高新技术在有害生物综合治理中的应用

 

范丽清 许广波，李艳茹，薛桂新，曹丽

(延边人学农学院，吉林 龙井133400)

 

摘要:概述了电脑、网络、需达遥感技术和生物技术在有害生物综合治理中的应用现状及发展前景。

 

关键词:高新技术; 有去生物综合治理

 

O前言

    有害生物的综合治理(IPM)是农业可持续发展的坚强支柱，在迅速发展的国际大环境

推动卜，随着高科技、信息化时代的到来，IPM也将进入一个崭新的发展阶段.

1电脑及网络在IPM中的应用

    美国米来学家尼葛洛庞帝的《数字化生存》一书刘一那个时代各方而的信息技术(Infor-

mation T eehnology,简称IT)作了基于科学推理而又极具想象的生动描述.当今社会，IT的

发展已经刘一整个社会的各个层而产生了巨大的影响，当然植保领域也小例外.

    在IPM领域，世界许多国家利用微电脑建立了各种数据库及各种系统软件.从以卜论

文题日可概要地了解到近年来国际上在植保领域的信息技术成果及其作用.

(1)关于国际植物检疫数据库(Smith I.  M . ) .

( 2)   ILDIS世界显类植物数据库(Bisby F. A.  and Gardner P.  J.).

( 3)   V IDEDB:一种植物病毒分类鉴定数据库软件(Gibbs A. et al. ) .

( 4)少寸麦的作物保护决策支持系统PC- Plant Protection( Seeher B. J.  M .and M urali N . S. ) .

(5)用信号处理技术和专家系统实现刘一昆虫声音的自动(Chesmore E.  D.  et al. ) .

( 6)   ADEM:苹果病害综合预警系统(XuX.M.).

(7)辅助真菌诊断的图像获取、分析、存档技术(Lane C.  R. ) .

( g)诊断和管理病虫害的多媒体I _}-( Norton G. ) .

( 9)用于草坪病害诊断与管理的光盘( Sehumann G. L. ) .

(10)    M ORPH，一个综合性病虫害预报模型运行环境( Binks A. et al. ) .

(11)用于辅助决策的植病流行模型( Jeger M . J. ) .

(12)    Pl@ ntelnfo:用于传播最新作物保护信息的基于WWW的平台(SeeheretB. j. M .  et al. ) .

(13)一个分类介绍生物物种的信息系统(Bisby F. A. ) . ( 14)作物保护多媒体信息大全(Sweetmore A.  et al. ) .

(15)可在IPM兼容机上使用的植物病毒信息系统软件(Antoniw J. ) .

( 16)植物病理学的Internet指导读物PPIGB( I}raska T. ) .

( 17)   Internet上的德国植物病理学会信息一DPG Online( I}raska S. ) .

(18)一个商业化的植物育种实验系统:从主机到微机(M arshall A. ) .

( 19)以计算机技术为基础的植物鉴定检索表( Paukhurst R.  J. ) .

( 20)通过}I-算机软硬件系统鉴定酵母(Payne R.  }. ) .

(21)用于细菌的概率鉴定系统(Bryaut T.  N.  F.  et al. ) .

( 22)一个用于微生物特征化的自动鉴定I.具( M eCardell A. J. and. Rohrbeek J. C. ) .

( 23)用于鳞翅日种类鉴定的颜色分析(Chesmore E.  D. ) .

( 24)   DELTA和INTKEY:一种可用的生物分类鉴定软件(Dallw itz M .  J.  et al. ) .

( 25)用于有毒植物和真菌鉴定的训‘算机系统(Danncey E. A. et al. ) .

( 26)   }I-算机的图文鉴定系统BIKEY:作为DIALDBIS生物学百科全书光盘的一部分

      (Lobanov A.  et al.).

( 27)美国植病学会的植物病毒视像磁盘( Sehumann G.  L. ) .

( 28)   CABII}EY:一个用于IPM兼容机的多条日检索表(White I. M.).

( 29)用人I一神经网络处理Pestalotiopsis属真菌的抱子形态测量数据，从而鉴定该属卜的

种(M organ A.).

