)是一类广泛存在于微生物和植物中的糖苷水解酶,可有效降解病原真菌细胞壁、昆虫及线虫体壁中的几丁质,抑制病原真菌孢子萌发和菌丝生长,以及昆虫和线虫的发育,在农作物病虫害生物防治中具有重要作用和广泛的应用前景。本文综述了几丁质酶的种类和来源、生防机理,以及基于几丁质酶的转基因技术在作物病虫害防治中的应用等方面的进展,以期为几丁质酶的进一步研究和应用提供信息参考。

农作物病虫害气象环境成因研究进展

简要概述了近年来农作物病虫害气象环境成因研究方面的最新进展,包括农作物病虫害发生流行的气候背景指示及其影响机制、与气象条件的关系和气候变化对病虫害发生流行的可能影响等。结果表明:海温、厄尔尼诺事件、大气环流等大尺度因子对病虫害的发生流行具有明显的前兆性指示;温度、湿度、降雨、风、光照等气象要素,对促进或抑制某种病虫害的发生、发展、流行及其危害程度都可能产生显著的影响;气候变化可能造成病虫害危害的地理范围扩大,程度加剧。

沼气发酵残留物防治农作物病虫害的效果分析

沼气发酵残留物已对农田普遍发生的近 30种病害具有防治作用 ,至少有 2 0多种病害的防治效果达到或超过了现行使用的农药效果 ;在虫害方面 ,沼气发酵残留物对 19种虫害取得明显的防治效果。利用沼气发酵残留物既可防治作物病虫害 ,而且还起到较好的肥效作用 ,是发展绿色农业、避免农药污染的理想方法。在抑制病原菌的研究方面 ,沼气发酵残留物对大肠杆菌、副伤寒杆菌和猪丹毒杆菌等致病菌有显著抑制作用 ,对十株青霉和曲霉有不同的抑制效果 ,对 17种农作物病原菌有不同程度的抑制作用。长期使用沼气发酵残留物这种“农药”,不会对环境带来污染 ,也不会产生病虫害的抗性等问题。

农作物病虫害发生发展气象条件及预报方法研究综述

从影响病虫害发生发展的气象条件和预报方法两个方面,对农作物病虫害发生发展气象预报进行了综述。其中,从病虫害发生发展与大尺度气候背景、中小尺度气象要素之间的关系概述了病虫害发生发展的气象条件研究的最新进展;从数理统计法、模糊数学、灰色系统方法、人工神经网络方法、“3S”技术方法五个方面概述了病虫害发生发展的气象预报研究的最新进展,指出了常规预报方法存在的问题和难点,并对该项研究今后的发展方向进行了展望。

试论开展中国农作物病虫害危害流行的长期气象预测研究

从开展中国农作物病虫害危害流行的长期气象预测研究的必要性出发，结合国内外的研究现 状，提出提高农作物病虫害长期预测的准确性、时效性是农作物病虫病综合防治的首要措施，并建 议围绕中国农作物病虫害宏观气候可预测性的机理、流行的前兆性气候指标、流行气候区划、影响 的关键气象因子、预报模式的气象信息技术改造等方面开展中国农作物病虫害危害流行的长期气象 预测研究。

气候变化对石羊河流域农业生产的影响

用石羊河流域气象站47 a气象观测资料和武威农试站37 a农作物生育资料,探讨流域气候变化背景下农业气象、水文变化特征及对作物布局、生育和产量形成的影响。结果表明:流域内≥10℃积温呈逐年代增加趋势,热量条件好转;气候干旱指数呈逐年代增大趋势,暖干化明显;来水量呈逐年代减少趋势,水问题日趋严重;受气候变暖的影响,易受旱害的高耗水作物春小麦种植面积减小,耐旱、喜温的经济作物玉米、棉花种植面积扩大;春小麦生育进程加快,生育期缩短,对产量形成不利,反之,对喜温作物玉米、棉花等提高产量和品质有利。

基于GIS的苹果病虫害管理信息系统

以实现苹果病虫害的高效管理与预测预报为目的,设计开发了基于G IS的苹果病虫害管理信息系统。系统以G IS技术、人工神经网络技术和In ternet技术为支撑,包括苹果病虫害基础数据处理子系统、苹果虫害预测预报子系统和苹果病虫害网络发布子系统。在基础数据处理子系统中,系统具有数据获取、数据导出、属性查询、空间查询、数据统计分析、图层编辑、插值分析等功能;在苹果虫害预测预报子系统中,系统具有病虫害图片库维护、病虫害诊断、虫害预测预报功能;在病虫害网络发布系统中,系统提供了苹果病害信息查询、苹果虫害信息查询、专题图查询、预测预报结果查询等功能;系统提供的算法可以较好地预测苹果病害的发生程度。系统作为一种工具软件可以为果树病虫害管理、田间数据分析与精细农业研究提供支持。

我国蔬菜及特色作物用药现状及对策探讨

本文简要介绍了我国蔬菜及特色作物病虫害发生和用药现状;分析了因缺乏登记可用农药,生产中乱用、滥用农药给蔬菜及特色农产品质量安全带来的隐患、对蔬菜及特色作物产业持续健康发展造成的影响,以及当前解决蔬菜及特色作物安全用药的环境条件;探讨了提高蔬菜及特色作物安全用药水平的对策。

