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智慧防蟲大作戰好幫手報你知

資料來源:智慧農業專案推動小組/王乙涵

「抓了一隻蟲,還有千千萬萬隻蟲在等著」,到底是哪些蟲正偷偷地吃掉作物呢?害蟲危害農作物種植是農民最頭痛的問題之一,尤其臺灣農業栽培環境屬高溫高濕天氣利於各種有害生物繁殖,從栽種至出貨期間都可能遭受害蟲族群大量發生危害,間接影響產量與品質,使得處理害蟲問題需要耗費許多人力、物力,甚至引發農藥殘留問題,影響人體健康,破壞自然環境。而農村人口老化,缺工嚴重,專職人員日漸稀少,人力負擔越來越重,使得蟲害診斷結果時間拉長,導致回傳給農民時,已經錯過最佳的防治時間。為 解 決 前 述 的 問 題 , 拜智慧科技快速發展所賜,使病蟲害管理更容易且便捷。在行政院農業委員會所推動的智慧農業計畫成果中,透過整合運用物聯網技術,研發出可以幫忙判斷害蟲的好幫手,當農民遇見許多蟲害問題,可以即時查詢、鑑定類、預警通知及如何防治施藥,為快速提供農民如何判斷及後續防治資訊。以下進行相關智慧防蟲成果的介紹:

農業害蟲查詢與諮詢平臺

 class='img_caption'↑圖1. 智能農業害蟲平臺-蟲害諮詢

農民想要初步辨識與自主學習,可透過「智能農業害蟲平臺」(網站http://azai.tari.gov.tw/aisearch),目前系統建置約 161 種農業害蟲可供查詢,內容包括文字、影音及整合性防治資料,還有 IPM知識庫,可自主學習害蟲防治技術,農民亦可上傳害蟲照片或農作物危害狀況,平臺有專家協助研判害蟲種類及提供防治資訊。另因為社群網站使用的普及,平臺運用聊天機器人技術,開發出可以讓農民更便捷地詢問害蟲問題,目前已有兩種智能農業害蟲小工具,分別為在Facebook Messenger 圖卡式聊天機器人、Line聊天機器人「害蟲諮詢小幫手」,介紹如下:Facebook Messenger圖卡式聊天機器人是蟲害專家多年累積的研究經驗,透過作物的部位、損害描述及危害症狀,以問答方式配合圖片及文字描述,逐一分析及解答可能之害蟲種類,目前建置柑橘類類,未來會有積穀害蟲、紅龍果、荔枝、萵苣、葡萄等種類;Line 聊天機器人「害蟲諮詢小幫手」是透過 Line 社群軟體加入個人好友或群組後,小幫手會進行語意分析,當對話中含有系統建置之害蟲關鍵字,即能進入系統獲取相關害蟲資訊並立即分享,可 24 小時服務。Line 聊天機器人還有「智農病蟲害聯合防疫服務系統」運用於茶園,農民透過 Line 加入病蟲害通報工具傳送茶園病蟲害照片,並以互動對答方式引導農民輸入服務所需的資料,植保專家收到訊息後,提供診斷與回覆防治藥劑建議。另外,為符合各地方防蟲的需求,各試驗改良場所也有設立 Line 官方帳號,如農試所「LINE@ 作物病蟲害諮詢服務」、「花蓮區農業改良場」及「苗改場作物病蟲害諮詢診斷服務」等,亦有提供作物病蟲線上諮詢,農民需提供清晰照片、作物名、問題、土壤、肥培及用藥等資訊,由作物病蟲害專家協助回覆。運用大多數人熟悉的平臺提供服務,並以引導的方式提供農民及使用者初步研判、進階學習、快速取得關鍵問題的相關連結資訊,進而可獲取正確的害蟲防治管理資訊。

