- 解决方案：水稻病虫害监测预警
- 合作伙伴：成都云翼科技有限公司
- 使用的Seeed产品：SenseCAP ONE S700 7合1紧凑型气象传感器、工业pH传感器、溶解氧传感器、SenseCAP 4G传感器集线器、SenseCAP Portal和移动APP
- 行业：智慧农业
- 解决方案部署地：中国广西
背景
广西是国家水稻生产区，年种植面积超过3400万亩，是全国前十大粮食生产省份之一。调研发现，病虫害是影响广西水稻生产的关键因素。总体发生等级为4-5级（即不防不控可造成大面积损失）。每年受害面积约9000万亩次。
该地区主要病虫害包括螟虫、稻飞虱、卷叶螟、稻瘟病和稻瘿蚊。它们的发生与当地气候（亚热带气候，冬季阳光适中，夏季较多，降水充沛，旱涝突出）、田间小气候（土壤温湿度、光照强度、降雨、风等因素）和种植管理技术（肥料和农药、土壤pH值、电导率）密切相关。因此，如何开展有效的防控预警措施已成为粮食安全保卫战的关键。
为什么气象很重要？
气象数据可以为水稻病虫害监测提供重要贡献。以下是气象数据与水稻病虫害监测之间的一些相关性：
- 温度：水稻种植的最适温度为20°C-35°C。当温度达到一定范围时，容易引起某些病虫害的爆发。通过分析温度数据，可以估算水稻病害发生的时间和范围，并制定相应的防控措施。
- 湿度：湿度是影响水稻病虫害发生和传播的重要因素之一。例如，稻瘟病容易在高湿度环境中发生，而稻纹枯病在低湿度环境中传播速度更快。通过分析湿度数据，可以预测各种病虫害的发生时间和范围，并制定相应的防控措施。
- 日照时数：日照时数对水稻的生长有重要影响。在光照充足的条件下，水稻生长旺盛，对病虫害的抗性相对较强。通过监测和分析日照时数，可以预测病虫害的发生时间，并采取相应的防控措施确保水稻健康生长和收获。
挑战
水稻病虫害往往种类繁多，影响范围广泛，可能导致严重爆发。有效监测气象数据对于在病虫害显现大规模爆发迹象的初期采取相关预防措施、及时发出警报防止潜在灾害至关重要。
传统监测方法会导致信息收集不完整和不及时。水稻病害爆发速度非常快，病原体繁殖和侵入宿主的时间不超过24小时。因此预警的及时性非常重要。如果不使用先进技术，仅依靠人工经验可能导致误判、遗漏和延误，造成病虫害的爆发和传播。
依靠传统方法和人工控制已无法应对不断变化的情况。有必要部署智能监测解决方案，以增强实时发现问题和在田间提供早期预警的能力。
合作伙伴
成都云翼科技有限公司成立于2021年，是一家主要从事自然资源保护、智慧种植、智慧养殖、乡村治理、文化旅游领域的IT服务和软件提供商。整合大数据、AI、云计算、区块链、物联网等新一代技术，旨在构建政产学研用协同创新平台，推动技术创新和数字化转型。
解决方案
Seeed Studio提出的水稻病虫害监测预警解决方案利用SenseCAP气象站和传感器收集稻田实时环境数据、土壤温湿度、电导率和pH值。通过监测这些因素，可以提前预报水稻生长期间可能发生的潜在水稻病害，并提醒农民相应地采取预防措施。
实时监测可以指导农民制定田间管理实践，如灌溉、施肥和使用农药。每个阶段收集的数据可以与过去病虫害爆发的气象条件进行综合分析，以便提前预测可能爆发的类型、时间和严重程度。
以广西部署为例：
- 设立了多个监测点，收集的数据可以代表1-2公里范围内的气象数据。
- 设备防水、防晒，具有很强的可扩展性。易于部署，支持离线数据缓存。
- 管理平台可以监测水稻生长、气候和土壤的实时数据。平台设备收集的数据可以在网站/移动应用上追溯和可视化，这可以实现提前预测和灾害分类。结合水稻生长周期，指导农民进行田间管理，提醒他们及时采取适当的预防措施以提高生产效率。
- 通过整合病虫害发生的历史气象数据，平台根据当前天气条件提供潜在病害类型、时间和严重程度的警报。它提示植保人员进行检查并采取必要行动。
- 农业专家可以为防控方案提供远程指导。
未来，该系统可以持续升级。例如，通过使用边缘计算，可以通过田间摄像头或智能农业无人机检查实现植物病害自动识别。智能农业无人机等设备可以同时进行病害区域映射和农药喷洒路径规划。
该项目还有助于实现以下可持续发展目标（SDG 2、9、11、13、15和17）。