    以上成果表明，信息技术已经几乎覆盖了植物保护的各个方而，也反映了植保I一作者信

息意识的增强和为之所做出的努力.当然，比起医学领域中的远程医疗等成果还存在差距.

    我国利用微电脑进行有害生物的综合治理刚}剑起步，日前仅做了个别害虫的生态模型、

种群动态等中‘项软件系统.如中国农业大学IPM IST实验室的两项成果:北京蔬菜生产管理

与植保辅助决策系统 BJCABBAGIS和植物检疫害虫图文信息与鉴定辅导系统PQ - IN-

FORM IS.据有关专家预测，再经过I一年相当复杂的基础研究，有望在2010年以前建成我国

较为完善的有害生物综合治理管理系统、预警系统、自动检索系统、鉴定系统、诊断刘一策系

统等.

    在植物保护领域，世界各国的大专院校、科研机构以及政府部门均设立了自己的W eb

网点，在Internet上进行信息的及时发布，提供大量的农业和植保信息.日前国际上较有影

响的植物保护方而的站点近200个左右.其中，昆虫学方而60多个，生物防治方而20多个，

植物病理学方而近40个，农药方而近30个，有害生物综合防治方而50多个.

    在这方而，我国虽然起步较晚，但已经得到了各方而的高度重视.日前中科院和国家计

委利用国际银行贷款正在建设“中国生态系统研究网络，’;中国农业部已经建立了自己的I n-

ternet;中国农业科学院也已开始建设连接京内各研究单位的信息网络，并将逐步连通全国

各有关农业科研中‘位和大专院校.中国农业大学、南京农业大学和其他农业科研中‘位和大专

院校也已经或正在建设自己的网络系统.

    中国植物保护学会、中国农科院植保所和植物病虫害生物学国家重点实验室，在有关单

位的大力支持卜，已于1997年1月8日开通了我国第一个植物保护专业的Internet网站

“中国植物保护网”( IPM China).该网站以推动我国植保现代化和信息化为宗旨，而向全国

植保领域的同仁和少‘一大农村，以及国外同行，为他们提供植物保护信息交流和服务.日前已经上网的信息有植物保护教学及研究机构介绍、鼓新植保信息发布、植保会迅、书迅、植物保

护站点导航和植保多媒体信息系统等.随着研究的进一步深入，该网站还将加入一些病虫害

发生危害的预测预报模型、专家系统以及防治决策支持系统等，并将小断充实.

    微电脑的普及、高速信息公路的开通，为技术的传播、信息的传递、通信网络的建立，创造了空前的便利条件.中央、省、市、县4级配备微电脑也将成为现实.21世纪高速、快捷、准确的信息网络系统必将为植保领域带来质的飞跃.

2雷达遥感技术在IPM中的应用

    利用昆虫雷达回波图像、动态图像、结合微电脑的软件系统进行迁飞昆虫的监测技术，

吉林农科院和南京农业大学旱在19世纪80年代已试用成功，可以监测粘虫、草地螟、稻飞

虱、稻纵卷叶螟、小地老虎、麦蚜等迁飞性害虫的迁飞途径、发生数量，用于迁飞性害虫测报.有关专家预测到2010年可望实现稻飞虱等灾害性昆虫的异地测报功能.即从水稻生产区经过的主迁路线，结合现有的病虫测报网络及气象测报站，设立一定的雷达站点，建立起一个雷达测报网络，也可利用卫星和航空遥感雷达来预报.

    利用卫星或航空遥感技术监测病虫发生发展情况已在发达国家应用.中国林科院刘一松

毛虫监测已用卫片绘制出虫情分布图.在2010年以前可望解决食叶性害虫等卫片识别判读

技术，确立好重点农作物的地而采集标准样方，筛选出鉴别某一具体病虫的光谱波段.利用地理统}I‘学、地理信息系统、全球定位系统、卫星和航空遥感、昆虫雷达监测网络、有害生物危险性评估系统等现代信息技术，结合已建成的全国病虫监测网络，建立大区域病

虫监测系统，使我国病虫害监测预测覆盖而及发生趋势分析水平与气象预报I_作同步发展.

