农新型农业种植技术【农作物种植新技术范文】作物种植新技术范文
关键词:新技术;农业种植;应用策略
引言
社会主义现代化建设中,农业现代化建设是重要内容,必须要重视,与传统农业种植技术相比,新技术的应用,有效提高了农业种植效率,创造更多的产量与效益。尽管,我国农业种植生产中,新技术应用水平还不高,在发展中国家行列中已经取得了显著的成就不怕太阳晒的盆栽绿植。相对于发达国家相比,农业种植生产中,新技术应用水平相对较低,为了缩小这种差距,深入研究现代化新技术的应用,全面提高我国农业种植水平,具有深远意义。
1计算机信息技术在农业种植生产中的应用
随着时代的进步,计算机信息技术发展水平不断提高,付昂范应用于国民生产领域。农业种植生产中,计算机信息技术有着良好的应用前景,其常用技术主要包含以下几种。
1.1数据库新种植技术
农业种植生产中,应用计算机信息技术,构建现代化农业信息系统,这是农业种植信息化目标实现的基础。而农业信息系统离不开数据库技术的支持,构建信息数据库,信息化管理农业种植过程,为查询与共享农业信息提供方便,根据数据库技术构建农业专家与种植模拟系统,其中,专业系统是在数据库中输入专业知识、分析及解决问题等方式,遇到问题即可借助专家系统解决问题,专家无需在现场就可完成任务,因而效率比较高。而农业种植模拟系统是在系统中输入农业种植相关参数,系统分析与模拟技术上,直观呈现参数存在的实际问题,及时采取行之有效的措施改正问题,因而工作效率比较高。
1.2无线传感器监控
农业种植生产中,作物对温湿度、二氧化碳浓度、光照、土壤pH值等生长环境要求比较高。大棚种植时,外界环境条件无法满足作物实际生长需求,因而人为方式干预是十分必要的,以此为作物创造良好的生长环境。但此种情况下,要及时检测农作物生长环境,为作物创造恒定的生长环境。以往,通过人为方法监测作物生长环境,人力与物力资源成本大,还无法保障监测结果的准确性。现阶段,农业种植生产中,现代化新技术的应用,是利用无线传感器监控技术实现不用人为值班守候监测整个生产过程,处理器能够第一时间获得传感器传送的农作物生长环境实际情况。实际工作中,无线传感器监控设备是在预先设定条件下开展各项工作,控制动作器通风、灌溉及供暖等,促进系统正常运行,操作方便简单,减缓了种植人员工作压力,另外,为农业种植生产精细化管理目标的实现提供了保障。
1.3可视化种植生产技术
现代化计算机新技术中,可视化生产技术是重要构成内容,是利用监控摄像头实时采集图像并传送到电脑显示屏,为农业种植生产管理人员提供参考的技术。利用该技术展现现场人员工作行为,对工作人员操作做好坏有效监测与管理,准确监测问题出现的具体时间,促进工作人员选用行之有效的措施预防并解决问题,降低农业种植生产存在的风险,获得更高的种植生产效率。
2农业种植生产中光技术的应用
农作物种植中,光合作用是作物生产的必备条件,一旦光合作用缺失,作物将无法健康生长。所以,为了满足农作物种植生产,一般在大棚种植生产中,光技术应用比较广。原因在于,大棚种植中,自然光无法满足作物种植生长需求,因而为了有效解决这一问题,改善作物生长环境,选用人工光源。例如,利用日光灯或白炽灯,种植人员增加作物光照强度。在此过程中要注意,农作物有不同的品种,因而光照强度需求也不同,即要求科学使用光源,并对其进行适当地调整。此外,害虫具有一定的趋光性,假若光技术应用合理的话,还可有效消灭害虫。
3生物技术在农业种植生长中的应用
3.1组织培养技术
农业种植生产中,组织培养技术即无菌环境中,农作物种子生长到幼苗的培养阶段,通过人工诱导进行培养,生长周期减少,植物完整培育而成。种子到幼苗生长阶段,植株抗病能力不强,应用该技术可预防病毒、细菌等侵害农作物幼苗,加快种子发育速度,为新品种研发创造条件,另外,外植体最初培育过程中,褐变防治要落实到位,尽可能降低褐变外植体接种伤害。总体而言,要全面落实各项处理工作,保障培养质量
3.2生物农药
现代农业种植生产中,生物农药喷洒技术非常重要。与传统农业喷洒相比,现代生物农药喷洒技术没有化学添加剂,以组合性生物代谢产物为主。该生产技术的优势主要表现为:有较强的杀虫效果;生态环境不会造成污染;农作物不会受到伤害。虽然生物农药优势突出,但因其有较高的使用成本,推广难度大。生物农药生产中,要尽可能降低其生产成本,在种植人员可接受范围内调控价格。如果农作物发生病虫害,能采取有效措施进行预防,为农作物创造良好的生长环境。有的农作物种植区域没有发生病虫害,也要采取有效的预防措施,否则就会对农作物造成损害,产量目标与产品质量得不到保障,农业经济效益受到严重的影响。另外,种植人员要根据区域种植特点,针对病虫害合理规划防治方案,利用该技术降低农作物病虫害发病几率。
3.3转基因
现代新技术中,转基因技术是一种重要的技术,其主要指农作物种植生产中,种植人员利用转基因技术进行原基因充足,将新基因转入农作物体系,改变其基因结构。该技术主要包含农药与种植培育2种类型的转基因技术,使得农作物成活率明显提高,还可有效防治作物病虫害,保障农产品产量与质量。农业种植生产中,该技术投入量大,转基因农作物食品安全性备受关注。所以,国家食品安全部门要加强转基因农产品安全与质量管理,保障农产品安全。
4农业种植生产中现代新技术的应用建议
4.1提高农业种植生产水平
农业种植生产中,现代新技术的应用,旨在提升农业生产水平。因而,政府部门要发挥引导作用,积极鼓励相关部门创新研究农业新技术,加大投入资金,为技术研究提供充足的资金保障,从资金与制度方面,奖励取得突出成就的部门,激发研究人员技术研发热情。此外,通过政府补贴,增强农民学习意识,比如手把手开展农民教学,便于其正确掌握现代新技术与设备的操作技巧,种植产量提高的同时,创造更高的生产效益。
4.2构建现代技术使用新标准
农业种植中,现代新技术应用范围比较广,但因技术缺乏规范性,且缺乏成熟的标准,因而严格制度措施的建立是十分必要的。另外,根据农民实际状况,逐步完善规范,优化升级生产种植技术,提高技术应用影响力,实现规范而专业化的农业种植生产发展格局。
关键词:生物技术植物保护发展方向植物基因工程技术
中图分类号:S316文献标识码:A文章编号:1672-3791(2018)01(c)-0114-02
近年来,随着科学技术发展,以基因工程、细胞工程等为代表的生物技术迅速发展起来,并广泛应用于植物保护领域,给植物保护带来了革命性影响。植物保护与生物技术的有机结合,不仅提升了植物保护工作技术水平,保证植物质量与产量,还能创造新的基因品种,降低生产成本,发展前景非常可观。为此,对生物技术在植物保护工作中的应用进行分析有着重大的现实意义。
1生物技术简述
生物技术指以现代生命科学为基础,结合其他基础科学原理,利用生物或生物组织、细胞及其他組成部分的特性与功能,设计或改造预期性能的新生物或加工生物原料,研究生物生命活动规律,并以此为人类提供产品与服务的一项新兴综合性技术。总体来看,生物技术就是现代生物科学与工程技术的结合产物,包括基因工程、细胞工程等。生物技术作为一种先进的综合性技术,从20世纪80年代开始应用于植物保护工作,在30多年时间中取得了重大成就。
2生物技术在植物保护中的应用
2.1植物基因工程技术
