一只小飞虫想要飞过浙江可不容易:深夜里,远离高楼林立的乡野,在一望无垠的稻田上空,当一群小小的昆虫飞过田野……
“体长13.16mm、体重31.34mg、水平速度7.76m!”数百里之外的湘湖实验室重大迁飞性害虫监测预警中心,监测屏幕上开始闪烁密密麻麻的光点,正在值班的刘大众博士在几分钟内就通过系统知道了它的全部信息,连同振翅频率,飞行高度、角度都在硕大的屏幕上一目了然。
前不久,浙江省重大迁飞性害虫监测预警平台正式进入试运行阶段。潮新闻记者探访了湘湖实验室生物互作研究院重大迁飞性害虫监测预警团队,如今,在浙江科学家赋能下,这项“让庄稼害虫无处遁形”的“黑科技”,正为守护作物健康和粮食安全竖起坚强的第一道防线。
多双 “眼睛”24小时在线
智慧系统捕捉“虫的秘密”
走进位于湘湖实验室的重大迁飞性害虫监测预警中心,一块近10米长的大屏占领了整整一面墙的面积,各个雷达站点的气象消息、24小时虫情、实时虫量等信息在上面进行滚动更新;两边的墙上,则分别竖着四块昆虫雷达监测小屏幕,能看到萧山站、龙游站、莲都站等几个试运行雷达站点的监测情况;面向屏幕的操控台上,则是操控各个屏幕,对数据处理分析的电脑。
看似简简单单布置的房间,却装载着浙江多地迁飞性害虫群体的数据信息。
刘大众博士向记者介绍了农林迁飞昆虫监测预警系统的运行原理——
在几个试运行站点,由湘湖实验室和合作单位共同研发的原创性高分辨昆虫雷达,是田野里时刻在线的“眼睛”,能精准发现高度两公里范围内的迁飞害虫。根据雷达提供的“一手消息”,迁飞性害虫监测预警平台再帮助科研人员及时记录、分析甚至预测具体的虫害情况。
此外,每个标准化雷达站旁,都配备了智能高空诱虫灯。灯光将高空飞过的虫子吸引下来并自动拍照识别,中心则对捕获样本进行精细体型特征测定,构建起庞大的生物特征数据库。
浙江省迁飞性害虫智慧监测站分布图 湘湖实验室供图
和迁飞性害虫“赛跑”
虫迹追踪者打破传统局限
“数据库每天都在更新、扩充。”刘大众介绍,“有虫子进入‘视线’,系统就能测量、录入,这是一个动态的、不断进化的系统。”
据介绍,试运行至今,目前数据库中已有119种昆虫的详细数据,针对浙江省建立的识别模型可准确辨别其中54种主要害虫,平均准确率超90%。不管狂风或者暴雨,监测的稳定性都不会受到明显影响。
过去,监测害虫主要靠两样东西:高空灯和人工下田数虫子。高空灯诱捕只能在夜间工作,受天气、害虫趋光性差异影响,准确率飘忽不定。人工计数更是繁重枯燥,耗时耗力,且信息滞后。“比如今天田里发现的虫情,往往是昨天的‘战果’,会导致错失最佳防治时机。”刘大众说道。
试运行以来,智能系统已经频频“立功”。今年5月底和6月初,团队捕捉到了一个关键动向:来自临近省份的稻飞虱大部队正浩浩荡荡迁入浙江。“稻飞虱体型微小,是传统监测的难点,也是重大威胁。”刘大众介绍,它能吸食水稻汁水导致植株枯黄,还有可能携带病毒引发病害。
“这套智能监测系统可以及时破解微小害虫监测的难题。”刘大众回忆,当时,龙游、莲都雷达站率先监测到迁飞高峰,几天后,更北的萧山站也探测到信号,但数量少得多,呈现出自南向北逐渐迁入的特点。
从预警到智能防控
未来田野进入“智慧时代”
和害虫“斗智斗勇”,监测系统对虫子的了解可不止于种类或简单的飞行轨迹。
“通过收集的信息,我们也会研究不同害虫的迁飞习性,以及繁育情况等,将危害扼杀在‘摇篮里’。”刘大众介绍,比如稻飞虱繁育速度极快,当系统监测到飞虫落地后,可以同时提前预警下一代出现的时间,在产生危害之前通知农业管理部门及时消灭危机。
“我们的目标是希望实现真正的精准监测预警与精准科学用药。”刘大众打了个比方,当有了预测数据,农业管理部门就能提前在虫群降落带部署阻截地段,将农药喷洒压缩在核心区域。“这将大幅减少农药滥用。既保障粮食安全,又践行绿色农业。”
“我们还将深化大数据与AI应用,建立更强大的预测模型。甚至未来,数据平台也有可能‘钻’进普通农户的手机里。”
也许未来,当种粮大户手机震动,一条来自监测平台的信息及时提醒:“今晚您的稻田将出现稻飞虱迁入高峰,建议明日10时前实施靶向喷防。”附带的电子地图里,可以看到精准的预警区。
当曾经难发现、难消灭的虫群成为可计算、可预测、可拦截的精准坐标,“撒胡椒面”般的打药模式将转化成“精准狙击枪”。
这样的未来蓝图令刘大众感慨。曾经他从事计算机信息处理相关项目,研究偏理论。“现在能直接看到成果服务于田间,这种落地感很不一样。”
“我们团队背景多元,有昆虫学、气象学、分子生物学、计算机、电子信息工程不同专业的研发人员。大家跨学科融合,在不同的岗位为一个项目的升级落地而努力,这也正是湘湖实验室成果转化的一大优势。”刘大众说道。
来源: 潮新闻
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