立夏時(shí)節(jié),，農(nóng)作物進(jìn)入旺盛生長(zhǎng),、努力成熟的階段,，農(nóng)民也進(jìn)入了作物管理的忙碌期，須密切關(guān)注農(nóng)作物的健康,，并采取措施防治病蟲(chóng)害以保護(hù)作物,。
人類農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程，無(wú)疑也是一部作物保護(hù)技術(shù)的發(fā)展史,，作物保護(hù)對(duì)提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和品質(zhì)功不可沒(méi),。作物保護(hù)由來(lái)已久，在近幾十年,，作物保護(hù)技術(shù)變得更加豐富,、精準(zhǔn)和高效。隨著科技不斷進(jìn)步,，如今,，數(shù)字農(nóng)業(yè)為種植者提供更為系統(tǒng)、綜合和定制化的作物保護(hù)方案,。
作物保護(hù)由來(lái)已久
如同人類會(huì)生病一樣,，植物在其生長(zhǎng)中,，也會(huì)受到病蟲(chóng)害侵?jǐn)_。所謂作物保護(hù),，就是一套旨在使農(nóng)作物免受病害,、害蟲(chóng)和雜草侵襲的工具和農(nóng)事操作實(shí)踐的集合。
作物保護(hù)歷史可謂源遠(yuǎn)流長(zhǎng),。幾千年前,，兩河流域的蘇美爾人就已利用硫來(lái)控制害蟲(chóng)；公元前600年左右,，希臘和羅馬人使用油,、灰燼和其他物質(zhì)驅(qū)除害蟲(chóng)；到了17,、18世紀(jì),，尼古丁、草藥,、銅等也被用于作物保護(hù),。
作物輪作、土地翻耕,、覆蓋作物等是人類在農(nóng)業(yè)漫長(zhǎng)的發(fā)展中,，通過(guò)對(duì)病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律、作物生長(zhǎng)環(huán)境的觀察,、學(xué)習(xí)和研究所凝練出的智慧,，用以幫助減少土壤板結(jié)，提高土壤肥力,，改善土壤的保水能力,，防治害蟲(chóng)和雜草。
一直以來(lái),，農(nóng)民不僅在傳承作物保護(hù)的方法,，也在積極尋求如何讓作物保護(hù)更精準(zhǔn)高效。然而,，直到上世紀(jì)前半葉,，作物保護(hù)方法大都以大量的人力和時(shí)間投入為前提，效率相對(duì)低下,。
精準(zhǔn)高效的作物保護(hù)
隨著新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,，近幾十年來(lái)，作物保護(hù)的思路,、技術(shù)和方法有了新突破,。
比如，化學(xué)品就是一種非常有價(jià)值的作物保護(hù)工具，在防控病害,、促進(jìn)增產(chǎn)上具有十分重要的作用,。
再比如，生物技術(shù)也是作物保護(hù)的有效工具之一,。一個(gè)典型案例就是Bt（蘇云金芽孢胞桿菌）的應(yīng)用,，它產(chǎn)生一種高度特異性蛋白，可殺死靶標(biāo)鱗翅目害蟲(chóng),。一方面,，在已鑒定的數(shù)千種Bt菌株中，已知至少有200種具有殺蟲(chóng)特性,，因而,，Bt菌劑常以液態(tài)噴灑的微生物殺蟲(chóng)劑（MCPA）形式被有機(jī)農(nóng)業(yè)廣泛使用；另一方面,，科學(xué)家將Bt蛋白基因轉(zhuǎn)入作物中,，使Bt蛋白在作物體內(nèi)持續(xù)表達(dá)，這樣,，作物自身就能抵抗靶標(biāo)害蟲(chóng)的侵害,，提高了作物保護(hù)的效率和精確度。自1995年以來(lái),，表達(dá)Bt蛋白的生物技術(shù)種子因突出的防御蟲(chóng)害表現(xiàn)在世界多地迅速被采用,。
同時(shí),，育種家也開(kāi)發(fā)出了耐草甘膦和麥草畏等耐除草劑的作物品種,，并已商業(yè)化種植，幫助種植者更好地管理農(nóng)田雜草,，更高效,、便捷地保護(hù)作物。
此外,，微生物技術(shù)也是一種新的作物保護(hù)方法,。據(jù)估算，一湯匙土壤中,，約含有500億個(gè)微生物,，這些微生物對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)揮著極為重要的作用。微生物技術(shù)“源于自然,，用于農(nóng)田”,，利用自然界存在的微生物來(lái)提高作物產(chǎn)量、保護(hù)作物,。
孟山都公司和諾維信公司組成的生物農(nóng)業(yè)聯(lián)盟（The BioAg Alliance）走在了這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)前列,。該聯(lián)盟成立于2013年，致力于農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)品研發(fā),，繼2017年發(fā)布微生物拌種劑Acceleron B-300 SAT后,，今年年初,，又公布了其玉米生物增產(chǎn)II（Corn BioYield 2）項(xiàng)目最新研發(fā)進(jìn)展。該項(xiàng)目已進(jìn)展到第四階段（預(yù)商業(yè)化階段）,，未來(lái)商品名將為Acceleron B-360 ST,。該產(chǎn)品有助于促進(jìn)微生物與作物間的共生關(guān)系，強(qiáng)化根系,，提升營(yíng)養(yǎng)吸收能力,，預(yù)計(jì)將于2019年上市。
