农作物病害监测预报技术实时高效让农民不再流泪

　　近日，在气象科学研究院举行的农作物病害监测预报技术研讨会上，一项研究成果让来自农业、气象、自动化等众多域的专家眼前一亮——历经多年，小麦白粉病病菌孢子自动识别智能系统研发成功并通过测试。这对提高我国农业病虫害监测预报预警技术水平，制定和及时采取防治措施具有重要意义。

　　这套系统的主要研发者、上海创塔电子科技有限公司董事长罗德平感叹，唯有不断创新，才能真正收获成功。

　　让农民不再收获眼泪

　　上世纪80年代，罗德平大学毕业后，在贵州从事农业植保工作。在一次调研产粮基地时，他发现面对看似丰收的金黄稻田，稻农们却两眼泪汪汪。原来是成片的水稻得了稻瘟病中致命的穗茎瘟，稻穗是空的，只剩下一包草壳，几乎产。这样的情况竟然持续了3年。面对农民的眼泪，罗德平感到非常震惊与痛心。

　　罗德平调研后了解到，对于控制此类病害有效的技术手段是提前打药防治，一旦形成穗茎瘟，即使马上打药也已无济于事。而提前打药防治的关键是有效的病害监测预报，为此，他暗下决心，一定要攻克有效监测预报这个难关。

　　攻克这个难题的关键，是在病害暴发前7—10天预测出空气中孢子的浓度，进行有针对性的用药预防。于是罗德平开始着手进行监测设备的研发设计工作，并形成了空中孢子捕捉仪的设计雏形。他的这项研究先后获得贵州省金沙县科委和省农业厅的专项资金支持；1990年，空中孢子捕捉仪入选上海科技库，同时这种设备也进入农业部视线。

　　1993年罗德平辞职下海来到上海，在国际知名的电脑设备制造公司边工作边积累空中孢子捕捉仪二次研发所需的硬件技术。通过8年积累，2001年罗德平自己成立了科技公司，开始积累空中孢子捕捉器的研发资本。

　　互联网技术成就实时自动监测

　　2008年，借助于3G技术和互联网，罗德平认为空中孢子捕捉仪二次研发的条件成熟了。在资金、技术和平台等都到位后，他重新组织研发团队，对空中孢子捕捉仪进行深度研发和更新设计，力求实现智能化和实时化。

　　2009年，项目上报上海市科委，获国家中小企业转型基金120万元专项款支持。新一代空中孢子捕捉仪完成了样机研发，并在上海蔬菜基地完成了次田间试验。

　　2010年以来，在公益性行业（气象）科研专项经费项目“农作物病虫害发生气象条件监测、预警和评价技术”支持下，布设在小麦主产区4个不同地区（河南南阳、平舆、鹤壁，河北辛集）的小麦白粉病病菌孢子捕捉仪，对小麦田间病菌孢子实时观测应用进行了检验，并在此基础上改进了原来的硬件技术，大大提高了田间获取孢子图片的清晰度，终研制成功新一代小麦白粉病病菌孢子捕捉仪。

　　气象科学研究院研究员霍治国认为，要实现田间白粉病病菌孢子数量实时监测与预警预报应用，必须解决从捕捉的所有孢子中有效识别白粉病孢子，对其进行自动计数及提高孢子图片清晰度等多项关键技术问题。而“小麦白粉病病菌孢子自动识别智能系统”通过建立专家识别库，研发自动识别与自动计数模型，对原有病菌孢子捕捉仪硬件进行技术改进，成功解决了这些关键问题。

　　显著提升农作物病害监控水平

　　小麦白粉病广泛分布于我国各小麦主产区，一般发病可造成10%左右减产，严重时减产可达50%以上，有些高感品种甚至颗粒无收。在病害暴发年份，损失更为惊人，如1990—1991年小麦白粉病大流行，导致1990年小麦损失14.38亿公斤，1991年虽经大力防治，实际损失仍达7.7亿公斤。

　　据统计，农作物病害有742种，其中约有60%的种类是由病菌孢子经气流传播、侵染作物形成的。目前的防控方法主要通过人工目测、田间调查等进行农作物病害的观测，观测时效不足、劳动度大、数字化程度低。

　　孢子捕捉仪的推广应用，将实现对农作物病害病菌孢子产生、释放、传播和侵染过程的连续动态监测，将病害的监测时间从目前人工目测田间植株病害症状出现阶段，提前到病菌孢子产生与释放阶段，提高病害监测预报的时效性和准确率，显著提升农作物病害综合防控管理水平。

　　同时，这套系统应用于农作物病虫测报网络，将实现病害监测预警基础数据的标准化采集、自动化管理，以及田间农作物生长状态的实景观测等。通过扩充建立病菌孢子专家识别库，还可在蔬菜、果树等植物病害自动监测方面进行推广应用。