2023中国智慧植保与农业绿色发展大会丨康振生、兰玉彬、刘桂才等专家发言合集

　　3月25日，2023中国智慧植保与农业绿色发展大会在河南郑州黄河迎宾馆成功召开！
　　中国工程院院士、西北农林科技大学教授康振生，国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心主任和首席科学家、华南农业大学教授、欧洲科学院院士兰玉彬，农业农村部信息中心原总工程师、研究员刘桂才，中国农业科学院植物保护研究所研究员袁会珠，中国农业机械化科学研究院研究员、副所长伟利国，中国科学院空天信息创新研究院黄文江团队刘林毅博士，中国水稻研究所副研究员刘淑华，河南省农科院科研处副处长封洪强等专家莅临并发表讲话，本文据相关分享整理。
　　康振生：农作物病虫害智慧植保与绿色防控的策略与措施

　　中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上，我们的饭碗应该主要装中国粮。要实现这样一个目标，农业工作者、农民做出了重要的贡献，植保也做出了重要的贡献。
　　那么，目前我们国内病虫害防治在绿色发展方面取得了哪些成绩？面临什么问题？如何去解决？
　　我国农作物病虫害绿色防控进展
　　发展生态调控技术、健康栽培措施、生物防治技术、理化诱控技术、科学用药技术等绿色防控技术是改善目前所处困境的基本策略。
　　绿色防控由理念成为行动，而且绿色防控的制度保障进一步加强，绿色产品和技术效益显著，绿色防控的基础研究也取得重大突破。
　　我国农作物病虫绿色防控面临的问题
　　1.由于气候的变化和栽培方式的改变，近年来全球农作物病虫害呈多发、频发、重发的态势。
　　2.外来生物入侵风险加重。

　　3.作物病虫防控“重治轻防”，相对投入不足。
　　4.缺乏绿色防控关键技术与产品。
　　5.品种抗病性利用不合理。作物抗病品种比例偏低，部分病害抗源种质稀缺，品种综合抗病性差，单一抗源过度应用。
　　6.植保科技研发与实际应用不密切。
　　7.基层植保队伍与工作条件尚待完善。
　　8.作物病虫绿色防控缺乏整体综合方案。
　　我国农作物病虫绿色防控发展对策
　　智慧植保是新时代保障我国粮食安全与生物安全的新的要求，也是智慧植保是生态文明与农业绿色发展的必然趋势。
　　1.落实条例精神，贯彻绿色发展新理念。
　　2.加速推进农作物病虫害绿色防控科技创新。比如研发有害生物监测预警新技术、新手段以及防控的新技术、新产品，研发满足自动化、智能化要求的植保新装备、新技术等。
　　3.加强品种抗病性及其合理利用。比如通过生物技术等手段累加多个基因，快速实现小麦广谱抗病性，创新抗病资源创制。
　　4.结合农业措施防治病害。
　　5.育种、植保、栽培、推广等部门协同攻关。植保专家与育种家协作，系统开展育种亲本材料的创制和持续改良的前育种工作，创造携带一系列已知抗病基因或基因组合的核心亲本材料。
　　6.加速提升植保社会化服务。
　　兰玉彬：精准农业航空技术在生态无人农场的应用

