高新技術(shù)在有害生物綜合治理中的應(yīng)用
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)展的堅強支柱，在迅速發(fā)展的國際大環(huán)境
推動卜，隨著高科技、信息化時代的到來，IPM也將進入一個嶄新的發(fā)展階段.
1電腦及網(wǎng)絡(luò)在IPM中的應(yīng)用
美國米來學(xué)家尼葛洛龐帝的《數(shù)字化生存》一書劉一那個時代各方而的信息技術(shù)(Infor-
mation T eehnology,簡稱IT)作了基于科學(xué)推理而又極具想象的生動描述.當(dāng)今社會，IT的
發(fā)展已經(jīng)劉一整個社會的各個層而產(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，世界許多國家利用微電腦建立了各種數(shù)據(jù)庫及各種系統(tǒng)軟件.從以卜論
文題日可概要地了解到近年來國際上在植保領(lǐng)域的信息技術(shù)成果及其作用.
(1)關(guān)于國際植物檢疫數(shù)據(jù)庫(Smith I. M . ) .
( 2) ILDIS世界顯類植物數(shù)據(jù)庫(Bisby F. A. and Gardner P. J.).
( 3) V IDEDB:一種植物病毒分類鑒定數(shù)據(jù)庫軟件(Gibbs A. et al. ) .
( 4)少寸麥的作物保護決策支持系統(tǒng)PC- Plant Protection( Seeher B. J. M .and M urali N . S. ) .
(5)用信號處理技術(shù)和專家系統(tǒng)實現(xiàn)劉一昆蟲聲音的自動(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，一個綜合性病蟲害預(yù)報模型運行環(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信息的基于WWW的平臺(SeeheretB. j. M . et al. ) .
(13)一個分類介紹生物物種的信息系統(tǒng)(Bisby F. A. ) . ( 14)作物保護多媒體信息大全(Sweetmore A. et al. ) .
(15)可在IPM兼容機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上的德國植物病理學(xué)會信息一DPG Online( I}raska S. ) .
(18)一個商業(yè)化的植物育種實驗系統(tǒng):從主機到微機(M arshall A. ) .
( 19)以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的植物鑒定檢索表( Paukhurst R. J. ) .
( 20)通過}I-算機軟硬件系統(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)一個用于微生物特征化的自動鑒定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)‘算機系統(tǒng)(Danncey E. A. et al. ) .
( 26) }I-算機的圖文鑒定系統(tǒng)BIKEY:作為DIALDBIS生物學(xué)百科全書光盤的一部分
(Lobanov A. et al.).
( 27)美國植病學(xué)會的植物病毒視像磁盤( Sehumann G. L. ) .
( 28) CABII}EY:一個用于IPM兼容機的多條日檢索表(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的各個方而，也反映了植保I一作者信
息意識的增強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.
我國利用微電腦進行有害生物的綜合治理剛}劍起步，日前僅做了個別害蟲的生態(tài)模型、
種群動態(tài)等中‘項軟件系統(tǒng).如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)IPM IST實驗室的兩項成果: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，再經(jīng)過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
較為完善的有害生物綜合治理管理系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)、自動檢索系統(tǒng)、鑒定系統(tǒng)、診斷劉一策系
統(tǒng)等.
在植物保護領(lǐng)域，世界各國的大專院校、科研機構(gòu)以及政府部門均設(shè)立了自己的W eb
網(wǎng)點，在Internet上進行信息的及時發(fā)布，提供大量的農(nóng)業(yè)和植保信息.日前國際上較有影
響的植物保護方而的站點近200個左右.其中，昆蟲學(xué)方而60多個，生物防治方而20多個，
植物病理學(xué)方而近40個，農(nóng)藥方而近30個，有害生物綜合防治方而50多個.
在這方而，我國雖然起步較晚，但已經(jīng)得到了各方而的高度重視.日前中科院和國家計
委利用國際銀行貸款正在建設(shè)“中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)，’;中國農(nóng)業(yè)部已經(jīng)建立了自己的I n-
ternet;中國農(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
各有關(guān)農(nóng)業(yè)科研中‘位和大專院校.中國農(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).
中國植物保護學(xué)會、中國農(nóng)科院植保所和植物病蟲害生物學(xué)國家重點實驗室，在有關(guān)單
位的大力支持卜，已于
“中國植物保護網(wǎng)”( IPM China).該網(wǎng)站以推動我國植?，F(xiàn)代化和信息化為宗旨，而向全國
植保領(lǐng)域的同仁和少‘一大農(nóng)村，以及國外同行，為他們提供植物保護信息交流和服務(wù).日前已經(jīng)上網(wǎng)的信息有植物保護教學(xué)及研究機構(gòu)介紹、鼓新植保信息發(fā)布、植保會迅、書迅、植物保
護站點導(dǎo)航和植保多媒體信息系統(tǒng)等.隨著研究的進一步深入，該網(wǎng)站還將加入一些病蟲害
發(fā)生危害的預(yù)測預(yù)報模型、專家系統(tǒng)以及防治決策支持系統(tǒng)等，并將小斷充實.
