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病虫害设施农业论文 篇1：
天津设施农业中病虫害预测预报专家系统应用分析
摘要:浅析了专家系统的概念、发展阶段以及基本结构,概述了国内外专家系统在植物保护领域的研究水平和应用现状,阐述了结合天津市设施农业发展情况开展病虫害预测预报专家系统研究应用的必要性,并对该技术成果的应用前景做出展望。
关键词:设施农业;病虫害;计算机;预测预报
Analysis on the Application of Expert System for Diseases and Insect Pests Forecasting in Facility Agriculture in Tianjin
MA Xiang-you, SONG Zhi-wen, WANG Jian-chun, LV Xiong-jie
(Information Institure,Tianjin Academy of Agricultural Sciences,Tianjin 300192,China)
Key words: installation agriculture;disease;computer;forecasting and prediction
设施农业是一种先进的高技术含量的生产方式,能够给与农作物相对稳定的生长环境,进行优质高效生产。但是长期封闭的生产环境条件也为蔬菜病虫害的发生提供了适宜条件,病虫害种类增多,为害加重,影响农业生产的高效益。农业信息技术特别是植物保护专家系统经过多年的研究发展,已经为设施农业病虫害的预测预报提高准确度提供了可能。随着天津设施农业的深入发展,及早研究并推广应用数字化病虫预测预报技术,对于保证天津农业的高效优质和可持续发展具有非常重要的意义。
1专家系统概述
1.1专家系统概念
专家系统是一个智能计算机程序系统,能够利用人工智能技术和计算机技术处理大量来自某研究领域专家的知识和经验,根据提供的各种条件,通过模拟人类解决问题的方法,进行判断和推理,达到与专家同等的解决问题的能力,它能解释决策的过程和步骤,并有自主学习的功能,能自动增长所需的知识。简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。目前,专家系统(Expert system)是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一。
1.2专家系统发展阶段
专家系统已经历了3个阶段,正向第四阶段发展。第一代专家系统专业化程度高、对专门问题的求解能力强。但在体系结构方面不够完整、可移植性差。第二代专家系统属单学科专业型、应用型系统,其体系结构和移植性方面有较大改善,而且在系统的知识获取技术、不确定推理技术、增强专家系统的知识表示和通用性等方面都有所改进。第三代专家系统属多学科综合型系统,采用多种人工智能语言,综合采用各种知识表示方法和多种推理机制及控制策略,并开始运用开发工具和环境来研制性能更强的综合系统。第四代专家系统开始采用大型多专家协作系统、多种知识表示、综合知识库、人工神经网络知识获取及学习机制等最新人工智能技术来实现更加强大的功能。
1.3专家系统基本结构
专家系统与传统的计算机程序系统体系结构完全不同,它由知识库、推理机、解释机制和人机接口等几个相关部分所组成。
知识库(Knowledge base)是存储专业领域知识的部分,是结构化、易操作、易利用、有组织的知识集群,其存放知识的方式由它的知识表示策略决定。知识库包含所有用“如果:〈前提〉,于是:〈结果〉”形式表达的知识规则。
推理机(Inference engine)是专家系统中实现基于知识推理的部件,是专家系统中实现推理和控制功能,进行求解问题不可缺少的重要组成部分。
专家系统中知识库、推理机、解释机制和人机接口等相关组成部分各司其职,在求解问题的过程中构成一个完整的流程,根据用户提供的前提条件给出最终的决策结论。
2专家系统在植物保护领域的应用现状