　　精准农业航空技术是以遥感、人工智能、卫星导航等空间信息技术为支撑，主要包括精准遥感监测技术——“探得准”、高效喷施控制技术——“雾化好”、雾滴润湿展布技术——“沉积匀”、颗粒精准撒施技术——“撒施匀”、喷雾飘移控制技术——“飘移少”、药效高效防控技术——“防效好”。
　　从2015年到2023年，植保无人机技术快速发展，已经非常自动化和智能化。
　　2020年12月18日，中国工程院《全球工程前沿2020》报告在京发布。在农业领域的Top9工程开发前沿中，基于精准农业航空技术理念的“植保无人飞机病虫害智能识别与精准对靶施药”位列其中。全国农技中心的数据显示，2014年我国植保无人机保有量只有约695架，到2021年仅病虫害专业防治服务组织的植保无人机就已超16万架，作业面积突破14亿亩次，有超过20万名飞手活跃在田间地头。
　　“我国已成为全球农业无人机应用面积最大的国家，航空植保统防统治效果比农民自防效果提高10％至20％，减少农药使用量20％至30％，农药利用率提高10％以上。”
　　以精准农业航空为代表的智慧植保发展与应用现状
　　瓶颈问题：植保无人机自动化程度低、难以精准喷施、施药作业模式不规范等。通过科技创新，实现植保无人机精准化、智能化喷施作业。
　　国家精准农业航空技术国际联合研究中心主持完成的科技成果“植保无人飞机精准喷施关键技术创新与应用”，经院士专家评定为国际领先水平。“十三五”重点专项科研成果受邀参加国家科技创新成就展。
　　目前精准农业航空在遥感获取农情信息、超低量农药喷施、杂交水稻辅助授粉、种子/肥料撒播、棉花脱叶剂喷施应用、爆发性病虫害的快速应对能力、推动主要粮食作物农业航空统防统治等方面都取得了快速的突破与发展。
　　以精准农业航空为代表的智慧植保相关科研工作情况及中心科研工作
　　国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心所做的精准农业航空技术相关的主要科研工作：无人机低空遥感与病虫害情况解析；农业航空施药技术理论及应用；农业航空施药关键部件及系统；农业航空智能化作业技术与平台；植保无人机技术应用与推广。
　　围绕这五方面的科研工作，国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心团队做了大量的研究工作，在低空遥感、病虫害监测、变量喷洒系统、作物障碍物识别、智能化作业技术及平台、大田及经作飞防智能喷洒技术等方面取得了巨大的成就。并且，据不完全统计，全国农业航空应用技术示范基地已累计超过30个，有效地促进了技术的应用与普及。
　　精准农业航空技术在生态无人农场中的应用与落地
　　精准农业航空技术的成功应用：打造国内首个生态无人农场。
　　1.以精准农业航空应用技术为基础，融合农业机器人、大数据、云计算、人工智能等众多高新技术，实现农业生产全过程无人化作业。
　　2.团队的成果很好地回答了“未来谁来种地、如何种好地”的难题。
　　3.打造了可复制、易推广模式的生态无人农场，服务乡村振兴重大战略。
　　基于家庭农场模式构建四色生态循环农业，实现农场生态、循环农业建设，建设基于家庭农场模式的四色生态循环农业：绿色农业、白色农业、黑色农业、蓝色农业，减少农业废弃物排放。
　　重点发展绿色农业、绿色植保，减少农药化学品投入：积极发展农场绿色植保防控技术，通过安装风吸式杀虫灯、性诱测报系统、诱虫黄板、盒式诱捕器、植保无人机赤眼蜂投放、植保无人机喷施纳米农药等，减少农药施用量。
　　推动精准农业航空植保技术及数字农业、智慧农业等技术在生态无人农场的应用。
　　生态无人农场未来发展规划：以国内首个生态无人农场为基础，未来计划用5-10年建设并推广生态无人农场智慧大田、生态无人农场智慧果园、生态无人农场智慧温室、生态无人农场智慧牧场、生态无人农场智慧渔场等，围绕绿色、生态、循环的理念最终形成智慧化生态循环无人农场新模式，在政府自上而下的大力支持下，通过与企业合作将形成政、产、学、研、用、推一条龙式的技术集成创新新模式。
　　刘桂才：智慧农业发展的主要做法、思考和建议

