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高新技術(shù)在有害生物綜合治理中的應(yīng)用

 

范麗清 許廣波，李艷茹，薛桂新，曹麗

(延邊人學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 龍井133400)

 

摘要:概述了電腦、網(wǎng)絡(luò)、需達(dá)遙感技術(shù)和生物技術(shù)在有害生物綜合治理中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景。

 

關(guān)鍵詞:高新技術(shù); 有去生物綜合治理

 

O前言

    有害生物的綜合治理(IPM)是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)支柱，在迅速發(fā)展的國(guó)際大環(huán)境

推動(dòng)卜，隨著高科技、信息化時(shí)代的到來(lái)，IPM也將進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段.

1電腦及網(wǎng)絡(luò)在IPM中的應(yīng)用

    美國(guó)米來(lái)學(xué)家尼葛洛龐帝的《數(shù)字化生存》一書劉一那個(gè)時(shí)代各方而的信息技術(shù)(Infor-

mation T eehnology,簡(jiǎn)稱IT)作了基于科學(xué)推理而又極具想象的生動(dòng)描述.當(dāng)今社會(huì)，IT的

發(fā)展已經(jīng)劉一整個(gè)社會(huì)的各個(gè)層而產(chǎn)生了巨大的影響，當(dāng)然植保領(lǐng)域也小例外.

    在IPM領(lǐng)域，世界許多國(guó)家利用微電腦建立了各種數(shù)據(jù)庫(kù)及各種系統(tǒng)軟件.從以卜論

文題日可概要地了解到近年來(lái)國(guó)際上在植保領(lǐng)域的信息技術(shù)成果及其作用.

(1)關(guān)于國(guó)際植物檢疫數(shù)據(jù)庫(kù)(Smith I.  M . ) .

( 2)   ILDIS世界顯類植物數(shù)據(jù)庫(kù)(Bisby F. A.  and Gardner P.  J.).

( 3)   V IDEDB:一種植物病毒分類鑒定數(shù)據(jù)庫(kù)軟件(Gibbs A. et al. ) .

( 4)少寸麥的作物保護(hù)決策支持系統(tǒng)PC- Plant Protection( Seeher B. J.  M .and M urali N . S. ) .

(5)用信號(hào)處理技術(shù)和專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)劉一昆蟲聲音的自動(dòng)(Chesmore E.  D.  et al. ) .

( 6)   ADEM:蘋果病害綜合預(yù)警系統(tǒng)(XuX.M.).

(7)輔助真菌診斷的圖像獲取、分析、存檔技術(shù)(Lane C.  R. ) .

( g)診斷和管理病蟲害的多媒體I _}-( Norton G. ) .

( 9)用于草坪病害診斷與管理的光盤( Sehumann G. L. ) .

(10)    M ORPH，一個(gè)綜合性病蟲害預(yù)報(bào)模型運(yùn)行環(huán)境( Binks A. et al. ) .

(11)用于輔助決策的植病流行模型( Jeger M . J. ) .

(12)    Pl@ ntelnfo:用于傳播最新作物保護(hù)信息的基于WWW的平臺(tái)(SeeheretB. j. M .  et al. ) .

(13)一個(gè)分類介紹生物物種的信息系統(tǒng)(Bisby F. A. ) . ( 14)作物保護(hù)多媒體信息大全(Sweetmore A.  et al. ) .

(15)可在IPM兼容機(jī)上使用的植物病毒信息系統(tǒng)軟件(Antoniw J. ) .

( 16)植物病理學(xué)的Internet指導(dǎo)讀物PPIGB( I}raska T. ) .

( 17)   Internet上的德國(guó)植物病理學(xué)會(huì)信息一DPG Online( I}raska S. ) .

(18)一個(gè)商業(yè)化的植物育種實(shí)驗(yàn)系統(tǒng):從主機(jī)到微機(jī)(M arshall A. ) .

( 19)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的植物鑒定檢索表( Paukhurst R.  J. ) .