作物保護(hù)走向數(shù)字化
據(jù)估計(jì),，2050年全球人口數(shù)量將接近百億,，這意味著農(nóng)業(yè)需養(yǎng)活更多的人口。然而,，目前在發(fā)展中國(guó)家,，約40％~50％的作物產(chǎn)量損失來(lái)源于病蟲(chóng)害或收獲后的損失。由此可見(jiàn),，作物保護(hù)面臨的形勢(shì)依舊嚴(yán)峻,，作物保護(hù)的工具需不斷完善和優(yōu)化。
繼化學(xué)品,、生物和微生物技術(shù)后,，數(shù)字農(nóng)業(yè)工具讓作物保護(hù)的進(jìn)一步優(yōu)化成為可能。無(wú)人機(jī),、傳感器,、衛(wèi)星等先進(jìn)設(shè)備，及移動(dòng)計(jì)算,、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的使用,，讓作物保護(hù)的精準(zhǔn)度和高效率更進(jìn)一步，并減少了對(duì)環(huán)境的影響,。
比如,，種植者可將攝像頭和成像設(shè)備安裝在無(wú)人機(jī)上，用于發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生損害的農(nóng)作物,；利用“可視化噴施”技術(shù),，通過(guò)獲取的圖片計(jì)算生長(zhǎng)于作物間的雜草的確切位置，從而精確地瞄準(zhǔn)雜草進(jìn)行噴施,；同樣,，通過(guò)安裝在農(nóng)作物周?chē)牡孛鎮(zhèn)鞲衅鳎色@取土壤濕度,、溫度和氣壓等多種氣候指標(biāo),，并協(xié)助評(píng)估作物受脅迫指數(shù)。
如今，大數(shù)據(jù)農(nóng)業(yè)不再只是實(shí)驗(yàn)室里的成果,，而是農(nóng)民觸手可及的技術(shù),。今年年初，孟山都公司旗下的氣候公司公布了17個(gè)研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)展,，并強(qiáng)調(diào)研究范圍將拓展到全球更多區(qū)域,。此前，針對(duì)美國(guó),、加拿大,、巴西和歐洲部分地區(qū)的大農(nóng)戶和商業(yè)用戶，氣候公司已推出了Climate FieldViewTM 數(shù)字農(nóng)業(yè)平臺(tái),。該平臺(tái)擁有數(shù)據(jù)采集,、可視化及分析的功能，能將收集到的田間數(shù)據(jù)傳送到云端,，并直觀展現(xiàn)給農(nóng)民,；并可基于數(shù)據(jù)分析提供實(shí)時(shí)的肥力管理、播種處方,、病害診斷,、產(chǎn)量分析等數(shù)據(jù)服務(wù)。
對(duì)小農(nóng)戶來(lái)說(shuō),，他們亦從數(shù)據(jù)科學(xué)中受益,。比如， 2016年,，秋粘蟲(chóng)在加納暴發(fā),，通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用程序收集的數(shù)據(jù)，科學(xué)家第一次在非洲準(zhǔn)確鑒定出兩種黏蟲(chóng),。換言之,，如缺失關(guān)鍵的數(shù)據(jù)信息,，加納的農(nóng)民可能會(huì)將秋黏蟲(chóng)與其他害蟲(chóng)混淆,，從而采取錯(cuò)誤的作物保護(hù)手段。
此外,，據(jù)了解,，針對(duì)亞非地區(qū)小農(nóng)戶，孟山都專門(mén)開(kāi)發(fā)FarmRiseTM小農(nóng)戶數(shù)字平臺(tái),。在印度,，已有約400萬(wàn)農(nóng)民注冊(cè)使用該平臺(tái)的試運(yùn)營(yíng)服務(wù)。打個(gè)電話,、發(fā)個(gè)短信,，印度種植玉米、棉花和蔬菜的小農(nóng)戶就能免費(fèi)與當(dāng)?shù)厥苓^(guò)培訓(xùn)的專家溝通。如問(wèn)題未解決,，咨詢師將在24小時(shí)內(nèi)上門(mén)拜訪,。此外，農(nóng)民還會(huì)收到附近市場(chǎng)的最新價(jià)格信息短信,、天氣變化的定期提醒,。
技術(shù)手段的豐富，讓作物保護(hù)有了更多選擇,，“因地制宜”“因時(shí)制宜”的綜合解決方案已實(shí)現(xiàn),。對(duì)于種植者而言，通過(guò)組合不同技術(shù)和方法,，便可高效,、精準(zhǔn)、便捷地取得最優(yōu)效果,。
(文章來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) )
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