在植物保护领土,植物基因工程技术应用最广泛,也是最核心的技术之一,能有效提高植物抗病虫害能力。植物基因工程技术通过生物、化学、物理等手段导入目的基因到植物细胞中,实现转基因,进而获得转基因植物。从当前应用情况来看,植物基因工程技术的实施手段主要包括两种,一种是直接转移法,另一种是间接转移法。直接转移法通过利用植物细胞特性,直接将目的基因转移到植物细胞中,而间接转移法以植物病毒或菌为载体,借助这一载体将目的基因转移至受体植物细胞。
植物基因工程技术在植物保护中的应用,主要包括植物抗病育种、抗除草剂育种等。众所周知,植物病毒病是最难防治的一类植物病害,以往经常采用给植物打防疫针方法。此类方法的效果虽然很好,但是操作过程过于繁琐,于是利用植物抗病育种方法将病毒部分基因转移到植物中,使植物本身具备抵抗病毒的能力,进而达到预防病毒病目的。除了植物抗病育种外,抗除草剂育种方面也可以应用植物基因工程技术,现有的成功案例有抗草甘膦烟草、抗镇草宁大豆等。植物保护采用植物基因工程技术,通过病毒基因转移提高植物抵抗虫病、除草的能力,不仅能杀虫除草,还能降低成本,保护环境,现实意义十分显著。
2.2微生物农药技术
植物保护采用微生物农药技术,可以利用有益微生物对病虫病的抑制作用来增强植物本身的抗病能力,起到杀虫、杀菌作用。有益微生物在植物体内与病菌争夺营养和繁殖空间,同时通过自身新陈代谢强化植物本体对病虫害的抗性,进而抑制病菌生长,甚至是除掉,促进植物健康成长。
为了使植物健康生长,并达到增产目的,可以采用微生物农药技术。微生物农药技术是世界公认的一种无害农药技术,既能增强植物的抗病虫害能力,也不会使植物产生抗药性,对植物的保护效果十分突出。微生物农药技术在植物保护中的应用主要体现在以下几个方面:第一,由于微生物繁殖能力强、速度快,可以利用农副产品、工业废水等物质繁殖微生物,并以此为原材料生产制作微生物农药,用于植物保护;第二,不同种类的植物有着不同的生长特性,所使用的微生物农药也要有所区别。目前,市场上主要有微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂等,根据植物生产特性和目的选用适合的微生物农药,进而得到防治病虫害、除草等目的;第三,利用生物农药技术对昆虫的病毒进行重组,破坏虫害体内的新陈代谢平衡,抑制病虫生长。
2.3植物组织培养技术
植物组织培养技术是通过无菌操作,将植物体的各类结构材料进行人工培养的一类生物技术,也是植物保护常用的技术。通常情况下,植物病毒、类病毒是不能够人工培养的,可以在细胞内繁殖生长,植物保护应当充分利用植物病毒、类病毒的这一特性。首先,利用植物组织培养技术研究植物病毒、类病毒与植物细胞之间的关系,并以此为依据培养无病毒植株。然后,利用无病毒植株的花粉粒进行植物培养,培养出对病毒、类病毒有抗性的植物,进而保护植物,增加产量。
2.4植物细胞工程技术
科学研究证明植物体细胞遗传信息完全相同,也就是说在适合条件下,单独的植物细胞能够发育成为一个完整的植株。基于植物细胞的遗传特性,利用植物细胞工程技术重新组合植物细胞核物质,从遗传角度上改造植物,获得新的植物品种,进而达到保护植物目的。如,植物育种中利用植物细胞工程技术培育出具有抗病虫性的植物良种,增强植物种苗品质,增加产量。此外,通过植物细胞工程技术对植物病原物、草等生物进行研究,研制出相应的防治技术,进而保护植物。
3植物保护中的生物技术发展方向
生物技术在植物保护中的应用,攻克了以往植物保护领域的技术难点,极大提升植物保护工作水平,促进生产力提升,为农业生产、环境保护等事业发展做出突出贡献。在未来发展过程中,植物保护中的生物技术应当研究以下几个方向:第一,转基因技术。随着转基因技术的发展与应用,未来的转基因植物将越来越多,相信不久的将来,转基因植物将在全球范围内大面积种植;第二,微生物农药技术。现有的微生物农药虽然人畜无害,不影响生态平衡,但是药效慢,且具有专一性,其在现实生活中的应用效益不是很大。为此,未来工作中还应不断研究微生物农药技术,争取突破传统微生物农药的局限性,使之得到更广泛的应用;第三,分子生物学技术。加强植物分子学研究,挖掘出更多的生物源农药活性物质,降低生物农药生产成本。
4结语
综上所述,植物保护是农业可持续发展的必然要求,是加强生态保护的主要手段,也是构筑人与自然和谐相处社会的有效途径。为了做好植物保护工作,可以充分利用现代生物技术,借助植物基因工程技术、微生物农药技术等先进技术手段提升植物保护工作水平,达到增效、增产目的,全面促进植物保护事业发展。
参考文献
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关键词:生态农业;植物保护;新技术
一、前言
农业的发展对于我国的国民经济有很重要的作用,但是在发展农业的时候出现了很多的问题。大部分农民都没有生态农业的意识,为了提高植物的产量,会采用增肥、打农药等方式,但是并没有注意到过度的施肥和打农药会对土地的可持续发展产生不利的影响。在可持续思想的引领下,渐渐的给农业的种类带来了极大的改变,而生态农业就是其中之一。生态农业的提出可以在发展农业,提高农产品的产量和农产品的质量的同时,也维护了周围的生态平衡以及周围的环境协调。在生态农业中,可以更好的避免产品农产品在成长的时候遭受虫灾的侵袭,也能够让农业朝着绿色、无公害的方向发展。
二、生态农业的理念
生态农业就是在按照经济学、生态原理学的基础上,然后采用现代的科技手段、传统的管理方法,去建立可以实现的经济效益、社会效益和农业生态效益的现代化生产方式。现代化的生态农业发展模式跟传统的农业发展模式相比,生态农业可以在发展基本的农业时,还可以综合发展农村的其他林木渔副业,然后充分发挥出生态农业的优势,让生态效益和经济效益更好的结合起来。而传统的农业的发展技术相对的落后,生产率也低,更重要的是传统农业的发展抵御自然灾害的力量薄弱,对土地的危害也很大,既没有提高农业的经济效益,也破坏了周围环境的生态效益。在发展生态农业的时候,要根据当地的实际情况,然后采用科技手段,实施多种经营模式,在提高经济发展的同时还要能够满足社会大众的需求;同时还要实现生态平衡、预防污染、达到保护生态的目的,从而推动我国国民经济的发展和保护环境的共同发展。
三、推广植物保护技术的重要性
在我国的生态农业中有很多的内容,其中就有植物保护技术,而植物保护技术在农业中起着至关重要的作用。传统的植物保护技术虽然有一定的效果,但是也是有着很多的副作用的,因此要运用科技手段促进传统植物保护技术的改革。植物保护新技术的特点有1、在栽培植物的时候要推广先进的“三免”技术,主要就是水田的连作免耕的技术、水旱田轮作免耕技术和旱地免耕的栽培技术。2、在植物保护管理上要推广“三避”的技术,即是避寒、避晒、避雨这三样技术。3、在植物的保护措施上要采用色诱、性诱和光诱这“三诱”技术,从而提高农业的产量。植物保护技术在一定程度上还带动了生态农业的发展。改善传统的植物保护技术后,就可以减少病虫害的侵袭,从而提高农产品的质量,也能够降低对环境和生态、经济的危害。传统的植物保护技术需要农民投入大量的财力和物力、人力,而对植物技术进行了改革创新后,在一定的程度上就节约了投入的成本,提升了农作物的附加值和农作物产量,更提高了经济的效益。
四、植物保护新技术在生态农业中的应用
在农业的发展中,经常会出现病虫害的现象,从而降低了农产品的产量和质量。为了提高农产品的经济效益,减少病虫害,就需要进行一些防治技术。在现有的植物保护新技术中就有化学防治技术、生物防治技术和物理防治技术。从现有的保护措施角度进行分析,主要是为“三诱”技术。