( 20)通過(guò)}I-算機(jī)軟硬件系統(tǒng)鑒定酵母(Payne R.  }. ) .

(21)用于細(xì)菌的概率鑒定系統(tǒng)(Bryaut T.  N.  F.  et al. ) .

( 22)一個(gè)用于微生物特征化的自動(dòng)鑒定I.具( M eCardell A. J. and. Rohrbeek J. C. ) .

( 23)用于鱗翅日種類鑒定的顏色分析(Chesmore E.  D. ) .

( 24)   DELTA和INTKEY:一種可用的生物分類鑒定軟件(Dallw itz M .  J.  et al. ) .

( 25)用于有毒植物和真菌鑒定的訓(xùn)‘算機(jī)系統(tǒng)(Danncey E. A. et al. ) .

( 26)   }I-算機(jī)的圖文鑒定系統(tǒng)BIKEY:作為DIALDBIS生物學(xué)百科全書光盤的一部分

      (Lobanov A.  et al.).

( 27)美國(guó)植病學(xué)會(huì)的植物病毒視像磁盤( Sehumann G.  L. ) .

( 28)   CABII}EY:一個(gè)用于IPM兼容機(jī)的多條日檢索表(White I. M.).

( 29)用人I一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理Pestalotiopsis屬真菌的抱子形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，從而鑒定該屬卜的

種(M organ A.).

    以上成果表明，信息技術(shù)已經(jīng)幾乎覆蓋了植物保護(hù)的各個(gè)方而，也反映了植保I一作者信

息意識(shí)的增強(qiáng)和為之所做出的努力.當(dāng)然，比起醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的遠(yuǎn)程醫(yī)療等成果還存在差距.

    我國(guó)利用微電腦進(jìn)行有害生物的綜合治理剛}劍起步，日前僅做了個(gè)別害蟲的生態(tài)模型、

種群動(dòng)態(tài)等中‘項(xiàng)軟件系統(tǒng).如中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)IPM IST實(shí)驗(yàn)室的兩項(xiàng)成果:北京蔬菜生產(chǎn)管理

與植保輔助決策系統(tǒng) BJCABBAGIS和植物檢疫害蟲圖文信息與鑒定輔導(dǎo)系統(tǒng)PQ - IN-

FORM IS.據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，再經(jīng)過(guò)I一年相當(dāng)復(fù)雜的基礎(chǔ)研究，有望在2010年以前建成我國(guó)

較為完善的有害生物綜合治理管理系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)、自動(dòng)檢索系統(tǒng)、鑒定系統(tǒng)、診斷劉一策系

統(tǒng)等.

    在植物保護(hù)領(lǐng)域，世界各國(guó)的大專院校、科研機(jī)構(gòu)以及政府部門均設(shè)立了自己的W eb

網(wǎng)點(diǎn)，在Internet上進(jìn)行信息的及時(shí)發(fā)布，提供大量的農(nóng)業(yè)和植保信息.日前國(guó)際上較有影

響的植物保護(hù)方而的站點(diǎn)近200個(gè)左右.其中，昆蟲學(xué)方而60多個(gè)，生物防治方而20多個(gè)，

植物病理學(xué)方而近40個(gè)，農(nóng)藥方而近30個(gè)，有害生物綜合防治方而50多個(gè).

    在這方而，我國(guó)雖然起步較晚，但已經(jīng)得到了各方而的高度重視.日前中科院和國(guó)家計(jì)

委利用國(guó)際銀行貸款正在建設(shè)“中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)，’;中國(guó)農(nóng)業(yè)部已經(jīng)建立了自己的I n-

ternet;中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院也已開始建設(shè)連接京內(nèi)各研究單位的信息網(wǎng)絡(luò)，并將逐步連通全國(guó)

各有關(guān)農(nóng)業(yè)科研中‘位和大專院校.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和其他農(nóng)業(yè)科研中‘位和大專

院校也已經(jīng)或正在建設(shè)自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).