　　以新一代信息通信技术不断渗透扩散为突出特征的新一轮产业革命正在全球范围孕育兴起，数字经济和实体经济加速融合，农业加速向数字化、网络化、智能化方向延伸拓展，以万物互联、数据驱动、软件定义、平台支撑、组织重构、智能主导为典型特征的数字化生产成为全球新一轮产业竞争的制高点，农业正迈向体系重构、动力变革、范式迁移的新阶段。
　　促进我国智慧农业发展的8大措施思路与建议
　　1.树立一个新理念——通过发展智慧农业促进农业绿色高质量发展。
　　2.做好一个新设计——服务于农业绿色高质量发展的智慧农业顶层设计。
　　3.抓好一个新基建——智慧农业基础设施建设。
　　建设农业大数据中心（硬件、软件）。集中打造农业各产业系列的“产业大脑”配套建设异地灾备中心、区域性大数据中心和农业数字农业创新中心。深入推进冷链物流仓储建设工程，有计划地推动5G、遥感、北斗等技术手段的落地应用。
　　4.开发一个新资源——农业数据资源。
　　加快建立健全农业数据资源目录和数据资源标准化体系，以此规范农业数据采集、共享、利用。构建天空地一体化数据资源采集体系。按照逻辑互联先行、物理集中跟进的方式，加强农业数据共享开放制度机制建设。
　　5.健全一个新系统——农产品质量安全追溯系统。
　　加快建设农产品质量安全追溯体系，可以提高农业信息化管理水平，倒逼生产经营者加强质量安全控制，促进生产流通高效对接，促进先进技术装备推广应用，降低供给成本，保障供给质量，增加有效供给，减少供需障碍，助推供给侧结构性改革。
　　6.打造一组新场景——智慧农业系列应用场景。
　　充分发挥企业作为创新主体的作用，加快现代数字技术创新集成、转化推广。深入推进农产品全产业链大数据建设，启动建设数字农业应用推广基地，推进现代数字技术在大田作物、设施园艺、畜禽养殖、渔业养殖等重点领域单品种全过程、各环节的集成应用。
　　7.完善一套新装备——支撑智慧农业发展的智能农机装备体系。
　　促进物联网、大数据、移动互联网、智能控制、卫星定位等数字技术在农机装备和农机作业上的应用。在不同规模、不同主体开展大田作物精准作业、智慧养殖、园艺作物等智能化生产、无人化作业示范。将农业传感器、智能装备纳入农机购置补贴。
　　8.组建一支新队伍——农业数字人才队伍。
　　组建农业工作专班，承担工作组织、业务协调、进度监督、效果评价、舆情处置、产业服务等。培养一批不同层次的既懂农业又懂数字技术的复合型人才。在各类涉农培训班中增加农业数字技术专题，夯实各级农业干部获取数据、分析数据、运用数据的基本功。
　　袁会珠：精准施药与智慧植保技术应用与推广

　　粮食安全，虫口夺粮，精准施药和智慧植保对于国家粮食安全至关重要！
　　我国施药技术的发展
　　未来已来，智能精准成为植保施药主旋律。
　　农药使用方法分类：
　　种子处理：浸种、拌种、包衣；
　　土壤处理：覆膜熏蒸，化学灌溉，土壤注射；
　　植株直接处理：涂抹、包扎、树干注射；
　　颗粒撒施：撒粒，撒滴，水面展膜；
　　喷粉法：粉尘法；
　　地面喷雾：大容量喷雾，低容量喷雾，静电喷雾，背负式、自走式、果园风送；
　　航空喷雾：固定翼、旋翼机、无人机、多旋翼；
　　烟雾技术：熏烟法、热烟雾、常温烟雾、电热熏蒸。
　　农药药械同步发展：
　　波尔多液的发现催生了喷雾器；粉剂农药推动了喷粉器械的发展；颗粒农药推动了颗粒撒施器的发展；烟剂与热烟雾器械；涂抹农药与涂抹机具的发展。
　　现代喷雾技术快速发展：果园喷雾机、自走式水旱两用喷杆喷雾、自走式果园风送喷雾技术。
　　我国植保无人机发展现状
　　无人机施药技术研究推动了无人机植保的应用与发展！
　　无人机植保施药技术研究
　　植保无人机防治作物病虫害具备可行性；在剂型的选择上同一有效成分最佳剂型，同一剂型最佳稀释倍数，不同剂型和稀释倍数药液稳定性不同。稀释药液稳定性表现为：乳油＞悬浮剂＞水分散粒剂＞可湿性粉剂性。
　　施药液量选择要考虑兼容性：杀虫剂、杀菌剂、叶面肥。
　　飞行参数-速度、高度、喷幅，是飞防施药效果的关键影响因素。
　　作业质量可以用农药沉积利用率测定方法来测定；通过指导卡（最佳防效雾滴标准）、测试卡（喷药雾滴实时测试）、比对卡（雾滴密度比对标尺）。
　　2017-2020年组织全国飞防药剂、助剂和飞行参数联合试验26次，共6个科研单位、7个推广部门、10个无人机企业、17个药剂企业和14个助剂企业共同参与。
　　为了解决植保无人飞机最后一公里应用的问题，建立了3个示范基地，主持或参与完成了水稻、小麦、玉米、苹果、柑橘等作物无人机施药参数的确定，发布团体或行业标准。
　　无人机植保施药风险与控制
　　要关注无人机施药风险：助剂的研发与应用是风险控制的关键措施。研究建立了悬滴法、风洞法、盆栽试验法和大田小区试验相结合的飞防助剂评价体系，明确药液兼容性、蒸发性能和飘移性能是飞防助剂的主要评价指标。同时研发新剂型，实现从“0”到“1”，用“颗粒”代替“雾滴”。
　　农药农机农艺融合：智能化防治技术产品，针对钻蛀性害虫的精准防控，研发植保无人飞机撒施颗粒剂和新施药方式，在克服传统施药费工低效的基础上，实现了草贪的精准防控。
　　智慧植保发展趋势与展望
　　十四五规划明确提出：未来五年要强化农业科技和装备支撑，提高农业良种化水平，健全动物防疫和农作物病虫害防治体系，建设智慧农业。植保现代化是农业现代化不可逾越的短板实现智慧农业首先要实现智慧植保！
　　智慧植保创新研究有利于巩固和捍卫我国航空植保在全球的地位，引领学科发展，为全国植保无人飞机的应用提供中国观点。
　　智慧植保可以从根本上解决劳动力短缺问题，提高作业效率，增加农民收入，航空植保在突发暴发性农业有害生物的应急快速防控方面具有独特的优势。
　　智慧植保可以将复杂的作物信息、病虫害信息以及各种防治技术手段有机融合并实现智能化、精准化、简便化与可视化。智慧植保研究可以带来提升农药使用技术水平，提高农药的利用率，减少农药在环境中的流失，保障农产品安全的同时保护生态环境和人员健康。
　　中国农业科学院植物保护研究所智慧植保创新团队：团队由中国工程院院士赵春江担任顾问，总人数35人，固定在职人员10人，流动在职人员3人，学生与科研助理22人；包含农药学、植物病理学、农业昆虫、农业机械化工程、农业信息技术。
　　未来，基于植物保护理念，利用航空遥感、人工智能和云计算等技术，研发基于作物种类、冠层结构特征及病虫害特性的人工智能精准变量防控技术，实现复杂植保技术的智能化、精准化、简便化与可视化。
　　伟利国：农机智能化与云服务平台

