科创中国

项目成果基于物联网、无人机低空遥感、云计算及大数据等技术的酿酒葡萄园病害快速诊断方法的研究，构建葡萄病害立体化早期诊断、快速监测和精准防控系统。该类技术是目前追踪国内外作物病害监测预警的前沿技术，在宁夏为首次研究，为今后贺兰山东麓酿酒葡萄园病害早期预警和智能植保技术的研发奠定了基础。

集群式气象信息采集设备研发

针对葡萄园精准管理中对区域微气象信息和冠层微气象信息获取的实际需求，满足葡萄园病虫害监测方面对气象数据的需要，开发设计了一种基于集群式的微型自动气象站系统。系统采用主从节点的形式进行现场气象信息的采集，并通过分组无线服务技术（GPRS）、4G、窄带物联网（NB-IoT）等通信技术，实现数据向云端存储器的传输，通过云端平台实现网络级别的存储、大数据分析服务及预警信息的推送。

基于冠层微气候的葡萄霜霉病预警系统研究

以葡萄霜霉病为例，本研究通过开发用于监测葡萄栽培期关键性气象影响因子的气象监测设备，并在葡萄园中不同空间区域位置合理布置物联网微气象采集设备，对葡萄果园冠层微气象数据进行实时监测并进行可视化，结合葡萄霜霉病发病对关键气象因子的响应原理建立葡萄霜霉病预警模型，开发了便于及时发布预警信息的web端，为酒庄葡萄园霜霉病的发生和重点防治提供技术支持。

构建了基于无人机（UAV）遥感技术的酿酒葡萄健康检测与诊断技术

通过应用无人机遥感技术快速调查葡萄园的冠层长势情况，结合计算机视觉算法及深度学习算法，建立葡萄园植株缺苗断垄及卷叶病表型特征参数提取、大数据分析以及智能诊断算法模型，实现葡萄园病株的精准定位与发病严重度的精确诊断，并将诊断结果显示在葡萄园的地理信息系统中，在可视化层面对葡萄园的健康状况和病害的流行趋势进行评估，为酒庄葡萄园精准管理和病害防控提供技术支持。

（1）基于冠层微环境的葡萄霜霉病的预测预报技术 课题创新性的将葡萄病害发生的关键冠层环境作为监测对象，并有针对性的设计开发冠层相适应的多因子微环境监测设备，将数据自动传送的主节点后由主节点负责上传到云端主服务器。云端服务器通过预测模型进行判断，如果达到预警条件，则向用户手机发送预警消息。（2）葡萄园霜霉病发病动态预测与预警技术通过微气候环境信息监测终端设备实时采集环境信息，并动态的进行园区霜霉病菌菌源量的采样，将专家知识进行规则化、数字化。通过云端智能分析进行判断，将数据通过无线网络传送于中心服务平台的海量数据存储中心进行存储，并通过共有云服务向种植户提供预警，形成多学科交叉的产、学、研、用协同创新模式。

“预防为主，综合防治”是葡萄病虫害防治的基本原则。葡萄的病虫害，对葡萄植株的生长发育、产量品质影响很大。特别是在多雨地区和遭遇多雨的年份，常造成病害猖獗流行，给葡萄生产带来重大损失。在葡萄生产中，要随时观察疫情发生动态，做到提前预防。即使疫情尚未发生，也应预先喷药保护。因此有效的对病害进行预测预报是非常重要的。此外，本项目尽管以霜霉病的预测预报技术为研究对象，但是本项目创新性的将葡萄冠层微气候纳入到病害预测预报环节，相应的信息采集终端以及预测预报方法，可以很容的移植到葡萄其他病害的预测预报当中。同时开发的设备也可以用于对苹果心腐病等病害的预测预报。与此同时，市场上针对冠层内部微气象信息采集设备价格昂贵、选择较少，项目设计研发的系统进一步丰富市场的选择。因此，项目技术和设备的推广前景值得期待，未来产品的产业化前景明朗。

团队成员由从事智慧农业和葡萄栽培相关的专业人员组成，分别从农业物联网和葡萄病害防治两个方面切入研究，又分别注重两者的结合，真正的做到学科交叉交流。充分发挥不同学科之间的优势，突出信息技术在传统葡萄栽培管理和病害防治方面优势，切实发挥学科交叉推动产业发展的目的。

科技成果在宁夏志辉源石酒庄、立兰酒庄、西鸽酒庄、新牛酒庄、宁夏恒生西夏王酒业有限公司葡萄园安装基于遥感和物联网技术的田间微气候自动监测设备10件套。建立示范与推广基地5个，面积1.68万亩。推广技术主要为（1）无人机遥感技术葡萄园健康状况评估。（2）利用葡萄冠层微气候实时监测图像诊断识别和分子生物学检测技术对监测田块病虫害发生进行早期预警。（3）建立了葡萄冠层微气候实时监测+植物源、微生物源制剂防病+粘板、诱捕器和糖醋陷阱诱杀害虫+行间生草综合防控技术。（3）葡萄病虫害定点监测、葡萄根系AMP调查和防治技术指导。在项目执行期间，在宁夏志辉源石酒庄、立兰酒庄和西鸽酒庄3个核心示范基地基本做到了对症下药，早期精准防控，化学农药使用量减少了20-30%，用药次数比常规用药减少1-2次，全生育期葡萄园生物农药和物理防控替代化学防治技术增加2-3次。

项目执行期间，分别在宁夏志辉源石酒庄、立兰酒庄和西鸽酒庄3个核心示范基地开展了无人机遥感技术对葡萄园健康状况进行评估。在宁夏志辉源石酒庄、立兰酒庄、西鸽酒庄、新牛酒庄、西夏王国际酒庄葡萄园安装基于遥感和物联网技术的田间微气候自动监测设备10件套，进行葡萄病虫害监测。项目执行期，葡萄园病虫害发生量得到有效控制。同时在核心区推广实时监测+植物源、微生物源制剂防病+粘板、诱捕器和糖醋陷阱诱杀害虫+行间生草葡萄园病虫害综合防控技术0.6万亩，化学农药零增长，葡萄果面、土壤和水源农药检出率远低于阈值。全生育期葡萄园生物农药和物理防控替代化学防治技术增加2~3次，生态环境良性循环。