盖茨综合病虫害管理(IPM)西非

该项目由比尔和梅林达·盖茨基金会资助,由豆类创新实验室管理。


项目概述(PDF

IPM该项目寻求开发一个将生物防治与农民学习结合起来的系统原型。它侧重于以下三个支柱:

  1. 一个专家系统(ES),利用农民接口应用程序(FIA)对害虫攻击进行建模,具有接收数据和提供虫害控制建议的潜力;
  2. 生物防治剂的试验性释放及其有效性评估;而且
  3. 完成事前经济分析,以估计生物制剂的潜在影响。该原型项目将于2014年7月至2017年6月运行。


豇豆是西非小农的基本粮食安全作物之一,但害虫对生产构成持续威胁,而用于防治虫害的化学农药也构成健康和环境风险。本项目旨在开发一套精确综合病虫害管理系统(IPM)平台,该平台将豇豆研究人员、推广人员和农民聚集在一起,收集病虫害数据,bob体育登录确定并交流可持续的病虫害管理解决方案。bob体育登录来自密歇根州立大学、伊利诺伊大学(BOB体育香槟分校)和国际热带农业研究所(IITA)的研究人员与贝宁农业研究所(INRAB)合作开发了这一创新项目。bob体育合法吗基于作物和病虫害建模,建立专家系统,为实时推导和识别病虫害防治方案提供科学依据。解决方案将包括在这里测试新的生物控制,以及生物杀虫剂和其他害虫管理方案。手机技术和应用程序中的简单视觉效果将为农民提供数据收集和学习工具。通过调查和选择实验,项目小组将评估使用这种综合系统的潜在影响。虽然原型开发是在贝宁进行的,重点是豇豆生产中的豆荚蛀虫,但这种害虫的区域释放潜力IPM系统将被评估。这颗豇豆的初始资金IPM项目为期三年,从2014年7月到2017年6月。

贝宁南部的豇豆田

贝宁南部的豇豆田

项目描述

在五个西非国家(贝宁、布基纳法索、加纳、尼日尔和尼日利亚)有超过1000万的豇豆小农。该项目为解决目前导致豇豆谷物产量减少50%以上的害虫攻击的可持续努力提供了基础。考虑到小农对化学农药的依赖所带来的健康、财务和环境问题,确定替代病虫害控制战略至关重要。本计划的长远目标是发展一套高度可扩展的精密综合病虫害管理系统(IPM)平台。这IPM该倡议利用数字系统,结合传统和新方法,包括生物防治剂(即天敌或拟寄生物)、当地生物农药、新豇豆品种和其他良好耕作方法,以满足农民对安全、可持续和具有成本效益的豇豆害虫管理的需求。

该项目侧重于以下三个支柱:

  1. 开发一个原型专家系统(ES),用于对病虫害进行建模,并结合农民接口应用程序(FIA),该应用程序具有接收数据和提供病虫害控制建议的潜力
  2. 生物防治剂的实验释放及其效果评估
  3. 完成事前经济分析,以评估生物制剂的潜在影响,并对社区生物农药生产进行补充财务分析

三大支柱下的活动重点是控制豇豆螟虫,豆vitrata,在贝宁这种豆荚虫是西非豇豆产量下降的主要害虫。贝宁是发展这一项目的理想地点IPM因为它是西非主要豇豆农业生态和小农人口统计的代表性。此外,国际热带农业研究所(IITA)的生物防治单位设在贝宁,从而提高了该项目的成本效益。bob体育合法吗

vitrata Maruca成虫
vitrata Maruca成虫
幼虫
幼虫
幼虫
幼虫
豇豆花和豆荚受损
豇豆花和豆荚受损


项目三大支柱

作为第一个支柱,正在利用新的和现有的模型、数据集和关于西非豇豆螟虫的害虫和天敌、农民经济、生态和动力学、种群遗传学以及与豇豆螟虫有关的长期气候数据的数字平台组装一个原型专家系统。现有的大部分数据来自伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)和IITA领导的多年合作项目。根据现有的数据,专家系统将使我们能够识别害虫问题,并提出当地的解决方案。FIA将是一种简单的手机技术,允许农民和其他利益相关者(例如推广代理人)将数据输入专家系统,并立即收到以当地语言提供的防治病虫害的建议。

农民应用程序的设计旨在收集数据和提供解决方案。首先,我们正在确定数据收集的必要组件和诊断所需的最小数据集。随后,我们将开发(或调整)一个基于互联网的界面,供农民和其他田间人员用于收集病虫害发生的数据。将通过将农民收集的数据与推广人员和实地研究人员收集的数据进行比较来验证数据方法。bob体育登录经过验证后,贝宁的病虫害数据将被集成到原型专家系统中,以生成初步的建议集,供研究人员和推广机构评估。bob体育登录

一个应用程序的Android模型

FIA在手机上发布害虫管理建议

第二支柱是专家系统的一个关键组成部分,该项目将通过在贝宁试验性释放新型拟寄生物,对生物防治剂进行实地评估豆vitrata.这些评估为专家系统和制定安全有效的大规模释放拟寄生物的实施策略提供了关键信息。这些放行将按照粮食及农业组织(粮农组织)生物防治剂进口和放行行为守则(bob体育合法吗外来生物防治剂进口和放行行为规范).利用FIA收集的数据可能提供一种跟踪释放的拟寄生物影响的机制,从而为农民提供适当的建议。

关于第三支柱,本项目正在进行经济分析,以深入了解该项目潜在的经济和财政可持续性IPM干预。一项主要工作是预先评估生物防治对贝宁小农和农业系统的财政和经济影响。使用新的平板电脑数据系统和开放数据工具包(ODK)数字数据收集方法(适用于贝宁),住户调查将收集有关人口统计、当前农民作物和病虫害管理实践以及其他方面的信息(图4)。在管理选项中增加了生物控制,并与农民进行了决策实验,以了解农民可能如何调整化学农药和其他病虫害控制措施的使用。一项补充分析将着眼于妇女团体家庭手工业生产一种豆荚螟虫特有病毒的财务方面。确定生物制剂的直接效应和溢出效应以及生物农药的财务可行性有助于IPM战略发展。

愿景

我们对豇豆病虫害控制的愿景是,在能够监测病虫害压力并实时响应的底层基础设施上部署因地制宜的干预措施。在这个为期36个月的项目范围之外,专家系统将使用农民、扩展人员和研究人员从FIA收集的数据,再加上相关的数据集,以生产量身定制的、精确的产品bob体育登录IPM这些解决方案将反馈给FIA,为当地的农民提供建议。

为了在未来提供农场级别的建议,我们将探索与现有的知识交流平台链接或改编的潜力,例如无国界科学动画(SAWBO;http://sawbo-illinois.org/main.htm)和其他地方。最后,该平台将扩展到西非其他豇豆生产国以及其他害虫。

收割成熟豇豆荚的农民

收割成熟豇豆荚的农民