露天環境智慧害蟲監測管理

 class='img_caption'圖2. 褐飛蝨 智能化監測 與警示系統

水稻為臺灣露天栽培最大面積的作物,而褐飛蝨是危害水稻害蟲之一,防治方式為適時且合理適量使用合法的農藥,判斷依據農民自身的種植防治經驗或國內蟲害警示系統發布,然而,過往經驗可能忽略部分因素,過度使用藥劑未能有效防治;另一方面,傳統警示系統部分,可能面臨專家與專職人員減少,對於蟲害掌握度下降,未能即時性提供警示。綜合上述,智慧農業計畫研發水稻「褐飛蝨智能化監測與警示系統」,讓農民隨時可監測田間是否有遭遇褐飛蝨之危害,不需要複雜的儀器,農民或代耕業者可透過手機下載「褐飛蝨智能化監測與警示系統」APP 目前只支援Android 系統,至田間稻株運用自拍棒輔助拍照收集,再將田間照片上傳,經系統分析農民會收到蟲害潛在風險等級的資訊,結果會回饋到 Google 地圖上,可看到田間哪些區域危害程度較高,盡快採取防治行動,降低可能造成的損害。一般常食用的萵苣作物,常遭受到夜蛾類害蟲侵襲,為此智慧農業計畫開發「萵苣智慧害蟲管理技術」,將傳統誘蟲陷阱安裝紅外線感測器進行自動計數,結合無線通訊技術與雲端資料管理系統儲存,農民可設定參數進行警訊通知,並透過 Line提供害蟲預警提示。透過簡易的小工具,搭配雲端系統資料建立與分析,可以知道田間受到害蟲影響有多少,採取應對的防治策略,減少損失。

溫室設施智慧害蟲監測管理

 class='img_caption'圖3. 智慧型害蟲 自動影像偵測與 辨識系統-溫室 害蟲無線感測模 組硬體設計

在傳統溫室蟲害管理,常得仰賴人工以黏蟲紙定期監測,不論是害蟲大小數量的計算,或是種類蟲相的分析,都非常耗時費力,還可能因為沒有及時察覺蟲害而造成農業損失。在蘭花產業為降低外銷出口檢疫風險,業者需投入大量人力進行外銷蘭園害蟲檢測,並定期監測黃色黏蟲紙上的害蟲密度,一年大約會有 30,000 張以上,為加快辨識速度,提供「移動式設施常見微小害蟲影像辨識工作站」運用影像辨識技術針對黏蟲紙上害蟲判讀,可判讀外銷蘭園常見小型害蟲 (如:黑翅蕈蠅、薊馬類、粉蝨類及有翅型蚜蟲等),判讀比人工顯微鏡檢測效率提升 20 倍,影像辨識準確率達 88% 以上,能快速分析蟲相數量變化結合設施熱點分析,透過多個時期監測蟲害發生時間,可在蟲數上升時進行預警提醒。再進階搭配智慧科技的應用則有「智慧型害蟲自動影像偵測與辨識系統」,整合黏蟲紙影像辨識技術與環境感測溫濕度、照度的感測資料,系統運用嵌入式系統之高速運算與通訊能力,同時結合雲端系統與 AI 影像辨識演算法,直接以影像監測黏蟲紙之溫室害蟲數量與種類,目前主要針對溫室常見害蟲類別粉蝨、薊馬、蚊蚋、黑翅蕈蚋等,AI 影像辨識的辨識率平均達 90% 以上。迄今已佈建於南投、雲林、嘉義及臺南等多個實驗場域,可以即時提供農作物栽培場域的害蟲以及環境資訊,讓害蟲監測從以往的兩週一次人工計數縮短為即時監測,有異常的狀況時,可透過簡訊傳送至農民手機或其他行動裝置,達到預警效果,配合物聯網技術可從手機遠端控制調整溫室設備,或到溫室進行防治措施。因 氣 候 變 遷 造 成 氣 候 變化大,可能造成有害生物繁殖加速、發生時期及頻度加劇等問題,透過使用智慧防蟲相關成果,農民與農業專家可共同參與蟲害防治,農民可以快速取得害蟲相關資訊及防治方法,及時降低栽培作物損害,另一方面,農業專家也可彙整各地常見害蟲問題,觀察趨勢變化,提供農政單位適時發布預警與防治,進行超前布署應對,提升農業安全生產,降低農藥使用量,減少農民蟲害損失。

(本文摘自「農業世界雜誌」第450期,版權所有,本刊圖文非經同意不得轉載或公開傳播。)

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