机电一体化技术在果园病虫草害防治中的应用

董会

510723198911113727四川省成都市

摘要：第四次工业革命涌现了一批前所未有的高新技术，为各个行业的发展提供了新的思路。其中，机电一体化技术的发展尤为迅速。机电一体化技术是将电子技术和机械技术紧密结合，是一种融合交叉的系统技术，包括传感检测技术、信息技术、计算机技术、自动控制技术、机械技术及伺服传动技术等。机电一体化技术最大的特点是可以让某个行业或领域迅速实现现代化及自动化、智能化，能极大地减少人力资源的投入，从而节省巨额生产成本，因此其在一二三产业中均有着广泛的应用前景。

关键词：机电一体化技术；果园病虫草害防治；应用

中图分类号：TU723

文献标识码：A

引言

机电一体化技术在果园病虫草害防治中也有创新应用。以往抵御果树病虫草害的方法主要包括培育抗病虫害品种、喷洒农药及引进食虫生物等，然而上述措施并未彻底解决人力资源缺乏的难题。随着果园面积的不断扩大，人力管控的难度也越来越大。由于机电一体化技术的不断发展，人们可以利用智能化设备简化果园劳动程序，从而解放双手。机电一体化技术应用于果园病虫草害防治的最大的特点是，它能极大减少人力投入及快速发现问题、精准解决问题，以此实现果园自动化、数字化、智能化管理。

1病虫害发生原因

1.1园林树种自身抗病能力

植物抗病能力是植物在长期进化过程中对周围环境及其他生物的危害做出的一种防御反应，二者间是一种协同进化的关系，抗病能力的强弱与病害发生有直接关系。而抗病能力的强弱与遗传因素（对应的抗病基因）有着密切关系。不同树种的抗病途径及方法各异，抗病能力强弱也存在差异。如柠檬桉可分泌一种芳香类物质抑制病虫害的靠近或发生，以此提高自身的抗病能力。槭树科、松科、忍冬科、木兰科、桃金娘科、柏科等对结核杆菌有抑制作用。有研究发现，法国梧桐、白皮松、核桃、云杉、油松等对葡萄球菌有抑制作用，其中核桃树抗性最强，而圆柏、旱柳、紫薇、花椒、白蜡、侧伯、毛白杨对葡萄球菌的抑制作用相对较弱，且利用毒性强的绿脓杆菌对12种植物进行抗性筛选发现，云杉对其抗性能力最强，其余11种植物对其也存在一定的抑制作用。表明，植物的抗病能力在一定程度上具有广谱性，同时也说明植物对病原体的抗病能力有一定的特异性。

1.2病原菌的传播途径及致病特点

病原菌直接寄生于植物中或通过土壤、水等间接传播，最终影响植物的正常生长发育。植物可通过多种途径携带不同种类的病虫害，在园林绿化过程中，往往多类树种混合交叉种植，易引起交叉感染，增加发病机率。病原菌的定殖特性是衡量植物发病的一个重要指标，病原菌在植物中的定殖直接影响其致病能力的强弱，定殖能力强的病原菌能很快在寄主植株中定殖、扩散，快速发病。表明，病原菌的传播途径及致病特点直接影响园林植物的生长。

1.3环境因素

植物的先天抗病能力常受周边环境条件的影响。在园林建设中，由于树木移植情况较多，树木“水土不服”现象时有发生，当树木健康状况出现危机时，其对病虫害抵抗能力降低。当其周围环境适宜病虫害生长时，则会对其生长产生一定的威胁。当树木周边存在害虫天敌时，可对其产生一定的防御作用，一旦失去天敌抑制，害虫则可泛滥成灾。此外，由于外界环境条件的影响，一些低致病性的非优势种经过变异可能成为高致病性病原菌，对原生植物具有较强的感染力。病原菌的发病常受温度、湿度、光照（紫外线强度）、土壤酸碱度、水肥状况、树体健康程度及栽培管理措施等多种因素综合影响，植物的发病是一个复杂的过程。因此，在分析植物发病成因时要充分结合植物内外因素综合考虑。

2机电一体化技术在果园病虫草害防治中的应用

2.1计算机辅助设计技术的应用

计算机辅助设计技术在传统农业机械结构的基础上，结合动力学分析、运动学和农业机械空间复用，可对农业生产轨迹进行建模。其应用于果园病虫草害防治，可通过数字式控制器的人机交互界面，根据病虫草害发生与预防的实际需要设置各种报警显示灯，实现果园病虫草害防治的精准化及防控流程自动化。

2.2高精度GPS技术的应用

高精度GPS系统在农业中的应用是使用GPS差分技术、超声波技术、传感器技术来精确传达农业生产信息。其应用于果园病虫草害防治，可精准监控果园病虫草害发生情况及防治效果，监测果树生长及土壤环境、环境温湿度等数据，实现果园病虫草害防治的全过程数字化。

2.3电子信息技术的应用

电子信息技术的有效使用，能在技术层面上获取及优化农业机械人作业的全程信息。其应用于果园病虫草害防治，可通过操作人手一部的移动设备，提高果园病虫草害防治智能管理水平，从而大幅度提升果园生产力与生产率。

2.4虚拟技术的应用

虚拟技术的应用基于机器运动和农业生产特点，并基于传感器技术、图像处理技术、计算机电路技术、多媒体技术等支持的定制设计要求而创建几何模型、物理模型、运动模型等三维模型。其应用于果园病虫草害防治，可通过设定突发状况来训练果农面对病情、虫情、草情的应对能力，帮助果农快速积累果树病虫草害防治知识，提高果农专业防治水平及实践能力。

总之，机电一体化技术能够实现果园装备自动化、智能化，从而降低果农劳动强度。将自动化、智能化农业装备派遣至果园作业时，能接管大部分农业生产活动和减少果园人力资本投入，让农户有时间开展果园管理及规划未来的生产与销售计划。在果树的病虫草害防治工作中，果农还可为新型智能装备设定巡查路线，借助果园内已经建设好的传感系统，实现对果园自动喷洒农药，甚至实现自动收获果实、自动分级检装、自动上市售卖等。

2.5预防为主，科学防治

城市园林病虫害防治须以预防为主，坚持可持续发展。病虫害的发生是一个复杂的过程，不仅是非生物因素和生物因素共同作用的结果，还是人类活动诱导的结果。植物因环境恶化而导致各生态因子间动态失衡，从而引发各类病虫害，在不合理的栽培和养护条件下，进一步诱发成灾。因此，应从尊重生态系统自我调节的角度出发，合理进行园林植物规划，形成多层次、多品种、互促共存的复合型种植结构。病虫害防治过程中须以保持和恢复生态环境为基础，改善园林植物生长的立地条件，把对植物病虫害的保护性预防放在首位。构建植物病虫害的监测预报系统，利用大数据、云计算技术等挖掘病虫害发生的规律，精准预测病虫害发生趋势，为防治策略制定提供依据。

2.6加强检疫，完善检疫标准体系

我国应加快建立健全检疫标准化体系，培养专业人才团队，建立完备的网络化数据平台，同时强化监督管理机制，对于进境植物检疫管理可借鉴其他国家管理措施，如日本制定一系列禁限名录。多管齐下，可最大程度上保证进口产品的安全性。

结束语

综上所述，推广机电一体化技术在农业领域的广泛应用，是我国实现农业现代化的必经之路，也是推动我国农业生产方式变革的关键因素。果园机电一体化技术应用还有更大发展空间，机电一体化技术与数字果园建设的有机结合必将创造人们更加美好的生活。

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