　　传感器、物联网、云计算、大数据的应用打破了粗放式的传统生产模式，逐步向集约化、精准化、智能化、数据化的方向发展。农业机械与信息技术融合是现代农业装备发展的必然趋势。
　　为适应农业全程机械化作业远程监管的迫切需求并应对信息化“互联网+”的时代浪潮，中国农业机械化科学研究院项目团队在2016年推出了自主研发的国内首个农业全程机械化云服务平台及面向农业合作社、农场和政府管理部门的国内首个农业全程机械化云服务平台及手机APP—希望田野APP。
　　农业全程机械化云服务平台是运用现代传感、物联网、信息化技术为农机装上“千里眼”和“顺风耳”，为我国农机装备的智能化、信息化快速发展提供有力支撑。该平台既能实时传输数据，也能监测农机的作业状态，还可以保障农机作业补贴精准发放。
　　具体来看，农业全程机械化云服务平台以农业增效提质、生态可持续为目标，以精准农业技术及智能装备为支撑，以“互联网+技术”为载体，在突破农机耕、种、管、收全程精准测控技术的基础上，构建农业全程机械化远程监管服务体系，实现了信息收集与发布、农机定位、作业检测与监管、农机调度与运维、农事决策管理、数据分析与作业结算等功能于一体的现代农业全程信息化服务云平台。平台具备精准感知、远程监管、智能统计三大特征，为耕、种、管、收农机装上“千里眼、顺风耳”，实时感知农机作业状态与作业质量，已形成作业质量在线检测、作业数量远程监管和作业补贴在线发放的“吉林模式”。
　　刘林毅：植被病虫害遥感监测预警