待基础I一作就绪时，若国家航大中心向农业部门的地而站直接传送当时的遥感信号，计算机可直接进行数字化判读，同时进行病虫预测预报.到那时可显著提高病虫灾变预报的预见性和准确性.同时利用专家决策系统、植物保护决策支持系统以及有害生物综合管理系统等的指导，可使治理措施更为有效.但由于我国植保地理信息系统研究实施基本数据(如土壤信

息、栽培种植信息、气象资料，特别是病虫害发生危害信息)缺乏，所以从现在开始必须加强雷达、飞机和卫星遥感遥测系统和自动数据采集系统的研究，为植保地理信息系统研究准备基本数据.

3生物技术在IPM中的应用前景

    随着高新技术的发展，生物技术也取得了突飞猛进的发展，有望成为解决病虫防治的有

效措施.

(1)细胞I一程抗病育种如小麦抗条锈病等基因系转育已取得重大进展.

( 2)转基因抗病虫如烟草和棉花已先后获得成功，有的即将田间推少‘一应用.

( 3)害虫的转基因遗传防治有了新设想，即武装转座子-一靶标昆虫防治策略(Transposons

with Armed Cassettes-Targeted Insect Control Strategy,简称TACT ICS).在研究过程中发

现，利用昆虫本身的基因是较理想的，如与昆虫激素和神经肤有关的基因，因可以调控它们

在错误的组织或发育时间表达，因而使昆虫小能正常生长发育，且仅作用于靶标昆虫.鼓近有数种这类基因被克隆，为害虫转基因遗传防治开辟了新途径.

( 4)大敌的转基因增效研究有了新进展，如基因I一程可将外源杀虫基因转入病原微生物，提

高昆虫病原微生物的效力，加速害虫的死亡.如现已将苏云金杆菌的内毒素基因、多种神经

毒素基因转入杆状病毒，有效地缩短了杆状病毒的杀虫时间.

( 5)基因I一程在增加大敌昆虫的抗药性、耐寒、耐热及消除滞育等方而有所作为，如一种带抗

有机磷农药基因的I一程益瞒M etaseeulus oeeidentalis培育成功，美国农业部于1995年12月

允许将其释放于室外，1996年3月进行了首次试验.

    随着生物技术的进一步发展，研究手段的进一步改进，设备条件的小断更新，生物技术

必将发挥更大的作用.

    20世纪，生物I一程使农业和医学发生了深刻的革命，计算机、网络、航大及雷达遥感技术使千百年来的许多梦想成为现实，科学的力量将使米来更加灿烂辉煌.

参考文献:

[1]尼葛洛庞帝.数字化生存[M].海口:海南出版社.1997.

[2]沈佐锐.国际植保信h,技术发展现状[f Jl.植物保护.1997, ( 3):37- 39.

[3]沈左锐.信h,技术在植物医学中的应用[f Jl.植物医学导论.1996: 369- 387.

[ 4]程登发.我国植保信h,技术的发展与展望f Jl.植物保护.1998, ( 2) : 33- 35.

[ 5]张家兴.工冬兰.可持续农业中21世纪初的TPM [ J].植物保护.1998, ( 6) : 38- 40.

6]郭子兀.我国TPM研究进展回顾及21世纪初发展日标的设想f Jl.植物保护.1998, ( 1) : 35- 39.

f7]工伟琪.中国农业科技研究进展(第一分册)[M].北京:农业大学出版社.1991.

18]《当代中国》丛}J编委会.当代中国的农作物业[M].北京:中国社会科学出版社.1998.

f9l高必达.转几J一质酶基因防植物病去研究进展、问题与展望f Jl.生物工程进展.1999, ( 2} : 21- 2s

[10]苏金.在转基因植物中实现外援基因最佳表达的途径[Jl.生物工程进展.1999, ( 4) : 3- 6.

[11]工探柱.黄玲巧.应用转基因技术治理去虫展望f Jl.植物保护.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