作物病虫害预测长期以来由于数据处理能力的限制,采用的大多是经验型分析和较为简单的数理统计方法, 其结果误差也是显而易见的。20世纪70—80年代以后,随着科学技术的快速发展,各种最新成果开始在植保领域发挥越来越大的作用。如周期分析、时间序列分析、光谱分析等用于病虫害预测,用数学模型来显示、描述病虫发生流行规律。
植保领域中应用专家系统始于20世纪70年代末期的美国,随后在世界各地得到较大发展,美国、日本、澳大利亚、法国、德国、荷兰、意大利等都花了大量的人力和财力从事信息技术在农业生产病虫害预测的应用研究。从美国伊利诺斯大学开发大豆病虫害诊断系统PLANT/ds以及用于向棉花种植者推荐棉田管理和病虫害防治措施较为成功的一个农业专家系统Comax/gos—sym,日本千叶大学研制的番茄病虫害诊断专家系统MTCC,瑞士开发出谷物病害预测预报系统EPRPRE,到德国病虫害预测预报计算机决策系统PRO-PLANT,在农业生产病虫害的预测预报和诊断防治方面,研究应用农业专家系统取得了良好的实际效果。
20世纪80年代以后,随着信息技术的不断进步以及在植物保护研究领域的不断深入,中国也已开始计算机预报研究,经过近年来各地科技人员的努力,探索出多种利用计算机技术进行不同层面测报和诊断的理论和方法,建立了一些软件和系统。例如,浙江省农科院植物保护研究所、计算技术研究所等单位于1984年到1986年采用计算机进行稻瘟病和麦类赤霉病预测预报这项技术,对浙江17个县29.3万hm2晚稻稻瘟病和12万hm2麦类赤霉病的发生情况进行了预测预报,准确率分别达80%和75%。中国气象局新技术推广项目小麦条锈病日传染率预报模型以及其他项目水稻稻瘟病和螟虫危害预报模型等已在小范围内应用。罗菊花的基于GIS的农作物病虫害预警系统,使用国产SuperMap IS.NET的GIS软件作为开发平台,以C++语言作为编程语言,建立农作物病虫害预警系统,用甘肃省庆阳地区西峰区2002年的小麦条锈病相关数据,来展示该预警系统中病害预测功能的实现过程,并获得了与实际报道相吻合的预警结果。随后,贾启勇的基于Web GIS的病虫害预测预报预警平台系统,孟志军的农作物病虫害防治管理信息系统,温亮宝基于网络的森林病虫害诊断咨询专家系统,杜雅刚的基于模糊技术的大豆病虫害诊断专家系统,惠学英等的农作物病虫害诊断专家系统,高灵旺的农作物病虫测报信息管理与预测系统都取得了一系列不错的成果;另外,“北京市蔬菜病虫害远程诊治专家系统”是一个针对北京地区蔬菜常见病虫害进行远程辅助诊治和信息查询、管理的网络型专家系统,ES能够为各类用户提供有关蔬菜病虫害诊治的远程服务,令人关注;国家863计划中的智能农业专家系统平台在全国18个省市示范区的推广应用,涉及水稻、小麦、棉花、大豆、水果、蔬菜等大多数农作物,大多包含各类作物植物保护的病虫害诊断和防治方面的内容,在实际应用中产生很大的经济效益。
综观上述各种作物病虫害预测和防治方面的信息系统,大多都是针对露地蔬菜或者大田作物病虫害而研制,涉及设施农业病虫害方面的基于计算机技术的预测预报尚未见报导,这一领域的研究尚急需引起相关单位和科研工作者的密切关注。
3天津市设施农业应用病虫害预测预报专家系统的必要性
设施农业是借助温室及其配套装置来调节和控制作物生产环境条件的新型农业生产方式,是一种高产、高效、优质和技术密集型的农业。2007年8月7日,天津市委市政府下发了《关于推进城乡一体化发展战略,进一步加快社会主义新农村建设的实施意见》,提出到2010年天津市设施农业面积发展到6.67万hm2的战略目标,并出台了一系列补贴政策,设施农业在天津进入了快速发展期。
无容置疑,设施农业采用比较先进、系统的人工设施.改进农作物生长环境,进行优质高效生产,是一种高投入、高产出、知识与技术密集的集约型产业。但是,同样不容忽视的是,设施农业的发展也为蔬菜病虫害的发生提供了有利条件。有害生物周年存活,病害的发生和流行相对频繁,并成为露地蔬菜和大田作物的外来侵染源,导致病虫害种类增多,为害加重。病虫为害已成为制约设施农业可持续发展的重要因子。