1、色诱技术。本文在解释光诱技术的时候,主要是看黄板在农业的实际生产中的应用效果。叶类植物的病虫灾害最为常见的就是黄曲跳甲。农民在防治的时候采用的都是农药,不仅污染了环境,对人的身体健康也带来了极大的危害。而新的植物保护技术采用的是黄板技术,黄板技术可以有效的诱杀趋色的害虫,尤其是黄曲跳甲。黄板的使用可以减少土地的污染,也能够提高叶类农产品的质量,维护了人们的身体健康。2、性诱技术。性诱技术就是采用性诱剂来实现防治虫害的目的。例如在斜纹夜蛾的防治中就采用性诱剂,可以杀死掉384头成虫,在种植甘蓝的时候,就可以利用性诱技术去杀死菜蛾成虫。3、光诱技术。光诱技术主要就是杀虫灯的应用。这种杀虫灯设备可以杀死的虫的树木更多,种类也多,像是斜纹夜蛾、小菜蛾、地老虎等。使用光诱技术不仅减少了很多的害虫数量,也节约了农民的成本。
五、植物保护新技术在生态农业中的实践
当然在农业中实施植物保护新技术时,光是采用单纯的物理防治技术是不能达到很好的防治效果的,应当将物理防治、化学防治、生物防治、生态防治等多种方式相结合。就好比在学习中,光是靠课堂讲授知识是不行的,需要多种方式共同辅助学习。而农业中光是采用一种物理防治,效果肯定单一。但是在采用化学防治的时候还是要适量,农药的使用也要适度,不然很容易对环境和人的身体健康产生极大的影响,就没有办法保证农产品安全、无污染生产了。
为了保证植物新技术的更好更快实施,就需要对农产品的病虫害有清晰的测报和检测,要有相关的人员分工合作,全面的监测、总结以及科学的研究害虫的资料,然后去预防害虫疾病。只有对农产品的病虫害有一定的了解,对害虫的习性、生长周期等有明确的了解后,才能更好的实施植物保护新技术,将病虫害的损失降到最低。政府也要加大植物保护新技术的宣传力度,让农民朋友能够正确的认知到生态农业发展的重要性,然后共同去实现公共植保、绿色植保的目标。
六、小结
随着新时代的来临,不论是对人们的生活、工作还是农业发展上都有了新的要求。生态农业的发展就是我国农业的发展适应时代的要求而出现的,同时也是未来发展的重要指导。在发展农业的时候,光是依靠传统的农业发展模式是不行的,不仅不能提高农产品的质量,不能提高农业的经济效益,还会在一定程度上对生态产生不利的影响。因此需要发展生态农业,要将生态、经济效益、社会效益相结合。在生态农业中最为重要的就是植物保护新技术的实施,可以提高农产品的产量,也能够改善环境,减少污染。
参考文献:
[1]张新瑜.植物保护新技术在生态农业中的应用[J].花卉,2017(22).
1 计算机技术在农业种植中的应用
1.1 数据库共享技术
数据库共享技术在农业种植中的应用,主要体现为以此为基础构建的农业信息平台,将所搜集到的农业信息资源经过必要的加工处理和分析整理在平台中予以系统化的呈现,并实现资源共享。例如,当农民在农业种植生产实践中遇到难以解决的问题的时候,可以登录农业信息平台,在数据库当中查询找到想要的信息,从而提高种植水准;也可以在借助专家解答栏目和领域专家学者实现在线的直接沟通交流,专家会对其提供专业性的指导意见,从而对技术难题予以有效解决。
1.2 可视技术
可视技术在农业种植中的应用,实际上就是在特定的种植区域当中装设摄像头监控,同时借助GPS定位系统来消除地理时空距离的限制,对种植区域内的农作物实现随时随地的监管,并将农作物的图像予以随时获取和上传,种植人员在后台上通过对图像资料的观察能够较好的对农作物的实际生长发育情况予以精确的把握,对所出现的干枯和病虫害等问题及时的发现,在对对农业种植进行模拟实验的基础上采取有效的对策措施对问题予以解决,从而将损失降低到最小。
1.3 传感技术
对于农作物的种植和生长而言,自然环境在其中起到了较大的作用,特别是温度要素;如棉花种子发芽期的环境温度应不低于13℃,其最适宜的温度为29℃,种植人员以往采取人工检验的方式无法将环境温度控制在合理的范围内;而传感技术的应用,使得种植人员对农作物生长环境实现24h实时监控,利用传感技术完成环境温度检验任务,根据所获取的检验数值对农作物的种植计划实现适当的调整和干预,从而切实提高农作物种植的水准。
2 生物技术在农业种植中的应用
2.1 转基因技术
转基因技术是生物技术的代表,同时也是农业种植生产实践中应用最为普及的一项现代化技术,且具有较大的发展空间。转基因技术指的是利用其对农作物的基因进行重构,将所得到的全新的基因置于农作物的体内,对农作物的原有基因构造实现改良和优化,其中最具代表性的技术转基因种培技术,可以显著的提升农作物的成活率;另外就是对转基因农药的使用,起到强化农作物抗害虫能力的作用;转基因生物技术在农业种植中的应用成功案例最突出的就是转基因水稻。除此之外,转基因产品的质量安全问题也受到了高度的重视。
2.2 无菌培养技术
无菌培养技术作为生物技术中的典型代表,其在农业种植中的应用呈现出越来越普遍的态势,实际指的是在无菌环境的条件下对正常农作物进行人工培养,其目的在于促进幼苗的生长,一方面能够明显加快农作物种子培育的速度,提高幼苗的成活率;另一方面能够实现对农作物的改良,从而提升农业种植效率。需要注意的是,为了对幼苗褐变问题实现预防,在应用无菌培养技术对农作物予以培育的过程当中应保证养分的充分。
2.3 光技术
关键词:生态农业;植保新技术
很多农民在进行农业种植的同时,为了跟随时展的要求,改进了生产模式,朝着更加生态无公害的方向发展,生产出有机食品。这就要求农业的种植技术也要改进,为了让传统的农业转变成生态农业,科研部门大力推广植保新技术,黑龙江省农科院对俄中心不断加强与俄国的农业科技合作,植保新技术推广已经成为传统农业向生态农业转变的重要部分。
1推广植保新技术的重要性
农作物在生长的过程中,会受到两方面的侵害,一个是来自地面上的病虫侵害,还有一个是来自于土壤内的病虫侵害。农作物的生长环境很重要,如果受到害虫的侵袭,很可能会导致作物减产,甚至颗粒无收。农民为了预防病虫害造成损失,在传统经营模式下经常使用的是农药,例如一些杀虫剂,这些杀虫剂能够立刻见效,杀死虫害。但危害较大,如果不能立刻分解,就会随着雨水流到河湖里,或者渗入土壤,造成农药的残留。动物或人类在喝了这种水,或吃了这种带有农药残留的农产品后会影响到身体健康,有时甚至能致癌。这种生产方式不够生态环保,危害性较大,也不能保证食品的安全。所以,要改变这种传统的种植模式,必须推广植物保护的新技术。首先,植保新技术的推广有助于实现农产品安全无公害。植物保护技术作为新的农业保护发展模式,拥有很多先进的种植技术。经过多年的实践,以及与俄国农业科技的合作,把植物保护新技术应用到农业种植方面。在实践的过程中,新技术的种植效果非常的明显。这种植物保护新技术,不但可以减少病虫害的发生,也不会影响到周围的环境。其次是实现生态无污染。所谓的生态农业,不只是农产品是绿色有机产品,其周围的生态环境也应该是安全的。生态农业是一个复杂的发展过程,在开展前期费用消耗较大,这需要政府各部门的大力支持,将植物保护新技术最大限度的应用到农业种植上去,植物保护新技术可以减少病虫害的发生,把因为病虫害所导致的减产等问题损失的费用降到最低。并且能够节省农药的费用,有效的实现生态农业,这样还能减少对周围环境的影响。所以,植物保护新技术应当被大力推广。
2植物保护新技术的发展现状
