高新技術(shù)在有害生物綜合治理中的應用

范麗清 許廣波，李艷茹，薛桂新，曹麗

(延邊人學(xué)農學(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用現狀及發(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)是農業(yè)可持續發(fā)展的堅強支柱，在迅速發(fā)展的國際大環(huán)境

推動(dòng)卜，隨著(zhù)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中的應用

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

mation T eehnology,簡(jiǎn)稱(chēng)IT)作了基于科學(xué)推理而又極具想象的生動(dòng)描述.當今社會(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據庫及各種系統軟件.從以卜論

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

(1)關(guān)于國際植物檢疫數據庫(Smith I.  M . ) .

( 2)   ILDIS世界顯類(lèi)植物數據庫(Bisby F. A.  and Gardner P.  J.).

( 3)   V IDEDB:一種植物病毒分類(lèi)鑒定數據庫軟件(Gibbs A. et al. ) .

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

(5)用信號處理技術(shù)和專(zhuān)家系統實(shí)現劉一昆蟲(chóng)聲音的自動(dòng)(Chesmore E.  D.  et al. ) .

( 6)   ADEM:蘋(píng)果病害綜合預警系統(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(chóng)害的多媒體I _}-( Norton G. ) .

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

(10)    M ORPH，一個(gè)綜合性病蟲(chóng)害預報模型運行環(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(gè)分類(lèi)介紹生物物種的信息系統(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軟件(Antoniw J. ) .

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

( 17)   Internet上的德國植物病理學(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)驗系統:從主機到微機(M arshall A. ) .

( 19)以計算機技術(shù)為基礎的植物鑒定檢索表( Paukhurst R.  J. ) .

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

(21)用于細菌的概率鑒定系統(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(lèi)鑒定的顏色分析(Chesmore E.  D. ) .

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

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

( 26)   }I-算機的圖文鑒定系統BIKEY:作為DIALDBIS生物學(xué)百科全書(shū)光盤(pán)的一部分

      (Lobanov A.  et al.).

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

( 28)   CABII}EY:一個(gè)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)測量數據，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(gè)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.當然，比起醫學(xué)領(lǐng)域中的遠程醫療等成果還存在差距.

    我國利用微電腦進(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(chóng)的生態(tài)模型、

種群動(dòng)態(tài)等中‘項軟件系統.如中國農業(yè)大學(xué)IPM IST實(shí)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 BJCABBAGIS和植物檢疫害蟲(chóng)圖文信息與鑒定輔導系統PQ - IN-

FORM IS.據有關(guān)專(zhuān)家預測，再經(jīng)過(guò)I一年相當復雜的基礎研究，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、預警系統、自動(dòng)檢索系統、鑒定系統、診斷劉一策系

統等.

    在植物保護領(lǐng)域，世界各國的大專(zhuān)院校、科研機構以及政府部門(mén)均設立了自己的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(diǎn)近200個(gè)左右.其中，昆蟲(chóng)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“中國生態(tài)系統研究網(wǎng)絡(luò )，’;中國農業(yè)部已經(jīng)建立了自己的I n-

ternet;中國農業(yè)科學(xué)院也已開(kāi)始建設連接京內各研究單位的信息網(wǎng)絡(luò )，并將逐步連通全國

各有關(guān)農業(yè)科研中‘位和大專(zhuān)院校.中國農業(yè)大學(xué)、南京農業(yè)大學(xué)和其他農業(yè)科研中‘位和大專(zhuān)

院校也已經(jīng)或正在建設自己的網(wǎng)絡(luò )系統.

    中國植物保護學(xué)會(huì )、中國農科院植保所和植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室，在有關(guān)單

位的大力支持卜，已于1997年1月8日開(kāi)通了我國第一個(gè)植物保護專(zhuān)業(yè)的Internet網(wǎng)站

“中國植物保護網(wǎng)”( IPM China).該網(wǎng)站以推動(dòng)我國植�，F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)及研究機構介紹、鼓新植保信息發(fā)布、植保會(huì )迅、書(shū)迅、植物保

護站點(diǎn)導航和植保多媒體信息系統等.隨著(zhù)研究的進(jìn)一步深入，該網(wǎng)站還將加入一些病蟲(chóng)害

發(fā)生危害的預測預報模型、專(zhuān)家系統以及防治決策支持系統等，并將小斷充實(shí).

    微電腦的普及、高速信息公路的開(kāi)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實(shí).21世紀高速、快捷、準確的信息網(wǎng)絡(luò )系統必將為植保領(lǐng)域帶來(lái)質(zhì)的飛躍.