设施农业生产大多属于反季节栽培,病虫害的发生受环境条件等因素影响较大,每个品种病虫害发生的特点、危害程度及防治方法又不尽相同,因此,菜农对复杂多变的病虫害难以做到合理、有效的防治。在蔬菜作物病虫害防治过程中,如果防治不及时、防治措施不当,会导致产量损失和生态环境污染严重,因此,在生产中采取先进的技术手段进行病虫害的预警和诊断,帮助菜农对生产中出现的病虫害尽早做出正确有效预警,防范于未然,对发生的病虫害做出科学准确度的诊断和防治,成为农业科研工作者面临的重要而紧迫的研究课题。
目前急需通过综合运用人工智能技术、多媒体技术、网络技术等现代高科技手段,结合天津市设施农业小气候特点和蔬菜作物优势布局特点,充分收集相关病虫害资料,研制适合功能丰富、使用便捷的蔬菜病虫害预警与诊断数字平台统,为天津市农业生产中的病虫害防治提供科学合理决策依据,为天津市生产出高产优质农产品提供进一步技术支撑。
4设施农业病虫害预测预报技术在天津的应用前景
目前,天津设施农业所占比重逐年增加,津郊已初步形成了一批设施农业产业聚集区,如蓟县津蓟高速(蓟县段)两侧设施蔬菜生产聚集区;武清北部河西务、下伍旗、大良、河北屯设施蔬菜生产聚集区;静海沿运河两侧设施蔬菜生产聚集区;宁河蓟运河东岳龙、丰台、板桥、苗庄四镇设施蔬菜生产聚集区等。一些聚集区打破区县界域,如西青辛口镇和静海北部独流、台头、良王庄等乡镇的设施聚集区连成一片。但是从另一个角度讲,设施农业的规模越大,发生病虫害造成巨大损失的危险也越大。因此,通过现代高新技术,针对设施农业生产的具体特点,研制应用病虫害预测预报数字化平台,不断地收集各种作物的生产信息,结合历年的气象数据,建立与之相对应的预测预报模型,科学准确地对病虫害的发生走向做出判断,从而有效地防止大规模的发生流行,降低对农业生产危害和影响的作用显而易见,对促进天津农业持续、稳定和协调发展具有重要意义。
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作者：马享优,宋治文,王建春,吕雄杰
病虫害设施农业论文 篇2：
设施农业病虫害的防治方法
摘要：经过多年的发展，辽西地区日光温室蔬菜迅速发展，已成为现代农业的支柱产业之一。本文旨在对辽西地区日光温室蔬菜的病虫害的几种传播途径进行分析，并对绿色防控进行简要的阐析。
关键词：传染性病害；生理病害；蔬菜虫害；防治措施
日光温室为植物生长提供了适宜的环境，但由于设施内环境的固定性和土壤多茬栽培及利用率高等因素的影响，温室蔬菜病虫害发生率相对较高，包括传染性病害、生理性病害、蔬菜虫害，对目光温室内蔬菜作物病害防治技术进行简要阐述，旨在保证人们的菜篮子安全。
1 传染性病害的途径与防治措施
1.1 空气传染性病害发生的条件
日光温室内湿度对作物是否发生空气传染性病害影响很大，在高湿条件下病害较多。温室内处于病原菌繁衍的湿度条件的时间长短，决定病害的发生程度。因此，可通过开窗换气、膜下滴灌、取暖加温等措施改变设施内的湿度，抑制病害的发生。在较低温度条件下也会发生病害，因此应加强日光温室内温度与湿度的监控管理。
1.2 防治措施
在经常发生病害的种植地块中，防治病害的关键是选用抗病性强的作物品种的同时人为创造不利于病害发生的环境条件。在没有抗病品种的情况下，应选用对主要病害有相对抗性的品种。采用烟剂、熏蒸剂等剂型对相对密闭环境中的栽培作物防病有一定作用，在傍晚进行喷雾增加室内湿度，使保护设施密闭一夜，对防病效果较好。
1.3 土壤传染性病害的发生和防治措施
温室内栽培的作物种类少，长期连作，使土壤易发生传染性病害。作物发病后又没有有效的治疗方法，因此要加强生态防治。通常用增施有机肥与轮作的方式提高地力，人为创造有益微生物繁衍生息的土壤条件。此外有些病害还是通过种子传染的，温室内的作物生长用土全部进行消毒或用无病菌的土壤，但土壤病害仍有发生甚至造成危害。最常用的消毒方法是在夏季进行土壤深翻后曝晒，消毒效果较好。还可以对种子用药剂浸种、干热法、种子包衣等方法消毒。
2 设施蔬菜中的主要虫害及防治措施
温室内的主要害虫有菜蚜虫、蔬菜叶螨和棉铃虫。
2.1 菜蚜防治