农业的发展是一个长远的过程,在进行农作物种植的过程中,要考虑到可持续发展和生态发展。因为,土地是有限的,如果只追求眼前的效益,导致土地肥力下降,或土壤污染,就得不偿失。所以,要用科学的方式进行耕作种植,科学的管理生产。在植物保护新技术推广过程中,“三诱”技术成为重要的组成部分,对于农业的生态发展有的十分显著的作用。下面就列举几个实际的案例。2.1杀虫灯。所谓的杀虫灯,就是利用频率振动,吸引虫子,并杀死。这种灯杀虫效果显著,在害虫频发的季节,能够吸引并杀死大量的害虫,减少害虫的数量。杀虫灯的使用减少了农药的使用量,进而减轻了农药对土地,以及农作物的污染。还可以根据杀虫灯诱集的结果,预测害虫将要发生的趋势,进行提前预防,采用科学的防治方法。这种杀虫灯,在蔬菜种植田里效果尤为显著,且无污染、见效快。传统的农药杀虫法,每隔几年甚至一年就要进行更新换代,因为害虫会产生抗药性,农药的使用剂量就会越来越大。例如,棉花上的棉铃虫,在没有进行生态种植之前,虫子的抗药性很强,农民组织人力,大量的喷洒农药,家禽在吃了被喷洒农药的虫子后就会死亡,而这些虫子却毫无反应。杀虫灯就避免了虫子产生抵抗性,除非技术的更新,一般情况下不需要进行产品的更新换代,能够长久的使用,也不需要过多的人力,节省了农民的生产成本。并且能够有效的减少虫子的密度,以及因为农药造成的土地污染、环境污染等现象。2.2性诱剂。性诱剂是利用不同的害虫不同的性信息吸引虫子前来,进行性别上的消灭。这样就能减少虫子之间的,减少虫子的下一代,逐渐的控制害虫的数量。这种方法绿色无污染,并且能够有效的控制虫子的数量。每当虫子的季节,农民就放出这些性诱剂,不需要过多的人力,成本也较低,对人和动物都没有影响,尤其是周围的环境不会受到损害。这种方法较适用在果园内,尤其是一些果树上的蛾子,能够有效的减少,进而提高果树的产量。性诱剂的使用减少了化学药剂的使用,减轻了生产的成本,保护了生态环境,提高了作物的产量,增加了农民的经济收入,是一个双赢的局面。目前,传统的农业种模式已经不能满足人们对生态农业的需求。需要改进农业种植技术,而植物保护新技术有助于在农业种植过程中,合理应用新技术防治病虫灾害,增加作物的产量。植物保护新技术不仅能够降低成本,节省人力物力,还不会影响到周围的环境,生产出绿色无污染的农产品,符合农业可持续发展的方向。
参考文献
[1]朱蕾.植保新技术在生态农业中的作用[J].黑龙江科技信息,2012(17):208.
[2]陶卫红,孙积贵,康发柱,等.植保新技术开发与应用研究[J].新疆农业科学,2000(Z1):59~61.
关键词:植物保护;植物检疫;监测;管理
中图分类号:S492 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230209
植物保护工作是保证食品质量的重要工作,也是关系到农业生态环境的重要工作。其中,做好植物保护工作可以采取以下几点措施:
1 加强植物检疫工作
在植物保护工作中植物检疫最为主要的环节,植物检疫工作不仅可以提高植物的生存率,并且能够避免危害性物体在植物中的传播与蔓延。
1.1 构建高素质的植物检疫团队
众所周知,植物检疫条例是国务院所制定,其中涉及到各项法律法规以及对检疫性病虫草的鉴别、预防等知识。植物检疫人员需要掌握法律法规,对检疫性植物的基本特征、发生规律、预防与处理措施进行掌握,才能真正做好植物检疫工作[1]。所以,积极构建高素质、高水平的植物检疫团队是实现植物保护的基础。
1.2 加强对农业有害生物的普查
近几年我国植物中出现新的病虫害,像小麦全蚀病、苹果绵蚜、毒麦等,这一类病虫害的出现对我国农业生产造成严重的经济损失[2]。
1.3 加强对检疫法规的宣传
植物检疫作为一项公益性事业,主要的目的便是杜绝检疫性病虫害的传播与蔓延,以此用来保证植物的健康成长。
2 加强农业有害生物测报工作
病虫害测报工作能够向农民宣传病虫害的防治方式与最佳预防时间,对于重大农业有害生物的作用明显。但是由于受到机构改革、测报经费欠缺、测报工作量大等因素的影响,很多乡镇中并没有设置测报点,或者部分乡镇虽然存在测报点,但是测报人员数量少、知识素养低、积极性不高,导致测报工作还处于“用眼看、用手数”的水平,无法保证测报工作的准确性[3]。那么,如何做好农业生物测报工作呢。
2.1 加强技术培训
农业部门需要对测报人员加强教育与培训,其培训内容包括病虫害知识、测报工作的重要性、测报工作的方式等,以此用来提高测报人员的理论水平。
2.2 组建测报团队
测报人员在做好重大有害生物测报工作,还要严格按照种植业的基本发展结构与规律,组织优秀测报人员组成有害生物研究团队。
2.3 提高汇报制度
保证对农业有害生物的调查、汇总方法能够在全省、全国范围内得到传播,真正实现监测系统的规范化与系统化。
3 构建植物保护技术服务网络
自我国农业实施家庭联产承包责任制度之后,我国农业推广体系现状不容乐观,如何真正实现农作物的保护,避免农业受到有害生物的影响,笔者认为需要积极构建植物保护技术服务网络。
3.1 加强对植物保护技术服务网络的宣传
植物保护技术服务网络是完善植物保护工作的重要内容,需要加强宣传,对于村级植物保护技术服务站可以采取技术与服务结合的方式进行宣传与推广,并采取新技术、新方法、新手段对农业有害生物所造成的危害进行控制。
3.2 加强领导与管理
要采取站员严格把关制度。要保证所选用的站员热爱农业技术推广工作,并且具备农民技术员的职称,对植物保护、农业发展有所了解与认识。要采取例会制度。需要根据当地农作物的栽种时间、成长阶段易发生病虫害的种类与范围进行总结,制定植物保护时间表。站员需要根据植物保护时间表对农业有害生物的防治时间以及措施进行宣传。要采取培训制度。在农闲的时候需要对村站人员进行植物保护知识的培训,提高农民以及站员植物保护意识。
4 其它植物保护策略
4.1 采取大规模种植
当前我国农户主要采取的种植方式为每家每户种植模式,这种方式虽然可以提高人们的农业积极性,但是技术单一,种植方式比较集中,无法真正实现农业的产业化与现代化。很多地区的农户外出打工,土地资源被闲置。所以可以将田地进行集中管理,实现大规模种植。
4.2 采取绿色植物保护技术
所谓绿色植物保护技术主要是指对生态环境无任何副作用的技术,绿色植物保护技术的应用不仅可以保护生态环境,并且能够对植物加以保护。值得注意的问题包括2点:避免使用含剧毒的农药,大力推荐不破坏环境、低毒的农药;采取生物防治,或者建设多样性农田,保证植物的健康成长。
参考文献
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关键词:植物保护学科;发展趋势;人才培养
中图分类号G642.0 文献标识码A 文章编号1007-7731(2016)11-0171-04
1植物保护在农业生产中的重要作用和应用情况
1.1植物保护是保证农业增产增收和可持续发展的重要
