从“人眼观测”到“AI慧眼”：智能技术如何重塑虫害防治新范式

在传统的农业生产中，虫害识别高度依赖植保人员多年的经验。面对田间复杂的环境和微小的害虫，人眼判断不仅效率低下，且易受主观因素影响，常因误判或延迟而导致防治时机贻误，造成经济损失。如今，这一延续了数千年的困境，正被人工智能(AI)技术所打破。从精准的图像识别到前沿的行为分析，从单点监测设备到空天地一体化网络，AI正在将农作物保护带入一个“数据驱动、智能决策”的新阶段。

一、 技术核心突破：从“形态识别”到“行为预判”

AI在虫害防治领域的应用，已从初级的图像比对，发展为多层次、多维度的智能感知体系。

1. 高精度视觉识别成为基础

当前技术的基石，是利用深度学习算法对害虫进行快速、准确的图像识别。核心在于利用海量的标注图像数据训练模型。例如，托普云农通过数百万级病虫害图像样本训练模型，已能实现超过8800种农业害虫和70余种作物病害症状的精准识别。在2025年的智能虫情测报灯比试中，其设备对标准虫样的综合识别率达到89%，在田间复杂环境下的自动识别率高达96%。中国电科发布的农业大模型“穗问”2.0.对病虫害的识别精准度也可达到95%。这些技术被集成到手机小程序、AR眼镜等便携设备中，农户只需拍照或扫描，即可在数秒内获得诊断结果，效率较传统方式提升超过50%。

2. 小目标与复杂场景识别取得关键进展

田间害虫体积小、环境背景复杂，是技术落地的主要挑战。学术界与产业界正通过算法优化专门攻克这一难题。华中农业大学的研究团队针对柑橘木虱这类微小目标，在YOLOv10算法中加入了小目标检测（SOD）模块，并采用滑动窗口裁剪和Soft-NMS方法优化检测框，将模型的综合识别性能(F1指数)提升至92.18%。为解决田间数据样本不平衡的问题，该研究还创新性地使用扩散模型(DiTs)生成高质量的合成图像以增强数据集，有效提升了模型在真实场景下的鲁棒性。

3. 昆虫行为智能分析开启“主动预警”新维度

比识别形态更进一步的，是理解昆虫的行为意图。长江大学“虫姿百态”团队的研究代表了这一前沿方向。他们通过AI技术实时追踪分析昆虫的运动轨迹和特定动作，例如当监测到实蝇科昆虫出现“搓产卵器”等行为时，系统可判断其即将产卵，从而为植保人员提供精准的干预时机。这项技术将传统人工统计害虫行为的效率提升了80%，使防治策略得以从害虫“爆发后扑救”转向“产卵前狙击”，为实现真正的精准用药和减药防控提供了科学依据。

二、 系统构建：从“单点设备”到“立体化智能网络”

单一识别技术的突破，最终需要融入一个完整的监测-决策系统才能发挥最大效能。目前，领先的企业已构建起“空天地一体化”的立体监测网络。

在这个网络中，高空由卫星遥感提供大范围作物生长态势感知；中低空由无人机搭载传感器进行巡航侦察；地面则部署智能虫情测报灯、性诱仪、孢子捕捉仪等物联网设备进行全天候、定点采集。所有这些节点采集的图像、环境、气象数据，均实时回传至云端智慧农业平台。

平台中的AI智能体（如托普云农的“问稷”、中国电信的“雄小农”） 扮演着“数字植保专家”的角色。它们不仅负责识别害虫，更关键的是能融合虫情数据、作物生育期信息、气象历史与预报数据，进行耦合分析。系统可以自动生成虫情报告，预测害虫暴发趋势，并提前7-10天对高风险区域发出预警。例如，在台风过境等特殊气象事件后，系统能迅速研判迁飞性害虫的迁入风险，指导农户及时防治。

三、 实际成效：从“减少损失”到“提质增效”

AI植保技术的落地，带来的效益是具体且可量化的，主要体现在三个层面：

1. 防控效率显著提升

基于AI的快速识别与智能预警，大幅缩短了从发现虫情到制定防治方案的时间窗口。广西的应用数据显示，使用AI眼镜等工具可使田间识别效率提升50%。雄安新区的“雄小农”大模型能将响应效率提升80%。

2. 农药使用量与生产成本下降

精准的虫情预测和靶向施药指导，从源头上减少了农药的盲目使用。广西应用的迁飞性害虫监测预警平台，帮助当地降低农药使用量达30%。长江大学的行为识别技术，则通过精准定位害虫产卵期和区域，实现了“治早治小”，最大限度减少了全园喷洒的需要。

3. 作物产量与经济效益增加

更有效的保护直接转化为产量的提升和品质的保障。在广西蔗区，通过整合AI监测与绿色防控(如释放天敌昆虫)，在345.8万亩应用面积上实现了螟害节率下降、每亩平均增产近1吨，累计增收超过16亿元的综合效益。

四、 挑战与未来方向

尽管前景广阔，AI植保技术的全面普及仍面临挑战。数据获取成本与质量是首要瓶颈，尤其是在复杂气候、不同种植模式和针对稀有害虫的场景下，需要更丰富、更具代表性的数据以持续优化模型。其次，如何将前沿的实验室算法(如行为识别)更低成本、更稳定地集成到耐用的田间硬件设备中，是工程化的一大考验。最后，培养既懂农业又懂数据的复合型人才，以及帮助广大农户接受并信任智能工具，是技术发挥效用的社会基础。

未来，AI与农业的融合将更趋深入。一方面，多模态大模型会进一步强化，不仅能识别图像，还能理解农户的语音提问、分析环境传感数据流，提供更自然、更全面的交互服务。另一方面，技术将从“识别-预警”向“自主决策-控制”延伸，实现与无人机、智能灌溉系统、施肥机的联动，最终形成全自动、闭环化的智能植保管理体系。

可以预见，当AI的“慧眼”与“智脑”深度融入农业生产的脉络，一场以精准、绿色、高效为特征的植物保护革命正在悄然发生。它改变的不仅是防治病虫害的方法，更是我们守护粮食安全、实现农业可持续发展的根本思维模式。

田间测报灯的闪烁，不再是孤立的光点;无人机巡航的路径，由数据流精准绘制;农户手机上的一个简单问询，背后是千万级知识库的飞速运转——这就是AI为现代农耕绘制的智能底色。

如果您正在考虑为您的农场、园区或区域构建更智能的植保体系，或希望对特定作物、特定虫害的AI解决方案有更深入的了解，我们可以基于现有成熟的技术路径与案例，探讨切实可行的落地规划。