利用天敌控制作用，草蛉与瓢虫在控制菜蚜数量的增减方面有重要作用，以瓢虫为例，每只瓢虫一个昼夜可以吃150～180头蚜虫。所以温室内蚜瓢比例在为150：1以下，就可控制菜蚜的为害。应用无公害且显效的有效防治技术黄板诱蚜或银灰色反光地膜驱蚜技术诱杀菜蚜。化学防治方面：使用吡虫啉、蚜必冶等药剂，要严格按说明控制使用剂量。
2.2 蔬菜叶螨防治
防治方法：对于对豆类、瓜类和茄子为害最重，红蜘蛛应在5月底以前消灭。农业防治：红蜘蛛越冬的杂草在越冬前彻底清除，深度耕翻土地，将越冬的红蜘蛛压在17～20厘米深处的土下将其杀死。化学防治：使用赛白净、阿维菌素、克螨特等专用杀螨剂。
2.3 棉铃虫防治
若发现新的虫食痕迹和虫类，通常附有卵和龄幼虫。通过杀虫灯或通过BT生物杀虫剂严密捕杀。虫蛀果要及时摘除，控制虫害的扩大。
3 植物病害
植物病害分为生理性病害与病理性病害。
3.1 病理性病害与生理性病害的比较
从发病特点、与土壤肥力和土壤类型的关系、与气候条件的关系三方面比较。
3.1.1 发病特点病理病一般有明显的发病中心；生理病无发病中心，以散发为多。
3.1.2 与土壤关系病理病与土壤类型、特性大多无特殊的关系，但与肥力水平有关，通常有以肥田多发的倾向。生理病与土壤类型、特性有明显的关系，土壤类型不同。发病与正常截然不同，不同肥力的土壤都可发生，但以瘠薄土壤多发。
3.1.3 与天气关系病理病一般以阴霾多湿的天气多发，群体郁蔽时更甚。生理病与地表面湿度关系不大，但土壤长期干旱或渍水，可促发某些生理病。
3.2 生理性病害
发生的原因。由于设施的固定性和土壤多茬次栽培利用率；由于人们忽视了对生理性病害的防治，导致了设施蔬菜生理性病害发生比例升高，生理病害发生的是因为设施内地块相对稳定，种植作物种类单一，土地高度重复利用，导致土壤中氮磷钾严重减少，比例失衡，一些土地稀有元素也在减少，因此不能满足作物正常生长需要。再者设施内的温度，湿度控制不到位。
3.3 生理性病害的表现
蔬菜的歪果、裂果、畸形，非病理性的减产。蔬菜的黄化，焦枯，生长衰退，植株生长受抑制等。
3.4 生理病害的防治方法
植物的生理性病害大多是由于缺素所致，用农药是无法治愈的，只有采取给土壤补足植物所需要的多种矿质营养元素，即实施“全营养施肥”的方法才能得到解决。有些是温度影响的，在温室作物的各个生长时期，严格按照作物所需的温度控制设施内的温度可以防止有些生理病害的发生。
作者：单飞
病虫害设施农业论文 篇3：
设施农业发展与蔬菜病虫害的有效防治探究
摘 要 随着科学技术水平的不断提升，设施农业已成为当前农业发展的主流趋势，设施农业在发展的同时，也为蔬菜领域带来了全新的机遇。但设施农业在应用的过程中，很可能会对蔬菜造成一定的病虫害，如何避免病虫害的困扰，一直是一个十分重要的问题。基于此，在当前设施农业发展背景下，较为详细地阐述了蔬菜病虫害防治的有效策略。
关键词 设施农业；蔬菜；病虫害；有效防治
经过一段时间的发展，设施农业已形成了较为完备的状态，在农业生产领域中的应用，大大提升了传统农业生产效率，对于促进农民增收也起到了十分积极的作用。但从目前的发展情况来看，其中仍然存在较多问题，这些问题在蔬菜种植领域表现得尤为明显，易滋生病虫害也是制约设施农业在蔬菜种植领域应用效果的主要原因。在这种情况下，深入分析设施农业发展与蔬菜病虫害的有效防治技术，对于促进农业发展具有十分积极的理论和现实意义。
1 设施农业发展现状
1.1 发展速度较快
随着科学技术水平的不断进步，传统的农业发展方式也经历了巨大的转变，设施农业的产生和应用就是一个很好的例子[1]。人们物质生活水平的不断提升，对于农业的需求也变得越来越大，而设施农业不仅能够在较大程度上提升农业生产效率，还能降低农业生产成本，对农民增收起到巨大的推动作用，因此近年来，设施农业正在呈现出高速发展的态势，技术形式逐渐趋于成熟，在未来的发展过程中，设施农业仍具有较好的应用前景。
1.2 发展过程中存在一定的问题
设施农业近年来呈现出高速发展的态势，即使技术相对成熟，但其中也难免会出现一定的问题。由于人们对于农业的需求越来越大，设施农业在应用过程中就不可避免地会出现运用不恰当的情况[2]。也就是说，人们在应用设施农业的过程中，只关注到了其本身的优势，却忽略了其中的主要问题，违背了自然生长规律，有些甚至为了追求短期利益而采取一些极端形式，从眼前来看确实产生了一定的经济效益，但长远来看，会成为影响农业发展的主要问题。
