看不見,、摸不著,、聞不到……農作物真菌病害常年大面積發(fā)生，嚴重威脅我國的糧食安全,。近日,，江蘇大學電氣信息工程學院教授楊寧團隊研發(fā)的“小盒子”解決了這個大難題,，能夠自動識別、精準定位的“作物病害早期自動監(jiān)測預警系統(tǒng)”為農作物病害檢測工作帶來新方案,，相關研究成果在國際物聯(lián)網(wǎng)領域頂級學術期刊《IEEE物聯(lián)網(wǎng)期刊》上發(fā)表,。
“隨著種植面積的擴大及重茬種植年限的增加，農作物病害分布廣泛,，潛伏侵染性強,。”楊寧表示,，在水稻病害監(jiān)測中,，稻瘟病、稻曲病等真菌病害在江蘇及南方其他地區(qū)流行風險極高,，往往數(shù)十個小時就可達到數(shù)十畝倒伏,，稻曲病還會產生黃曲霉素等致癌物，危害人類身體健康,。
農作物病害初起之時,，難以被察覺，卻可能導致嚴重后果,。預防病害就要了解病害是怎么發(fā)生,？在哪發(fā)生？怎么傳播,？長期以來,，作物病害的監(jiān)測與預警主要依靠人工完成，不僅勞動強度大,，而且預報時效性和準確率不高,?！安『Φ闹虏≡词擎咦樱挥蓄^發(fā)絲直徑的百分之一大小,，從肉眼難以看到,。”楊寧說,。
“難以捕捉,、不易定位是作物病害‘狡猾’之處?！睏顚巿F隊通過長期監(jiān)測,、反復試驗、數(shù)據(jù)對比,，利用指甲蓋大小的氣流控制芯片,，精準捕捉只有幾個微米的孢子，通過多光譜衍射成像技術“放大”成像,，實時計算出孢子數(shù)量,，直接連接物聯(lián)網(wǎng)平臺，結合傳感器采集溫濕度等環(huán)境數(shù)據(jù),，及時判斷病害情況,，再通過手機小程序、計算機終端等方式將病害監(jiān)測信息發(fā)送給農戶,，精準指導早期農藥噴灑,，使作物病害防治有了“千里眼”和“聽診器”。
“讓農民用得起,、用得好,、長受益，是我們做科研的落腳點,?！睏顚幷f，田間環(huán)境惡劣,，高溫,、高濕、高鹽（塵）霧使得傳感器可靠性低,、耐久性差,，團隊采用研發(fā)的專用塑封料和噴涂料打包的系統(tǒng)封裝工藝，提高通用傳感芯片散熱效率,，增強傳感器的耐腐蝕性,，延長傳感器免維護工作時長，將作物病害智能檢測農業(yè)專用芯片集成在約1.5升的“小盒子”中，實現(xiàn)簡單高效,、實時監(jiān)控的作物病害檢測,。
據(jù)悉,，這個“小盒子”的傳感器封裝技術已獲批2022年江蘇省科學技術獎二等獎,，病害檢測專用傳感芯片相關成果獲批國家重點研發(fā)計劃青年科學家項目。目前,，該預警系統(tǒng)已在江蘇潤果農業(yè)發(fā)展有限公司和江蘇農博園等地應用示范,。項目團隊在稻田、果園,、溫室等實地安裝檢測節(jié)點,，通過大量數(shù)據(jù)分析建立預測模型，最終系統(tǒng)對水稻,、草莓等作物的孢子病害識別率達85%以上,，且可以實現(xiàn)病害源精準定位功能，最大定位誤差達0.35米,。
文章來源：科學網(wǎng) 2023年3月16日
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