技术支撑据统计,我国由于有害生物(病、虫、草、鼠害等)造成植物生产的损失约30%,植物保护作为一项重要的技术措施,在保障农业生产稳定发展中发挥着不可替代的重要作用。因为农业生产与自然生态环境存在着相互依赖、相互作用的关系,所以农业生产一定要根据环境与有害生物的相互关系,采用适合的植物保护措施来保证农业生产的正常进行,把有害生物造成的经济损失降到最低,使农业生产获得最大的经济效益。植物保护工作的目标必须紧紧围绕建设社会主义新农村、紧紧围绕农业结构调整、紧紧围绕农业可持续发展;植物保护工作关系生产安全、食品安全、生态安全、公共安全,更关系到农业可持续发展和人与自然和谐发展。植物保护工作在我国农业发展的各历史阶段都发挥了重要的不可替代的作用,尤其是改革开放以来,其为粮食增产、农民增收和农业可持续发展做出了重要贡献。具体表现在:一是提升了农业综合生产能力;二是促进了农业结构调整和农民增收;三是推动了农业科技进步;四是初步形成了与农业发展基本相适应的植保体制和机制;五是保障了生产和生态安全。
1.2植物保护技术措施的研究和应用
我国自从第六个“五年计划”开始以来,一直把农作物病虫害综合防治技术列入国家科技攻关计划,由农业部组织国内科研、教学单位等众多的科学家参加有害生物综合治理协作攻关研究。最初是以每个有害生物(病、虫、草等)为防治对象,逐渐发展为以每种作物的有害生物(病、虫、草等)为防治对象,在多年的研究过程中取得了很多有价值的成果,对控制有害生物的危害和农业增产增收起到了重要作用。“八五”到“九五”这期间又进一步完善了已有研究成果,发展为以特定生态区的特定作物组建多种有害生物防治体系,通过示范大力推广好的单项技术。从深度、广度及规模都处于国际领先地位。为从理论上深入研究有害生物的灾变规律。我国从20世纪90年代中期开展了粮棉主要病虫害的灾变规律和防控技术的基础研究,从有害生物的发生发展规律、致害因素、生理生态机制、有害生物与寄主的互作到分子生物学的研究,如在棉铃虫、麦蚜、小麦条锈病、稻瘟病的成灾机制等方面都取得了可喜的成绩,为有害生物的持久控制提供了科学依据。近年来,综合防控措施中的利用抗性品种和使用化学农药防治有害生物在保证农作物稳产高产方面起到了不可估量的作用,据初步统计,每年利用抗性品种和使用化学农药防治平均减少农作物损失20%,许多重要作物的病害,如小麦锈病、小麦赤霉病、水稻稻瘟病、玉米大斑病等常给农业生产造成重大损失,由于生产上利用了抗性品种,这些病害基本上得到了有效控制。特别是由于种植结构的调整,病虫草害等问题日益突出,利用化学农药防治病虫草害出现了前所未有的高峰,如蔬菜的霜霉病、灰霉病、疫病和果树上的一些病害,都主要是靠使用化学农药得以控制的。更可观的是除草剂的应用不但解决了杂草的危害,更是解放了劳动力,不但带来了经济效益,也带来了社会效益。
1.3在农业生产中如何加强植物保护工作
首先,加强领导,健全机构,确保植保工作有序开展。各地已基本形成植物保护工作网络,每个省或直辖市都设有植检植保站,各地区在农业总站里也设有植保科(室),县、乡级也有植物保护工作人员。其次,加强培训,普及植物保护知识,把植保培训班办到田间地头,办到农民的家里,使每个农民都懂得植保知识并能掌握基本的植保技术措施。再次,坚持“预防为主,综合防治”的植保工作方针,建立完善的有害生物防控和预警体系,做好预测预报工作。总之,植保工作是一项重要的公益性防灾减灾事业,各级政府应该要加大资金投入,保证开展植保工作必需的实验设备、办公场所和经费,充分发挥植保工作在农业生产中的重要作用。
2新时期对植保工作的要求
综合防治(IPM)是我国控制农作物有害生物的长期有效措施,即“运用各种综合技术,防治对农作物有潜在危险的各种有害生物。”这对合理使用化学农药、减少环境污染起了积极作用,取得了很大成绩。但就其本质而言,其指导思想仍是以针对有害生物防治对象设计的。因此,新世纪要想摆脱人类的根本困境,遏制生态环境的进一步恶化,在植保模式上务必有个新跨越,即以植物生态系统群体健康为主导的有害生物生态治理(EPM)取代现行的有害生物综合治理(IPM)。EPM强调维持系统的长期稳定性和提高系统的自我调控能力,在管理的基础上维持生态的平衡,防治手段以生物防治为主。EPM概念有利于发展可持续的植物保护。对新时期的植保工作,要牢固树立植保工作新理念,一是公共植保理念,就是把植物保护工作作为农业和农村公共事业的重要组成部分,突出植物保护工作的社会管理和公共服务职能。植物保护工作内容的重要组成部分——植物检疫和农药管理等本身就是执法工作,属于公共管理;农业生产上许多重要农作物病虫都具有迁飞性、流行性和暴发性,其流行规律的监测和防控技术的应用需要政府统一组织甚至需要跨区域的统一监测和防治;如果病虫害和检疫性有害生物监测防控不到位,将会对农业生产造成重大损失,必将会危及国家粮食安全;农作物病虫害防治应纳入公共卫生范围,作为农业和农村公共服务事业来支持和发展。二是绿色植保理念,就是把植保工作作为人与自然和谐系统的重要组成部分,突出其对高产、优质、高效、生态、安全农业的保障和支撑作用,植保工作就是植物卫生事业,要尽量采取生态学控制、农业防治、生物防治、物理防治等综合防治措施,确保农业可持续发展;在化学防控上要尽可能选用低毒高效农药,应用先进施药机械技术,减少残留、污染,做到安全用药,生产出“绿色产品”;植保工作还要防范外来有害生物入侵和传播,确保环境安全和生态安全。
321世纪植保工作迫切需要高素质植保人才
现代农业正朝着高新技术方向发展,农业是现代生物技术应用最广阔的领域,随着生物技术的迅速发展,从理论、方法、技术手段上加速更新了传统的农业科学,现代农业科学在学科分化、分工与更新同时,将走向新的综合与联合。植物保护学科的发展也必将跟上新的技术发展需要,要把现代生物技术、信息技术、计算机技术、遥感技术等迅速溶入植保领域,以实现植物保护的产业化和商品化。要达到这些目标,必然急需一批具备扎实的理论基础、具有较强的解决实际问题能力的高素质的科研、开发、推广、管理的植保人才;需要一支从事植物检疫、植物有害生物测报、防治、农产品质量安全检测、农资营销的高效、开拓、创新的人才队伍。我国是农作物病虫害发生较严重的国家之一,病虫害常见的种类有1600多种,是影响我国种植业发展的重大制约因素,平均每年因病虫损失粮食3000万t,棉花接近100万t。因此,加大对农作物病虫害控制,对我国种植业持续稳定发展意义重大。这不仅需要开展农作物重大病虫成灾机理和调控基础研究、开展病虫害发生发展规律和调解机制研究,加强植保技术理论与实践研究,更需要建立一支高水平的植保科技人员队伍。
4植物保护学科建设规划与人才培养方案
4.1学科建设规划
4.1.1以学科建设为龙头,对学科建设进行认真的规划制定出长远的发展规划和切实可行的近期发展目标,走内涵发展之路。对目标任务进行细化分解并以相应的措施加以监督,以确保各项目标任务落到实处。4.1.2加强专业课程教师队伍建设将几年来一直从事植保专业科研工作的研究人员集中到植保专业的建设与发展上来,同时,随着办学规模的扩大,继续引进高职称高学历的人才,加强对青年教师的培养,选送中青年教师到知名院校作访问学者,以增强中青年教师的科研能力和学术水平。鼓励符合条件的中青年教师到地方市县挂职锻炼以增加社会经历及实践能力。有计划引进教师,以改善师资队伍年龄结构、职称结构、学缘结构,从而形成一支年龄、学历、学缘、技术职称结构合理的师资队伍。4.1.3加强专业课程建设强化专业主干课程,将基础课、专业基础课、专业课、实验课和实践课进行合理布局,保证专业课程设置的方向性、连贯性、科学性和有序性。做到“课堂教学与创新意识培养相结合”,“基础实践与创新能力培养相结合”;“综合实践与就业单位相结合”;“毕业论文与导师科研相结合”;“就业指导和职业规划与创业教育相结合”。4.1.4积极加强专业课教材建设和科研立项工作尽快提升本专业的学科地位和科研能力,在选用人才上很下工夫,多出有较高理论水平和社会应用价值的科学研究成果。积极开展学术交流与聘请著名专家学者来校讲学。采取走出去请进来的办法,不断更新观念、拓宽思路、收集信息,掌握植保专业的发展现状,不断提高教师的教学水平与科研能力,努力追赶国内国际植保专业发展的前沿水平。