    中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)、中國(guó)農(nóng)科院植保所和植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在有關(guān)單

位的大力支持卜，已于1997年1月8日開通了我國(guó)第一個(gè)植物保護(hù)專業(yè)的Internet網(wǎng)站

“中國(guó)植物保護(hù)網(wǎng)”( IPM China).該網(wǎng)站以推動(dòng)我國(guó)植�，F(xiàn)代化和信息化為宗旨，而向全國(guó)

植保領(lǐng)域的同仁和少‘一大農(nóng)村，以及國(guó)外同行，為他們提供植物保護(hù)信息交流和服務(wù).日前已經(jīng)上網(wǎng)的信息有植物保護(hù)教學(xué)及研究機(jī)構(gòu)介紹、鼓新植保信息發(fā)布、植保會(huì)迅、書迅、植物保

護(hù)站點(diǎn)導(dǎo)航和植保多媒體信息系統(tǒng)等.隨著研究的進(jìn)一步深入，該網(wǎng)站還將加入一些病蟲害

發(fā)生危害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型、專家系統(tǒng)以及防治決策支持系統(tǒng)等，并將小斷充實(shí).

    微電腦的普及、高速信息公路的開通，為技術(shù)的傳播、信息的傳遞、通信網(wǎng)絡(luò)的建立，創(chuàng)造了空前的便利條件.中央、省、市、縣4級(jí)配備微電腦也將成為現(xiàn)實(shí).21世紀(jì)高速、快捷、準(zhǔn)確的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必將為植保領(lǐng)域帶來(lái)質(zhì)的飛躍.

2雷達(dá)遙感技術(shù)在IPM中的應(yīng)用

    利用昆蟲雷達(dá)回波圖像、動(dòng)態(tài)圖像、結(jié)合微電腦的軟件系統(tǒng)進(jìn)行遷飛昆蟲的監(jiān)測(cè)技術(shù)，

吉林農(nóng)科院和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)旱在19世紀(jì)80年代已試用成功，可以監(jiān)測(cè)粘蟲、草地螟、稻飛

虱、稻縱卷葉螟、小地老虎、麥蚜等遷飛性害蟲的遷飛途徑、發(fā)生數(shù)量，用于遷飛性害蟲測(cè)報(bào).有關(guān)專家預(yù)測(cè)到2010年可望實(shí)現(xiàn)稻飛虱等災(zāi)害性昆蟲的異地測(cè)報(bào)功能.即從水稻生產(chǎn)區(qū)經(jīng)過(guò)的主遷路線，結(jié)合現(xiàn)有的病蟲測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)及氣象測(cè)報(bào)站，設(shè)立一定的雷達(dá)站點(diǎn)，建立起一個(gè)雷達(dá)測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)，也可利用衛(wèi)星和航空遙感雷達(dá)來(lái)預(yù)報(bào).

    利用衛(wèi)星或航空遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)病蟲發(fā)生發(fā)展情況已在發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用.中國(guó)林科院劉一松

毛蟲監(jiān)測(cè)已用衛(wèi)片繪制出蟲情分布圖.在2010年以前可望解決食葉性害蟲等衛(wèi)片識(shí)別判讀

技術(shù)，確立好重點(diǎn)農(nóng)作物的地而采集標(biāo)準(zhǔn)樣方，篩選出鑒別某一具體病蟲的光譜波段.利用地理統(tǒng)}I‘學(xué)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星和航空遙感、昆蟲雷達(dá)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、有害生物危險(xiǎn)性評(píng)估系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，結(jié)合已建成的全國(guó)病蟲監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，建立大區(qū)域病

蟲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使我國(guó)病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)覆蓋而及發(fā)生趨勢(shì)分析水平與氣象預(yù)報(bào)I_作同步發(fā)展.