百色市烟草主要病虫害发生动态监测及综合防治示范

【目的】建立百色市烟草病虫害预测预报网,为烟区提供病虫害发生预警信息;研究烟草病虫害综合防治技术,提高百色市烟草病虫害防治水平。【方法】2008～2010年,对百色市烟草主要病虫害发生动态进行监测,监测对象为烟草病毒病、黑胫病、青枯病、烟蚜、棉铃虫、斜纹夜蛾,并根据病虫害发生动态和预测预报结果,开展烟草病虫害综合防治示范。【结果】百色市烟区烟草病毒类病害以烟草普通花叶病和烟草斑萎病为主;烟草黑胫病和青枯病发生较轻;棉铃虫发生为害较重,各烟区发生时间随移栽期不同而不同;斜纹夜蛾属中偏重发生;烟蚜的迁飞高峰随地域的不同而不同。烟草主要病虫害综合防治示范取得明显效果,2008～2010年病毒病发生率示范区比对照区分别低17.84%、8.28%和11.05%,黑胫病发生率分别低10.4%、14.18%和5.92%,蚜虫发生量分别低223、67和33头/百株,棉铃虫发生量分别低48、17和9头/百株,斜纹夜蛾发生量分别低5、17和13头/百株;示范区上等烟比例、产量、产值、均价等均高于对照区。【结论】百色市烟草病虫害预测预报及综合防治技术体系的集成应用可有效提高对烟草病虫害防治水平,经济效益和社会效益显著,可在各地烟区推广应用。

多因子空间插值模型在农作物病虫害监测预警系统中的构建及应用

农作物病虫害监测预警系统中,监测站点数量一般较少,监测的数据非常有限。因此,利用有限的病虫害监测数据,展现病虫害的整体空间分布情况及其时空变化,迫切需要建立符合病虫害发展规律的空间插值模型。该文在结合各类空间插值算法优点的基础上,考虑农作物病虫害空间插值的特殊性,提出了基于空间方位关系、拓扑关系、距离关系以及自然气候条件影响的多因子插值模型。在广东省各县区分布图的基础上,利用空间方位关系、拓扑关系、距离关系等三类最基本的空间关系,确定各县区的空间相互影响因子,并将各种自然气候条件,如:气温、气候、风向、风速等纳入到影响因子中,构建插值模型,然后在已有部分县区测报站的病虫害数据的基础上,利用插值模型内插出其他县区的病虫害数据,展示病虫害对周围环境的影响,以及病虫情的传递速度,实现病虫害的监测预警。

集成GIS和RS技术的作物病虫害监测预报研究进展

为了保障农产品质量安全,在信息技术的推动下,作物病虫害的监测预报已发展到运用遥感(RS,Remote Sensing)和地理信息系统(GIS,Geographic Information System)集成技术,实时、客观、快速及大面积地监测预报作物病虫害的空间分布、发生状况,并适时为病虫害防治提供信息服务的阶段。文章分析了RS与GIS监测预报病虫害原理,在此基础上重点对国内外RS和GIS技术集成的病虫害监测预报方法、数据选择及处理、地面试验设计和精度验证的研究现状进行总结,并对今后的发展趋势作进一步的展望。

附子连作障碍效应初步研究

通过大田试验,调查了连作附子的生长发育、产量及病虫害的变化,分析附子的连作障碍原因;并通过实验室常规分析,测定连作土壤的理化性状,探讨附子连作障碍的形成机理.结果显示:随着连作年限的增加,连作附子株高、茎粗、母根直径、最大子根直径均出现了不同程度的下降,其中连作对附子株高和茎粗的影响极显著;连作使病、虫害逐年加重,产量显著下降;附子连作使土壤pH下降,有机质含量升高,全N、有效P、速效K过剩.结果表明,连作加重了附子根腐病的发生,影响了附子母根的正常发育,从而导致附子产量下降;连作导致土壤pH降低是影响附子正常生长的限制因子.因此通过采用科学的配方施肥措施,调节土壤pH值,改善土壤环境,是缓解附子连作障碍的重要途径.

基于WebGIS的作物病虫害监测预报系统构建

基于WebGIS的主要农作物病虫害预测预报系统,是综合遥感、气象与病虫害模型知识,集成WEBGIS、数据库、ASP.NET等技术建立的全国县级尺度的主要作物病虫害预测预报系统。系统采用B/S(浏览器/服务器)体系结构,达到了在网络平台对空间数据的发布与共享,实现了病虫害预报模型网络化运行和大面积实时的遥感病虫害专题图发布,提高了用户对作物病虫害信息化预测与管理水平,以期达到高效、大面积防治病虫害的目的。

水稻品种混播对害虫和天敌发生及水稻产量的影响

试验选用生育期相近的4个水稻品种(津原45、津原11、津原17和花育409),通过等比例混播,研究水稻的遗传多样性对主要病虫害和天敌的发生以及产量的影响,在此基础上分析了各个参数之间的相关性。结果表明,水稻品种混播显著降低了褐飞虱Nilaparvata lugens Stl的种群密度,提高了捕食性蜘蛛的种群密度。混播比单播均值增产2.5%,比津原45单播增产17.3%。相关性分析表明,不同品种的产量因子与害虫及天敌的发生量之间相关性不同,津原45和津原11单播处理中各参数间相关性显著,而在混播处理中不显著。本试验支持了农业生物多样性对病虫害调控作用的理论,为水稻的安全生产提供了技术依据。

2014年全国主要粮食作物重大病虫害发生趋势预报

根据2013年小麦、水稻、玉米三大主要粮食作物重大病虫越冬基数、国家气候中心冬、春季全国气候预测、农作物品种抗性布局和种植方式等因素,做出了2014年全国主要粮食作物重大病虫害发生趋势预报,预计2014年全国主要粮食作物重大病虫害总体维持重发态势,发生程度将重于2013年。