4.2人才培养方案
4.2.1确定思路植物保护学科作为农学门类中4个与种植业有关的一级学科之一,具有明显的跨学科特色。它与农学门类中的作物学、园艺学和农业资源利用等一级学科有密切的联系。它与生物领域中的大多数二级学科,如动物学、植物学、植物生理学、微生物学、遗传学、生态学、分子生物学以及工学中的化学工程与技术等学科也有着密切的关系。植物保护学科属于生命科学范畴,它与其他学科具有相互依存、共同发展的关系。它的发展既积极、合理利用生命科学的研究成果,同时又不断丰富和发展生命科学的内容。植物保护学科中植物病理和农业昆虫与害虫防治2个二级学科分别在宏观和微观上研究病虫等有害生物与寄主植物的相互作用和病虫害发生发展规律,探讨病、虫致害机理和寄主植物抗性机理,为有害生物的控制提供理论和技术基础。当前有害生物与寄主植物的相互作用研究已成为植物保护学科中的新兴领域,形成了以识别、信号传递和防卫基因表达3个环节为主的理论体系。而农药学二级学科为有害生物的控制提供有力的武器,它以传统化工产品为基础,在新产品研制和农药的使用方面更加重视吸收有害生物与寄主植物相互作用的研究成果。进一步发展高效、低毒、低残留新产品,对有害生物治理和绿色农业的发展将发挥更大的作用。4.2.2培养目标本专业培养具备植物保护学科的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、林业、海关及其它相关部门从事植物保护方面的技术与设计、推广与开发、经营与管理、教学与科研等工作的应用型高级专门人才。在教育层次上分为科学研究型、技术推广型、生产经营型。4.2.3培养要求毕业生应掌握植物保护工作所必需的数学、物理、化学等方面的基本理论和知识;掌握生物科学和农业科学的基本理论、基本知识;掌握植物有害生物鉴定、识别、监测和控制的方法与技能;掌握科技文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关资料的基本方法,并具有一定的科学研究和实际工作能力;具备农业可持续发展的意识和基本知识,了解农业生产和植物保护学科的科学前沿与发展趋势;熟悉与农业生产和植物保护相关的有关方针、政策和法规;具有独立获取知识及信息处理和创新的基本能力。4.2.4专业特色侧重有害生物综合治理,以“生物防治,绿色植保”为主线,突出生物安全保护,形成综合性大学农学学科的办学优势。结合黑龙江省有害生物发生的特点和生产“千亿斤粮食”、建设生态大省的契机,办出学科和专业特色,在省内发挥重大作用,并逐渐在全国占有一席之地。4.2.5培养模式本专业采用“厚基础、宽口径、强能力、高素质、广适应”的模式培养学生,侧重有害生物综合治理,紧跟社会发展需求,实施“农科教结合、产学研协作”的教学模式,根据学生个性差异,注重学生的学术水平、实践能力与综合素质的培养。4.2.6教学要求(1)理论教学环节:通过植物病理学、农业昆虫学、植物化学保护等专业课程的讲授,使学生掌握必要的基本知识和基本技能,同时,把最新理论、最新成果展现给学生,激发学生的创新意识,为学生进一步学习和从事科学研究工作奠定基础。(2)实践教学环节:通过通识实验课和专业实验课等课程的设置,使学生掌握实验基本操作技能并提高综合能力。通过设计学年论文、毕业论文和实习等环节,使学生具备基本的科研能力并对农业生产有基本的了解。(3)创业教育环节:通过设置有害生物综合治理、食用菌栽培等创业课程,培养学生的创业意识,使学生获得初步的创业知识及经验。
5植物保护专业未来发展思路
5.1符合农业发展趋势,明确发展目标
确保国家粮食安全和农业持续稳定发展的出路主要有以下2个方面:一是不断增加粮食产量和改善品质;二是有效控制生物灾害、减少损失。科学合理地控制粮食作物的生物灾害是我国植物保护研究任务的重中之重。然而,在新时期我国农作物病虫害的研究和防控工作面临的形势十分严峻。一是随着全球气候变化和耕作制度变革,农作物有害生物发生危害规律更加复杂多变,这为植物保护基础理论研究提出了许多新课题。二是随着国内外农产品市场的融合,农业外来生物频繁入侵、植物疫情事件不断发生,这对植物保护科技工作提出了许多新挑战。随着国际市场的融合和交流合作的频繁,外来生物入侵我国的风险日益加大,2015年中央一号文件明确提出加大防范外来有害生物力度,保护农林业生产安全。三是随着人民生活水平的提高和消费观念的变化,食品安全备受关注,这对农作物有害生物的防控策略和技术措施提出了许多新要求。因此,植物保护专业的发展要符合农业发展大趋势。
5.2淡化专业界限,拓展发展空间
植物保护专业本来是属于植物生产类一个技术环节,植物保护专业将紧密地融合到植物生产的育种和栽培管理等具体的实践环节中去,现在农业的发展将需要全面的掌握生物技术、信息技术和植物生产原理及方法的专门人才。植物保护作为一项专门技术将更多的采用生物技术解决生产实际问题。如通过基因工程技术以某种菌或植物病毒为载体,把目的基因插入载体,通过菌或病毒感染植物,使目的基因整合到受体植物的DNA上复制和高效表达,还有抗病、抗虫、抗除草剂育种等都是通过基因工程技术得以实现的;利用植物组织培养技术通过花粉粒作为外植体进行培养,获得植株的单倍体,利用单倍体可在较短的时间内培育出新的、高纯合材料,从而诱导、筛选出具有抗性的植株;微生物发酵生产的抗生素已在植物保护上的广泛使用,目前我国已成为世界上最大的井冈霉素和阿维菌素生产国,井冈霉素是防治水稻纹枯病的当家农药。分子生物学技术在对有害生物进行诊断、检测和鉴定方面起到了重要作用,其采用的方法主要有由ELISA衍生出来的血清学方法,由PCR衍生出来的核酸检测。总之,现代生物技术的发展,为从根本上保护植物,解决环境问题提供了无限的希望。
5.3丰富植物保护内涵
传统的植物保护研究的对象是影响植物正常生长发育的有害生物,研究内容是它们的生物学特性、发生发展规律、预测预报和综合治理等措施。而实际随着植保科研和技术的发展应该是从生态学、分子生物学角度揭示有害生物与植物与环境之间的相互关系。研究可持续调控技术,以“安全、环保”的生态抗灾、生物控害、物理防治、作物抗病虫品种等技术为主体的“绿色植保”必将替代传统的单一依靠农药防治手段。为了改善植物保护环境条件,扭转土地环境退化趋势,必须依靠农业可持续发展战略,建设生态农业。对于植物保护工作来说,坚持以“预防为主,综合防治”的植保方针,坚持可持续发展的思想,最后达到一种病虫害在可接受范围,使作物在自然生长的情况必然要脱离农药的使用,于是必然脱离了所谓的现代植保技术。
参考文献
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关键词:农业;技术创新;成效;发展技术
创新主要是指在农业生产中应用了新工艺、新技术和新理念,或者使用了新的材料和工具等,都属于创新新技术的范畴,通过对工艺、技术和理念等进行创新[1],来提高生产力和生产效率,或者通过新技术开发新的产品,提供了新的管理模式和服务,让产品的质量或产量有所提升,在农业市场中占据重要发展地位。
1农业技术创新的重要性