待基礎(chǔ)I一作就緒時(shí)，若國(guó)家航大中心向農(nóng)業(yè)部門的地而站直接傳送當(dāng)時(shí)的遙感信號(hào)，計(jì)算機(jī)可直接進(jìn)行數(shù)字化判讀，同時(shí)進(jìn)行病蟲預(yù)測(cè)預(yù)報(bào).到那時(shí)可顯著提高病蟲災(zāi)變預(yù)報(bào)的預(yù)見(jiàn)性和準(zhǔn)確性.同時(shí)利用專家決策系統(tǒng)、植物保護(hù)決策支持系統(tǒng)以及有害生物綜合管理系統(tǒng)等的指導(dǎo)，可使治理措施更為有效.但由于我國(guó)植保地理信息系統(tǒng)研究實(shí)施基本數(shù)據(jù)(如土壤信

息、栽培種植信息、氣象資料，特別是病蟲害發(fā)生危害信息)缺乏，所以從現(xiàn)在開始必須加強(qiáng)雷達(dá)、飛機(jī)和衛(wèi)星遙感遙測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究，為植保地理信息系統(tǒng)研究準(zhǔn)備基本數(shù)據(jù).

3生物技術(shù)在IPM中的應(yīng)用前景

    隨著高新技術(shù)的發(fā)展，生物技術(shù)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，有望成為解決病蟲防治的有

效措施.

(1)細(xì)胞I一程抗病育種如小麥抗條銹病等基因系轉(zhuǎn)育已取得重大進(jìn)展.

( 2)轉(zhuǎn)基因抗病蟲如煙草和棉花已先后獲得成功，有的即將田間推少‘一應(yīng)用.

( 3)害蟲的轉(zhuǎn)基因遺傳防治有了新設(shè)想，即武裝轉(zhuǎn)座子-一靶標(biāo)昆蟲防治策略(Transposons

with Armed Cassettes-Targeted Insect Control Strategy,簡(jiǎn)稱TACT ICS).在研究過(guò)程中發(fā)

現(xiàn)，利用昆蟲本身的基因是較理想的，如與昆蟲激素和神經(jīng)膚有關(guān)的基因，因可以調(diào)控它們

在錯(cuò)誤的組織或發(fā)育時(shí)間表達(dá)，因而使昆蟲小能正常生長(zhǎng)發(fā)育，且僅作用于靶標(biāo)昆蟲.鼓近有數(shù)種這類基因被克隆，為害蟲轉(zhuǎn)基因遺傳防治開辟了新途徑.

( 4)大敵的轉(zhuǎn)基因增效研究有了新進(jìn)展，如基因I一程可將外源殺蟲基因轉(zhuǎn)入病原微生物，提

高昆蟲病原微生物的效力，加速害蟲的死亡.如現(xiàn)已將蘇云金桿菌的內(nèi)毒素基因、多種神經(jīng)

毒素基因轉(zhuǎn)入桿狀病毒，有效地縮短了桿狀病毒的殺蟲時(shí)間.

( 5)基因I一程在增加大敵昆蟲的抗藥性、耐寒、耐熱及消除滯育等方而有所作為，如一種帶抗

有機(jī)磷農(nóng)藥基因的I一程益瞞M etaseeulus oeeidentalis培育成功，美國(guó)農(nóng)業(yè)部于1995年12月

允許將其釋放于室外，1996年3月進(jìn)行了首次試驗(yàn).

    隨著生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，研究手段的進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)備條件的小斷更新，生物技術(shù)

必將發(fā)揮更大的作用.

    20世紀(jì)，生物I一程使農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)發(fā)生了深刻的革命，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、航大及雷達(dá)遙感技術(shù)使千百年來(lái)的許多夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)，科學(xué)的力量將使米來(lái)更加燦爛輝煌.

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Application of high and new scr technology in IPM

FAN L}qing,       XU Guang-bo,

LI Yan-ru,

  XUE Gu}xin,

，l ongj ing 133400,

CHAD Li

(Agricultural College of  Yanbian University

China)

Abstract: The present situation and perspective about computer, Internet, radar, remote sensing

and bio-technology in IPM were summaried.

Key words: high and new sc} technology; IPM