　　植被病虫害对生物安全、粮食安全和生态安全造成重大威胁，植物病虫害造成全球高达40%的粮食歉收（FAO），我国农作物病虫害年均发生65亿亩次，造成损失约占粮食总产量1/6；我国林草病虫害年均直接经济和生态服务价值损失超2000亿元。
　　早发现、精准监测预警是植被病虫害科学防控的关键。而空间信息技术具备显著的应用优势，它以地面调查为基础，以植保模型为依据遥感驱动模型空间化，实现区域病虫动态预测技术。可揭示大尺度病虫害寄主的空间分布、生长状况及景观特征；相对于传统气象观测参数，遥感反演的温湿度与病虫生存环境更加接近；可揭示寄主与生境空间差异。
　　植被病虫害遥感时序预测的总体思路是综合遥感影像、气象观测数据和野外调查数据等，研究病虫害生境的评价方法，并结合病原体发育模型和害虫迁飞模型，经过数据同化处理，形成病虫害预测模型，将模型应用于长时序多源数据集，实现病虫害遥感时序预测。
　　去年，中国科学院空天信息创新研究院又发布了最新的植被病虫害遥感监测与预测系统升级版，该系统汇聚了多源、多尺度、多模式海量地球大数据，涵盖了植被参数反演、病虫生境监测、灾害识别与早期预警、农牧业损失评估等功能模块。
　　结合气象数据和地面植保调查，基于作物病虫害遥感预警模型，依托自主研发的基于WebGIS的植被综合利用国内环境系列、高分系列等，以及美国和欧盟等系列卫星遥感数据，病虫害遥感监测与预测系统，实现了全球尺度多年作物重大病虫害动态预警。同时，基于长时序多源遥感数据，提取蝗虫遥感监测预警指标，耦合生物模型、生境适宜性分析模型及遥感技术，实现多年全国尺度东亚飞蝗蝗区遥感监测及发生动态预测。整体推动了植被生态系统保护的多学科融合和产业化进程。
　　封洪强：如何利用多源数据实现农作物病虫害精准预报

　　病虫测报是指导防控的基础。精准测报是农业经营者适时科学防控病虫害的重要依据，也是实施农药减量行动的根本出路，更是实现粮食丰收的重要保障。
　　病虫趋势预报包含病虫害是否发生、发生时间和发生程度；确定要不要防治，什么时间防治，采用什么措施防、防几次；通过准确测报，可指导及时防治，将病虫害控制在初发状态，防早防小。
　　农作物病虫害精准预报的主要进展
　　1.农作物病虫害监测能力不断提升。农作物病虫害监测调查手段由过去费时费力的人工手剥目测，逐步发展到现在的数字化监测预警系统和智能化自动化监测设备相结合的阶段。
　　2.农作物病虫害预报模型日趋完善。融合多源遥感数据，基于深度学习模型来构建病虫害遥感监测的预测模型，大大提高了遥感监测的准确性和时效性。
　　3.病虫害监测与预报法制化进展顺利。
　　农作物病虫害精准预报面临的主要问题
　　1.发生规律未掌握，预测模型缺根基
　　2.数据获取存难题，开放共享不可及。准确性有待进一步提升和应用验证、规范性有待统一，尚未实现开放共享
　　3.人才培养有缺陷，人员短缺已突显
　　4.财政投入显不足，企业创新难持久
　　加强研究与应用的建议
　　1.加强农作物病虫害预报领域基础研究和集成创新。
　　2.建立跨部门合作协调机制，加快统一标准及共享平台建设。
　　3.强化队伍建设和人才培养。各类高等院校、研究、推广机构应该加大对农作物病虫害智能监测预警技术研究人才的培养力度，将其当做一门源于实践、服务实践的应用科学。
　　4.加大财政支持，推动资金投入多元化。
　　刘淑华：AR眼镜相机在病虫害测报调查中的应用潜力分析

　　现行的《主要农作物病虫害测报技术规范》中，大部分的病虫测报都是人工目测法。
　　人工目测法：即“眼睛观察，大脑分析、纸笔记录”。
　　特点：劳动强度大、效率低、专业技能要求高、且数据不可追溯。
　　比如稻飞虱的测报，需要两个人的配合才能完成。对调查的人员技术要求也比较高。
　　AR眼镜相机：第一视角拍摄，所见即所得，自动对焦，语音控制，解放双手。比如，稻飞虱调查，一个人就可以完成调查，拍照上传至远端系统，就可以自动识别，实时查看数据，结果下载时还可以根据自己的需求去设定下载哪些指标，哪些数据。
　　2022年，我们拍摄了近2万张田间飞虱图片，建立了图片数据库。开发稻飞虱识别算法，涵盖15个指标。
　　AR眼镜相机不只是局限于稻飞虱的测报，红蜘蛛等也同样适用，未来也一定会有更多应用场景。
　　2023中国智慧植保与农业绿色发展大会已经圆满落幕，感谢各位专家莅临大会并分享现代智慧农业技术与先进农业管理经验。云飞科技将秉承科技创新引领未来农业发展的使命，继续开展多层次科研交流，促进科技成果转化应用，以科技赋能农业生产发展，助力中国农业高质量发展！