2雷達遙感技術(shù)在IPM中的應用

    利用昆蟲(chóng)雷達回波圖像、動(dòng)態(tài)圖像、結合微電腦的軟件系統進(jìn)行遷飛昆蟲(chóng)的監測技術(shù)，

吉林農科院和南京農業(yè)大學(xué)旱在19世紀80年代已試用成功，可以監測粘蟲(chóng)、草地螟、稻飛

虱、稻縱卷葉螟、小地老虎、麥蚜等遷飛性害蟲(chóng)的遷飛途徑、發(fā)生數量，用于遷飛性害蟲(chóng)測報.有關(guān)專(zhuān)家預測到2010年可望實(shí)現稻飛虱等災害性昆蟲(chóng)的異地測報功能.即從水稻生產(chǎn)區經(jīng)過(guò)的主遷路線(xiàn)，結合現有的病蟲(chóng)測報網(wǎng)絡(luò )及氣象測報站，設立一定的雷達站點(diǎn)，建立起一個(gè)雷達測報網(wǎng)絡(luò )，也可利用衛星和航空遙感雷達來(lái)預報.

    利用衛星或航空遙感技術(shù)監測病蟲(chóng)發(fā)生發(fā)展情況已在發(fā)達國家應用.中國林科院劉一松

毛蟲(chóng)監測已用衛片繪制出蟲(chóng)情分布圖.在2010年以前可望解決食葉性害蟲(chóng)等衛片識別判讀

技術(shù)，確立好重點(diǎn)農作物的地而采集標準樣方，篩選出鑒別某一具體病蟲(chóng)的光譜波段.利用地理統}I‘學(xué)、地理信息系統、全球定位系統、衛星和航空遙感、昆蟲(chóng)雷達監測網(wǎng)絡(luò )、有害生物危險性評估系統等現代信息技術(shù)，結合已建成的全國病蟲(chóng)監測網(wǎng)絡(luò )，建立大區域病

蟲(chóng)監測系統，使我國病蟲(chóng)害監測預測覆蓋而及發(fā)生趨勢分析水平與氣象預報I_作同步發(fā)展.

待基礎I一作就緒時(shí)，若國家航大中心向農業(yè)部門(mén)的地而站直接傳送當時(shí)的遙感信號，計算機可直接進(jìn)行數字化判讀，同時(shí)進(jìn)行病蟲(chóng)預測預報.到那時(shí)可顯著(zhù)提高病蟲(chóng)災變預報的預見(jiàn)性和準確性.同時(shí)利用專(zhuān)家決策系統、植物保護決策支持系統以及有害生物綜合管理系統等的指導，可使治理措施更為有效.但由于我國植保地理信息系統研究實(shí)施基本數據(如土壤信

息、栽培種植信息、氣象資料，特別是病蟲(chóng)害發(fā)生危害信息)缺乏，所以從現在開(kāi)始必須加強雷達、飛機和衛星遙感遙測系統和自動(dòng)數據采集系統的研究，為植保地理信息系統研究準備基本數據.

3生物技術(shù)在IPM中的應用前景

    隨著(zhù)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(chóng)防治的有

效措施.

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

( 2)轉基因抗病蟲(chóng)如煙草和棉花已先后獲得成功，有的即將田間推少‘一應用.

( 3)害蟲(chóng)的轉基因遺傳防治有了新設想，即武裝轉座子-一靶標昆蟲(chóng)防治策略(Transposons

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

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

在錯誤的組織或發(fā)育時(shí)間表達，因而使昆蟲(chóng)小能正常生長(cháng)發(fā)育，且僅作用于靶標昆蟲(chóng).鼓近有數種這類(lèi)基因被克隆，為害蟲(chóng)轉基因遺傳防治開(kāi)辟了新途徑.

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

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

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

( 5)基因I一程在增加大敵昆蟲(chóng)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

有機磷農藥基因的I一程益瞞M etaseeulus oeeidentalis培育成功，美國農業(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.

    隨著(zhù)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，生物I一程使農業(yè)和醫學(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(lái)的許多夢(mèng)想成為現實(shí)，科學(xué)的力量將使米來(lái)更加燦爛輝煌.

參考文獻:

[1]尼葛洛龐帝.數字化生存[M].�？�:海南出版社.1997.

[2]沈佐銳.國際植保信h,技術(shù)發(fā)展現狀[f Jl.植物保護.1997, ( 3):37- 39.

[3]沈左銳.信h,技術(shù)在植物醫學(xué)中的應用[f Jl.植物醫學(xué)導論.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.可持續農業(yè)中21世紀初的TPM [ J].植物保護.1998, ( 6) : 38- 40.

6]郭子兀.我國TPM研究進(jìn)展回顧及21世紀初發(fā)展日標的設想f Jl.植物保護.1998, ( 1) : 35- 39.

f7]工偉琪.中國農業(yè)科技研究進(jìn)展(第一分冊)[M].北京:農業(yè)大學(xué)出版社.1991.

18]《當代中國》叢}J編委會(huì ).當代中國的農作物業(yè)[M].北京:中國社會(huì )科學(xué)出版社.1998.

f9l高必達.轉幾J一質(zhì)酶基因防植物病去研究進(jìn)展、問(wèn)題與展望f Jl.生物工程進(jìn)展.1999, ( 2} : 21- 2s

[10]蘇金.在轉基因植物中實(shí)現外援基因最佳表達的途徑[Jl.生物工程進(jìn)展.1999, ( 4) : 3- 6.

[11]工探柱.黃玲巧.應用轉基因技術(shù)治理去蟲(chóng)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,

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