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級配備微電腦也將成為現(xiàn)實.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)域帶來質(zhì)的飛躍.
2雷達遙感技術(shù)在IPM中的應(yīng)用
利用昆蟲雷達回波圖像、動態(tài)圖像、結(jié)合微電腦的軟件系統(tǒng)進行遷飛昆蟲的監(jiān)測技術(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，用于遷飛性害蟲測報.有關(guān)專家預(yù)測到2010年可望實現(xiàn)稻飛虱等災(zāi)害性昆蟲的異地測報功能.即從水稻生產(chǎn)區(qū)經(jīng)過的主遷路線，結(jié)合現(xiàn)有的病蟲測報網(wǎng)絡(luò)及氣象測報站，設(shè)立一定的雷達站點，建立起一個雷達測報網(wǎng)絡(luò)，也可利用衛(wèi)星和航空遙感雷達來預(yù)報.
利用衛(wèi)星或航空遙感技術(shù)監(jiān)測病蟲發(fā)生發(fā)展情況已在發(fā)達國家應(yīng)用.中國林科院劉一松
毛蟲監(jiān)測已用衛(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)片識別判讀
技術(shù)，確立好重點農(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、昆蟲雷達監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、有害生物危險性評估系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，結(jié)合已建成的全國病蟲監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建立大區(qū)域病
蟲監(jiān)測系統(tǒng)，使我國病蟲害監(jiān)測預(yù)測覆蓋而及發(fā)生趨勢分析水平與氣象預(yù)報I_作同步發(fā)展.
待基礎(chǔ)I一作就緒時，若國家航大中心向農(nóng)業(yè)部門的地而站直接傳送當(dāng)時的遙感信號，計算機可直接進行數(shù)字化判讀，同時進行病蟲預(yù)測預(yù)報.到那時可顯著提高病蟲災(zāi)變預(yù)報的預(yù)見性和準(zhǔn)確性.同時利用專家決策系統(tǒng)、植物保護決策支持系統(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.但由于我國植保地理信息系統(tǒng)研究實施基本數(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)在開始必須加強雷達、飛機和衛(wèi)星遙感遙測系統(tǒng)和自動數(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,簡稱TACT ICS).在研究過程中發(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
在錯誤的組織或發(fā)育時間表達，因而使昆蟲小能正常生長發(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
有機磷農(nóng)藥基因的I一程益瞞M etaseeulus oeeidentalis培育成功，美國農(nóng)業(yè)部于1995年12月
允許將其釋放于室外，1996年3月進行了首次試驗.
隨著生物技術(shù)的進一步發(fā)展，研究手段的進一步改進，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，計算機、網(wǎng)絡(luò)、航大及雷達遙感技術(shù)使千百年來的許多夢想成為現(xiàn)實，科學(xué)的力量將使米來更加燦爛輝煌.
參考文獻:
[1]尼葛洛龐帝.數(shù)字化生存[M].海口:海南出版社.1997.
[2]沈佐銳.國際植保信h,技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[f Jl.植物保護.1997, ( 3):37- 39.
[3]沈左銳.信h,技術(shù)在植物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[f Jl.植物醫(yī)學(xué)導(dǎo)論.1996: 369- 387.
[ 4]程登發(fā).我國植保信h,技術(shù)的發(fā)展與展望f Jl.植物保護.1998, ( 2) : 33- 35.
[ 5]張家興.工冬蘭.可持續(xù)農(nóng)業(yè)中21世紀(jì)初的TPM [ J].植物保護.1998, ( 6) : 38- 40.
6]郭子兀.我國TPM研究進展回顧及21世紀(jì)初發(fā)展日標(biāo)的設(shè)想f Jl.植物保護.1998, ( 1) : 35- 39.
f7]工偉琪.中國農(nóng)業(yè)科技研究進展(第一分冊)[M].北京:農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社.1991.
18]《當(dāng)代中國》叢}J編委會.當(dāng)代中國的農(nóng)作物業(yè)[M].北京:中國社會科學(xué)出版社.1998.
f
[10]蘇金.在轉(zhuǎn)基因植物中實現(xiàn)外援基因最佳表達的途徑[Jl.生物工程進展.1999, ( 4) : 3- 6.
[11]工探柱.黃玲巧.應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)治理去蟲展望f Jl.植物保護.1998, ( 3) : 35- 37.
[ 12] Klee H. J. , Rogers S. G二Cell Cult Somatic Genet. 1989.(6):1一23.
[ 13] Fischhoff 1). A. et al. . 13io. Technology, 1987,(5):807- 813.
[ 14] V aeck M et al. . N atur e, 1987,(238):33- 37.
[ 15] Perlak F. J. et al. . Proc Natl Acad Sci, 1991,(88):3324- 3328.
{16} Pfeifer T . A二Grigliatti T. A二J Tnvert Path, 1996,(67):109-一119.
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,
(Agricultural College of
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
編輯：admin
