遙感技術在豆類作物病蟲害防治中的應用

劉青會（保定市農業(yè)科學研究所試驗場，河北 保定 071000）

遙感技術是將傳感裝置放置在氣球、飛機等平臺上，這些傳感裝置能夠接收到不同電磁波，并且具備拍照、攝像等功能，可以全方面的監(jiān)測豆科作物的生長發(fā)育情況，通過對其生長發(fā)育數據信息系統(tǒng)分析，來判斷豆科作物受到病蟲害侵害的具體種類。不同病蟲害對于豆科作物內部結構、生長發(fā)育情況造成的危害不同，對于葉綠素也會產生不同的影響，從而導致豆科作物外部形態(tài)出現改變，進而導致反射光譜出現變化。通過遙感技術能夠對監(jiān)測區(qū)域豆科作物進行全方位的拍攝、掃描，農業(yè)科技人員可以根據監(jiān)測區(qū)域內豆科作物具體生長發(fā)育情況進行判斷危害作物生長病蟲害的具體種類[1]。在使用遙感技術的過程中監(jiān)測豆科植物形態(tài)變化最為關鍵的是光譜特征，豆科植物出現某些病蟲害就會造成葉片直接脫落、葉片卷曲或是縮小等癥狀，這些癥狀的出現會導致光譜曲線也發(fā)生改變，農業(yè)科技人員通過分析監(jiān)測數據，就能夠清楚病蟲害危害豆科作物的程度，從而了解病蟲害對豆科作物的影響。在豆科作物的生長發(fā)育過程中，利用測試雷達監(jiān)測斑潛蠅，研究其運動規(guī)律，主要有斑潛蠅遷飛規(guī)律，擴散及蔓延情況等。同時，還能夠利用遙感技術來全方位的監(jiān)測豆科作物生長發(fā)育全過程中自然條件的改變，有針對性地監(jiān)測種植區(qū)域大氣溫濕度、降水及寄主植物等相關環(huán)境要素，進而綜合判斷病蟲害可能發(fā)生的嚴重性，提升監(jiān)測預警效果。

1 豆類作物病蟲害遙感預警現狀

1.1 研究多，應用少

在豆科植物種植過程中，可以利用遙感技術來對作物營養(yǎng)虧缺、地面生物量進行監(jiān)測，進而為農業(yè)科技人員提供相應的真實數據，全方位的監(jiān)測豆科作物的生長發(fā)育過程，為豆科作物的生長提供堅實的基礎[2]。目前有相當一部分國家都在應用較為先進的遙感技術進行病蟲害監(jiān)測，有效了解豆科作物病蟲害發(fā)生情況，并采取有針對性的防治技術措施，降低病蟲害發(fā)生幾率。但中國在病蟲害遙感監(jiān)測技術方面主要是研究較多，應用少，在信息時代的今天很多現代化的遙感技術在豆科作物病蟲害防治中應用不多，僅是在理論研究及實驗室研究階段，在農業(yè)發(fā)展過程中遙感技術服務水平有限，對農業(yè)輔助作用不大。

1.2 “異譜同物”和“同譜異物”現象

在豆科作物病蟲害監(jiān)測方面“異譜同物”現象較為普遍，也就是病蟲害侵害同一豆科作物過程中所形成的光譜特征曲線可能存在差異。同時，豆科作物生長發(fā)育過程中不僅受到病蟲害的直接影響，同時也受到土壤環(huán)境、氣候環(huán)境等多方面因素的影響，這些因素都可能會導致光譜曲線出現變異，構成“異譜同物”的現象。“同譜異物”指的是不同的植物病蟲害在光譜條件下所反射的曲線也是一樣的。農業(yè)科技人員在判斷豆科作物受到病蟲害影響時最關鍵的依據就是光譜曲線，在同一豆科作物受到不同病蟲害侵害時，會出現同樣的或是類似的光譜曲線，不能有效區(qū)別，導致科技人員無法正常判斷。不管是“異譜同物”還是“同譜異物”，對于遙感技術監(jiān)測的準確性都會造成一定影響，不利于科技人員判斷豆科作物病蟲害具體種類。對于這一困境，科技人員可以利用多元遙感技術數據，來強化豆科作物病蟲害的相關研究，提升遙感監(jiān)測技術的精準性[3]。