2 设施农业在蔬菜种植中存在的问题
2.1 给病虫害创造了良好的生存条件
对于一般的病虫害来说，都需要一定的适宜生长环境，才能促进其繁殖和生长。而设施农业在应用的过程中，一般都是采用棚膜的形式，为蔬菜提供一个相对稳定的生长环境，从而有效提升经济效益，实现设施农业在蔬菜种植领域中的作用[3]。但这种适宜蔬菜生长的棚膜环境也恰恰符合绝大多数病虫害的生长规律，并且符合生长要求，自然环境下，一般的病虫害在冬季是无法存活的，但在设施农业的棚膜中，蔬菜病虫害仍然可以较好地繁殖和生长，给病虫害提供了良好的生存环境，这种情况无疑加大了蔬菜种植的风险。
2.2 导致蔬菜病虫害程度加剧
在传统的生产模式中，蔬菜都是在自然环境下生长的，这也是蔬菜最适宜的生长方式，但这种传统生产形式受自然条件的影响比较严重，尤其是北方冬天的温度较低，蔬菜根本无法生长，而当前人们对于蔬菜的市场需求变得越来越大，设施农业恰好可以解决这一问题，让蔬菜在冬天也能有一个适宜的生长环境，从而实现经济效益的提升。但从另外一个角度来讲，这种设施农业的蔬菜种植方式违背了正常的自然生长规律，因此蔬菜发生病虫害的概率明显提升，加之设施农业本身就提供了适宜病虫害生长的环境，蔬菜感染病虫害的程度就会加剧。
2.3 增加了病虫害的防治难度
在蔬菜种植领域，设施农业的应用的确提升了一定的经济效益，为农业发展提供了良好的基础和条件，但受设施农业生产方式等因素的影响，在蔬菜种植过程中，规模化的反季节蔬菜都会产生一定的问题，许多原本不是该季节的蔬菜病虫害也由于良好的生长环境不断繁殖出来，这就在一定程度上加大了病虫害的防治难度，给蔬菜种植甚至整个农业发展领域带来了较大的困扰[4]。所以，如果想要促进设施农业在蔬菜种植领域更好发展，应尽快采取行之有效的措施解决这些问题。
3 设施农业发展与蔬菜病虫害防治的有效策略
从以上的分析可以看出，设施农业在蔬菜种植领域应用时，病虫害的产生是不可避免的，因此为了提升设施农业的应用效果，应及时采取有效措施，防治蔬菜病虫害。具体来说，可以采取以下几种方式。
3.1 选择抗病性强的蔬菜品种
设施农业在蔬菜种植过程中应用时，产生病虫害的主要原因除了适宜的生长环境之外，蔬菜品种本身易发生病虫害也是一个主要问题[5]。针对这个问题，在蔬菜种植过程中，应事先进行防范，选择一些抗病性较强的品种，蔬菜的抗病性强了，种植过程中的管理就会相对轻松，在应用设施农业的时候再加以注意，可尽量避免病虫害的发生，为减少蔬菜病虫害发生提供良好的前提条件。
3.2 合理使用病虫害防治药物
在应用设施农业的过程中，从源头上控制蔬菜病虫害之后，如果病虫害还是发生了，那就应该及时采取有效措施，比较有效的就是使用病虫害防治藥物。但在药物使用过程中应该注意，一些农户只关注蔬菜产量的提升，所以为了消灭病虫害，过多地使用农药，虽然防治了病虫害，但是蔬菜却产生了大量的农药残留，这对于人们的身体健康十分不利，这也是不值得提倡的防治方式[6]。正确的做法应该是根据蔬菜的种植面积和病虫害发生的程度，科学选择适当的农药，然后根据科学的用量进行喷洒，同时及时采取措施，改善设施内的土壤和空气环境，防止病虫害再次繁殖。
3.3 科学选取病虫害防治时间
在蔬菜的整个种植周期中，如果管理不当，都有产生病虫害的可能，从而影响蔬菜的产量，因此，在防治过程中，应该掌握最佳的防治时间。一般来讲，蔬菜在幼苗期最易产生病虫害，这时应该及时采取有效措施，如均匀喷洒药物，掌握蔬菜的生产情况，控制生长过程中存在的各种问题。
4 结语
设施农业要想在蔬菜种植过程中得到较好的应用，病虫害防治是非常关键的，应给予足够重视。尽量选择抗病性强的蔬菜品种，及时观察蔬菜长势，尤其在幼苗期要注意管理，发现病虫害及时采取有效措施进行防治，不给病虫害繁殖和生存的机会，促进设施农业更好的应用到蔬菜种植领域，提升经济效益。
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（责任编辑：刘昀）
作者：陈国文