我国是人口大国,基于我国的国情,人口众多对粮食作物的需求量较大,必须要大力发展农业生产,将农业技术创新作为建设的重点,且随着科技的进步和发展,农业技术创新至关重要,通过农业技术创新将作物生产达到优质、高效和高产的目标。
2农业技术创新成效
2.1农业育种创新技术从植物遗传学规律等方面考虑,可以通过对农业植物品种进行改良,并通过先进技术进行生产,通过技术创新,将作物生产达到优质、高效和高产的目标。例如杂交水稻之父袁隆平带领他的团队研究的新品种杂交水稻,并在原有杂交水稻的基础上进行改良,使得水稻的产量大幅度上升,新品种杂交水稻的种植面积可达1700万hm2,每年增产的水稻产量可多养活7000万人,并且通过对水稻的性质进行改良后,可将新型的杂交水稻种植在具有盐碱化的土地上,并且水稻质量较高。2.2农业种植技术创新在种植农作物时,农民往往会因为种植环境或者条件限制等降低了生产效率,甚至会影响生产量,而在当前出现的现代生物技术[2]、节水灌溉技术、模式化栽培等先进技术,并且在农业生产中根据植物的生态环境等打造数字化采集技术,针对植物生长需要的环境和条件,密切关注植物生长情况,尤其是土壤水肥供养和光照等,应用农奴才能远程数字化管理系统,可视化信息服务技术和设备,可以大大的降低农民的工作任务量,减少了实地探查的时间,提高了生产效率。2.3转基因技术当前生物技术发展迅速,并且专家们逐步将生物新技术应用到农业生产中,逐步研制出了抗病毒辣椒、抗病毒番茄和转基因大豆等一系列作物,中国农科院研制的抗虫棉花,可以有效的避免病虫害的出现,提高了棉花质量[3],也降低了农民施药施肥的工作任务。2.4网络农业、精确农业和现代化农业创新技术通过网络监控和网络管理来进行农业生产,针对塑料大棚采用网络监控系统进行管理,坐在家中便可以观察大棚内的作物生长情况,并且可以观察到作物的变化和是否存在病害,采光等情况,通过对某片作物种植的监控来密切的关注作物的生长情况,并针对性的提供应对方案,防患于未然。而农业智能技术是通过智能化操作和系统来完成对作物的培育,摒弃了传统的种植作物的工作,可以利用智能技术对作物的生长情况进行分析,并查看是否达到健康成长的指标,若发现问题及时进行纠正和处理。
3大力发展农业技术创新
当前农业建设是国家建设的重点部分,国家和政府相继出台了一系列的农业创新发展的政策,旨在通过创新技术和创新理念的应用,可以大大的提高农业生产效率,提高作物生产质量。要想大力发展农业创新技术就需要广大农民共同参入,加强对农民的农业知识培训,树立农业科技创新的意识。运用当前新近的科技信息网络,让先进的农业科技信息可以达到共享,分享农业生产经验和技巧。国家和政府需要对农业科技创新投入较大的资金,并出台相关的法律和法规等进行保护,加大对农业创新技术的宣传和推广[4]。要想提高农业生产率,降低农民工作量,提高农民的收入,就必须要对传统的农业生产方式进行优化和革新,应用当前的先进技术,如生物技术、信息技术和网络技术等多科目的技术类型,将其与农业生产融合,提高创造农业生产的新技术和新工艺,转变传统农业生产理念,创造高效农业。
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植物工厂作为目前最高水平的设施农业生产方式,是继温室栽培之后发展而成的一种高度专业化、现代化的设施农业。由于受自然条件影响小,作物生产计划性强,周期短,自动化程度高,无污染,多层次立体栽培可以节省3倍~5倍的土地。目前,我国在此领域尚属起步阶段,迫切需要植物工厂环境控制关键技术的研究和探索。
北京市农业机械研究所和北京京鹏环球科技股份有限公司共同设计建成了通州植物工厂。其主体结构采用单层轻钢结构,总建筑面积为1,289m2,形状像一艘航空母舰,意寓着我国农业率先向现代农业最先进技术扬帆起航。
通州植物工厂主要功能
通州植物工厂具有科研、生产、示范、孵化的功能。体现了现代农业高新技术、食品的安全生产、节能环保的理念。
通州植物工厂的档次与水平目前处于国际先进水平,同时充分发挥它的生产功能,建设成为种苗繁育中心和3种不同模式的植物工厂化生产(A人工光利用型,B太阳光利用型,C太阳光和人工光并用型)设施,用于生产高品质的叶菜和果菜。通过通州植物工厂项目的实施,北京市农业机械研究所和北京京鹏环球科技股份有限公司的核心技术得到了提升。同时,北京市农业机械研究所和北京京鹏环球科技股份有限公司还开发出一系列高技术的装备产品,提高了产业公司的竞争力,对推动我国设施农业现代化进程,缩小与发达国家设施农业的差距,为产学研的有机结合,建立了一个良好的交流合作平台。
通州植物工厂体现
现代化农业技术的张力
通州植物工厂采用了目前种植上非常先进的技术、仪器和设备。实现了新建植物工厂的总体思路,即在有限的面积之内,尽可能全面和深入地对国际前沿的一些植物工厂新技术新装备进行研究和展示。精准育苗生产线、移栽机器人、组培技术、采摘收获机器人等设备的开发和应用,提高了整个植物工厂现代化和自动化水平。
工厂为南北排跨,主体结构采用单层轻钢结构,非采光区采用夹芯彩钢板,采光区采用钢化自清洁中空玻璃。选用自清洁玻璃,不仅美观,使用安全可靠,而且保温性能强,更重要的是其自清洁功能可以提高植物工厂的透光率,为植物工厂创造良好的光照条件。图2植物工厂移栽收获机器人
此外,通州植物工厂内部配备了精密播种育苗、生产、收获、包装过程的全套自动化装备。为了将小苗快速移栽到大苗盘中,北京京鹏环球科技股份有限公司进行移栽机器人(图2)、收获机器人和运输机器人的试验研究,并试制成功,以上设备的应用将提高整个植物工厂现代化和自动化水平,有效地节约时间、人力和物力。
在栽培形式方面,通州植物工厂完全采用无土栽培方式,不仅可以防止土传病虫害的传播,同时也可以节约耕地的使用。无土栽培采用营养液膜水培技术(NFT),营养液以切层流动形式在种植槽内从较高的一端流向较低的一端。为了提高营养液的利用率,减少对周围环境的污染,采用了营养液消毒循环再利用技术装备。该套系统同时还可以检测营养液内元素的缺失情况,便于随时补新型农业种植技术充植物生长发育所必需营养元素。
在环境调控方面,通州植物工厂利用计算机系统对植物工厂内部多个环境因子进行检测与控制,并利用基于Zigbee植物生长检测系统,以实现对温室生产环境和植物信息的实时动态监测,运用图象处理技术和通信技术进行远距离栽培管理。作为新技术的应用与展示,通州植物工厂内设置了一个小型的LED栽培箱。在栽培时,LED光源可贴近植物叶片表面进行补光,效率更高,不发热,不改变周边环境温度,避免了烧伤叶片现象出现。同时,高湿环境也不会影响LED光源使用寿命,是当前植物工厂内补光系统的发展方向。
通州植物工厂的另一大特点是采用了地源热泵系统(如图3)和太阳能发电系统(如图4)。发展新能源是改变农村能源使用结构,减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。因此,通州植物工厂积极引入新能源、新技术,为北京新农村的发展起到带头示范的作用。图3图4
地源热泵系统是通过地下埋管来获取土壤中热量的一项冬季供暖、夏季降温的节能环保技术。通州植物工厂采用地源热泵系统作为植物生长的环境控制系统,不但可以调节植物生长发育所必需的温度,而且还具有降低湿度的作用,减少高温高湿所引起的病虫害的发生。