1.3 病情指標監(jiān)測預報模型適應性弱化

盡管遙感技術能夠實時監(jiān)測到豆科作物生長發(fā)育情況，有利于農業(yè)科技人員隨時分析豆科作物長勢，分析出現病蟲害的種類，但病情指標監(jiān)測預報模型和豆科作物病蟲害防治工作適應性不足，多數情況下，病蟲害危害豆科植物，從開始到發(fā)現癥狀，會間隔一段時間，部分病蟲害會出現潛伏期，如果等到豆科作物出現癥狀，也就是葉片脫落、顏色變化以后，癥狀也就非常嚴重，要想補救就非常困難。因此要想及時了解豆科作物病蟲害發(fā)生情況，就需要全方面優(yōu)化分析豆科作物病蟲害病情指標分析模型，提升病情指標預測預報模型的適應程度，這樣才能對豆科作物病蟲害及時處理。

2 豆類作物病蟲害防治遙感監(jiān)測措施

2.1 構建豆類作物病蟲害綜合防治信息平臺

對于豆科作物病蟲害監(jiān)測來說，可以綜合利用遙感技術、GIS技術及GPS定位技術，有效發(fā)揮信息技術的關鍵性作用，就可以實施對豆科作物的全方位、動態(tài)的監(jiān)測。對于豆科作物病蟲害防治來說，農業(yè)相關部門要構建豆科植物病蟲害綜合防治信息平臺，把3S技術和病蟲害監(jiān)測技術、數據庫技術及其組件化技術相互結合，這樣才能發(fā)揮信息平臺的作用，實現全方位的監(jiān)測效果，充分體現信息技術在豆科作物病蟲害監(jiān)測方面的價值。在綜合防治信息平臺構建過程中，農業(yè)科技人員要和植保專家相互結合，強化對病蟲害綜合信息平臺的管理。

2.2 有效應用多源遙感信息數據

在豆科作物病害蟲的監(jiān)測工作中要獲取遙感技術數據，必須要使不同的信息平臺、不同視角、不同傳感器相互作用，這樣才能夠實現全方面監(jiān)測豆科作物病蟲害，實現數據的全面性。在獲取遙感數據過程中要利用高時相分辨率，提升數據的真實性和可靠性，進而實現高空間、高光譜，能夠更為精準的監(jiān)測豆科作物病蟲害，提升遙感數據的精準性。同時，農業(yè)科技人員有針對性的豆科作物病蟲害進行調查，對比分析遙感數據，降低“異譜同物”或是“同譜異物”現象的出現，增強監(jiān)測信息數據的準確程度[4]。

2.3 優(yōu)化豆類作物病蟲害遙感監(jiān)測預報模型

目前遙感技術發(fā)展速度較快，且監(jiān)測效果日趨突出，大多數現代化的遙感技術已經在豆科作物病蟲害防治中起到相應的作用，農業(yè)科技人員不僅能夠利用遙感技術全方位的監(jiān)測豆科作物生長發(fā)育、病蟲害危害情況，還能夠對特定區(qū)域內豆科作物產量進行估算，提高豆類作物產量和監(jiān)測效率，然而豆科作物病蟲害發(fā)生機理過于復雜，作物生長發(fā)育不僅受到病蟲害的影響，還會受到自然環(huán)境條件的約束，所以對豆科作物病蟲害的監(jiān)測條件還不完善，相應的改良措施還需要逐步完善。對于這種情形，需要進一步創(chuàng)新遙感技術，全方面提升病蟲害監(jiān)測成效，改良監(jiān)測預報模型。監(jiān)測預報模型需要融入特定區(qū)域氣候因素、不同豆科作物品種、病蟲害波譜數據庫等來對病害蟲發(fā)生情況進行監(jiān)測，這樣才能讓監(jiān)測預報模型發(fā)揮更為突出的作用。

3 結語

豆科作物種植容易護理卻存在一定困境，特別是病蟲害問題，大多數農民會感到束手無策。因此科學控制病蟲害，應該按照防重于治的理念，協(xié)調農業(yè)綜合防治、化學防治及生物防治等措施，降低病蟲害來源及病蟲害基數，及時做好后期檢驗檢疫工作，有效降低病蟲害發(fā)生的幾率。而遙感技術可以為降低病蟲害發(fā)生提供科學、真實的數據支撐，能夠輔助工作人員制定科學有效的病蟲害防治計劃，降低病蟲害對豆科作物的影響。目前中國農業(yè)相關部門需要逐步完善豆科作物病蟲害綜合防治信息技術平臺，優(yōu)化預測預報模型，提升豆科作物病蟲害防治預警信息系統(tǒng)的應用價值。在未來農業(yè)生產和發(fā)展過程中，相關部門需要開發(fā)出更為先進、具有優(yōu)勢的軟硬件，培養(yǎng)專業(yè)遙感技術人才，有效發(fā)揮遙感技術在豆科作物病蟲害綜合防治中的作用，促進豆科作物病蟲害防治向現代化、數字化方向發(fā)展，提升農業(yè)防災和減災能力。