太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)、逆变器组成。它可以将太阳的辐射能量转换为电能,或送往蓄电池中存储起来.向植物工厂的电器提供电能,为人工光生产车间提供光源,同时也能调节室内温度。
植物工厂带动农业产业化生产
随着人民生活水平的提高,保护地蔬菜面积逐渐增加,设施水平也逐年提高,同时为蔬菜种苗生产提出更高的要求。尤其是随着对规模化和品质要求的提升,工厂化优质种苗的需求将越来越大,而农民一家一户方式无法实现工厂化育苗。因此,通州植物工厂建设,使蔬菜、花卉种苗实现全过程工厂化生产,完全可以直接供应北京及周边地区的种苗需求,同时有助于提高整个北京地区的现代化育苗水平以及农作物品质与产量。
植物工厂将大幅度提高设施农业产业发展的技术水平,走在行业的前列,打造全国高端设施农业形象,同时发挥辐射、示范效应,引领全国设施农业技术向高科技方向发展。植物工厂的建设及应用对提高我国农业的综合生产能力、培育新兴产业,大幅度提高劳动生产率和经济效益,具有十分重要的意义。
植物工厂是一项集现代生物技术、现代种植技术、计算机信息技术、机械自动化技术于一体的高度密集的产业技术,是农业工程中的最新科技成果。植物工厂在未来的发展过程中将更多地体现现代科技成果的集成与创新,植物工厂从品种、设施到控制,将实现专业化和效益的最大化。
【关键词】生物技术 植物保护 基因工程
The Plant Biotechnology Applications in Plant Protection
Abstract:With the increasing development of science and technology, biotechnology has been widely used in plant protection.The application of biotechnology is mainly reflected in many ways.The diagnosis and discrimination of plant viruses and pathogenic have promoted the process of plant virus management.The breeding of pest resistant seeds has eliminated the pest damage.The genetic engineering pesticide has effectively avoided the adverse effects of chemical pesticides.The cultivation of herbicide-resistant plants have resisted to insect pests, and bio-technology has greatly promoted the use of plant protection in these areas.
Key words: Biotechnology; Plant Protection; Genetic engineering
伴随着国内外对植物生物技术研究的不断深入和发展,生物技术已经被广泛地应用到植物保护方面。生物技术主要是指利用微生物或者生物有机体来制造或改进产品、改良品种,或者通过培育微生物等过程以达到为人类服务目的的一种技术。生物技术主要涵盖细胞工程技术、基因工程技术、发酵工程技术以及酶工程技术。植物生物技术在针对植物病毒和病源的判别和诊断、植物病虫害防治等问题上具有安全、高效、选择性强、无污染等特点,被广泛的应用于植物保护过程中。
一、对植物病毒和病源的判别和诊断
生物技术应用于植物保护中,能够快速而有效地进行植物病毒和病源的诊断。单克隆抗体技术就是一种用于对植物病毒和病源进行诊断的技术,这种技术与各种免疫标记技术相互结合,就能够对病源进行快速而精确的诊断分析,促进了植物病毒的治理。单克隆抗体技术的积极运用为诊断和判别植物病害提供了有效的途径,现已经制备了很多种植物病毒单克隆杂交瘤的细胞株,例如各种像烟草花叶病毒、葡萄扇叶病毒、黄脉病毒等。我国在植物细菌病害的研究中取得了丰硕的成果,如水稻白叶枯病、青枯病、葡萄扇叶病毒、马铃薯青枯病单克隆抗体的等很多种植物病源的单扛杂交瘤柱系,极大地促进了生物技术在植物病源诊断上的应用。
二、培育无病种苗
近些年来,我国在抗病虫育种的基础上,积极地运用生物技术,创造并选择利用植物群体内新的遗传变异,取得了很多新的进展。生物技术应用于选育抗病虫植物和培育无病种苗,是通过组织培养的方式。为了保证各种作物的产量和品质,提高对有害生物病、虫、杂草的抗性和耐力,使用组织培养的方式,通过无性系突变体来筛选新的抗病虫材料或新抗源,获得无病毒苗,进而获得抗病虫的植物,用体外栽培植物的离体部分来消除病毒的侵染危害,生成没有病毒的完整植株后,再将植株的种子进行繁殖,通过这种无性繁殖就能获得没有病的的种苗,免除了各种病虫的危害[1]。
通过花粉粒作为外植体进行培养,获得植株的单倍体,利用单倍体可在较短的时间内培育出新的、高纯合材料,从而诱导、筛选出具有抗性的植株。另外利用茎尖脱毒技术也可以繁育出像薯类、果树、花卉以及某些蔬菜等无病毒种苗,极大的保证并提高了作物的品质和产量。目前国际上已经开发出抗虫转基因水稻,同时我国也在积极研究,已经开发出抗叶枯病和抗水稻细菌性条斑病的转基因植株,这种生物技术应用于实践,能够有效地降低化学农药的使用量。
三、研制基因工程农药
生物技术在微生物农药开发中的应用,能够代替化学农药而起到防治害虫的效果。为了提高农作物的产量而进行的病虫害防治,长期以来大量使用有机农药,虽然起到了杀菌防虫的作用,但与此同时因单纯依靠化学有机农药,并且使用浓度严重超标也造成了一系列的恶果。例如农药的过度使用,使得在杀死害虫的同时,也杀害了害虫的天敌,从而严重的破坏了生态系统的生物链;长期使用农药,使得害虫产生了抗药性,形成了恶性的循环;农药残余严重,破坏了土壤环境,同时也危害了人们的身体健康。
鉴于有机化学农药带来的各种问题,生物农药防治病虫害的方法也呼之欲出。随着各种生物杀虫剂和生物杀菌剂的相继研发成功,诸如假单胞杆菌型、莓力菌杀虫剂以及枯草杆菌杀虫剂等的使用,极大的避免了有机化学农药产生的危害作用。利用昆虫重组病毒防治害虫,可以利用寄生在昆虫体内的昆虫杆状病毒,如果将此病毒的基因中插入和表达外源基因如节肢动物或细菌来源的昆虫毒素、昆虫激素或酶,就能够扰乱害虫内部的代谢平衡,从而达到了灭虫的目的。另外许多微生物农药也在积极的研发过程中,利用产素细菌能够防治各种因植物细菌而产生的病害问题,这种方法主要是先从土壤根围的细菌中筛选出对水稻或者蔬菜等重要病原细菌,然后选择具有较强拮抗作用的拮抗菌株,这种拮抗菌株由于能够产生较强的拮抗蛋白而起到了抑制或预防作物细菌病害的作用。在这种引进拮抗菌株进行植物的病虫害防治的进程中,从植物体形成的自然生态系统中筛选增产菌,而增产新型农业种植技术菌的代谢物对改善植物生理代谢又起到了重要作用。总之微生物农药具有高效、无毒、无公害和无污染等特点,对于病虫害防治和环境保护都具有新型农业种植技术良好的效果。
四、培育抗病虫和抗除草剂植物
哪些蔬菜可以进行无土栽培
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