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科技创新显成果 小麦赤霉病监测得“神器”

来源:中国科学报   2016/7/27

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五金网:www.wjw.cn

    7月20日下午7点多,在中国农业硅谷的杨凌,随着西北农林科技大学植物保护学院教授安德荣等一行在杨凌高新农业示范区的临近周至县、眉县猕猴桃果园调研、采访一天,此刻身体感觉是又累又热,不想讲话;而头脑中的意识流是自然灾害、病虫害使农民生产生活不易,他们渴望能够解决实际难题的科技成果……

  科技创新显成果 小麦赤霉病监测得“神器”

  记者不由感叹具有对农业生产提质增效明显的科技创新成果还是不够多,推广转化为生产力的少!

  “据说我们学院胡小平教授的一项成果不错,了解一下?”安德荣建议。

  “那就看看,了解一下。反正距返回西安的车次还有些时间。”记者回答。

  严重的小麦赤霉病,出色的创新成果

  农作物病虫害的预测预报基本都是农业科技人员在一个区域,选择不同的田块,再划样方进行观察、记录、统计及一级一级上报,省市植物保护总站汇总、分析并与以往年代资料比对等,作出预测预报方案和措施,再一级一级向下通报、执行……

  而一些农作物、果蔬的病虫害已成为影响我国农业提质增效的最主要限制性因素。如,小麦赤霉病已成为影响我国小麦高产稳产的首要病害,发生流行年份损失产量10%~30%,严重时达80%~90%。特别是小麦赤霉病菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)等多种毒素,也是常称的呕吐毒素,不仅会影响小麦品质安全,还会严重威胁人畜的生命健康,严重威胁着我国小麦生产和粮食安全。

  据资料,2012~2015年全国黄淮海麦区连续暴发流行赤霉病,造成了巨大的损失。

  我国科研工作者针对小麦赤霉病已开展了大量的研究工作,但直至目前,我国小麦赤霉病的流行规律、预测预报技术、毒素产生机理、抗病育种等方面仍然存在很多问题和诸多误区,缺乏有效的病害监测预警技术体系和全国统一协作攻关能力。特别是与发达国家相比较,在高新技术和设备的建设与应用、预测预报技术研究、基层专业测报人员队伍的人员数量及其稳定性等方面尚存在较大差距。同样,美国、加拿大等工业信息化发达又是世界小麦主产国,也未实现基于互联网的物联网远程预测预报。

  可以说,小麦赤霉病的预测预报一直是一个世界性难题,虽然国内外有很多学者作了大量研究,但是能够准确预测且应用于实践的并不多见。

  当胡小平教授在电脑上搜到界面时,记者、安德荣等感到惊奇。因界面上实时显示出全国小麦赤霉病各个实时监测点仪器布置、运行、数据收集、分析处理、预测结果及实时远程传输和发布情况。

  这是世界首台依靠太阳能解决田间动能问题,基于物联网的作物主要病害自动监测预警设备和平台系统,它解决了植物保护界亟需解决的难题,且所有硬件设备、数据分析及系统软件及模型参数等均是西北农林科技大学胡小平教授团队承前启后、历时多年自主创新发明的。该成果相关技术已获批国家专利多项和登记计算机软件著作权1项。另外,相关成果的部分内容以《多模型较单个模型预测效果更好》为题的论文,也在学界权威期刊《美国植物病理学报》发表,得到国际认同。该篇论文以小麦和燕麦赤霉病为例,从理论上分析比较了多模型和单个模型预测效果,证明多模型联合具有更好的预测效果。

  其间,胡小平研究团队先后得到多项国家自然科学基金项目的支持。


  艰难的转化之路

  据悉,西藏自治区的农业部门就在当日早上与胡小平联系,希望将这套作物病害自动监测预警设备和平台系统销售推广给他们区域应用。

  据了解,该系统与设备在2013~2016年对陕西关中的眉县、杨凌、兴平、临渭区、华县、华阴、周至等县小麦赤霉病作的监测与预测结果,经肖悦岩教授评测,其准确度均在80%以上,与当地小麦赤霉病实际发生情况相符。

  “该系统已通过三年的田间试验,经不断完善系统解决方案,调整模型参数和优化产品结构,目前已生产出第六代型号样机,进一步提高了小麦赤霉病远程监测预警系统的稳定性和预测准确度,更有利于农户、农业技术人员及政府部门进行病害的防治决策和科学防控。”胡小平说。

  当问及一台设备的成本和如何与一个企业合作,实现成果转化问题,以发挥成果作用时,这位刚才还侃侃而谈的教授,显得有点无奈。

  “一套设备仅器件成本约需5万元人民币,目前测试、推广样品20台套都是用自己和团队发表高影响因子论文奖金、工作津贴等,委托一家电器生产企业生产的,有些费用还未付清。”胡小平低声说。

  的确也难为这位博士生导师、教育部新世纪优秀人才支持计划入选者,现任西北农林科技大学植物病理学系主任,去做闯市场搞成果转化之类的事。

  但谈到成果前景或项目进展时,胡小平激动地说,在国家自然科学基金、国家基础性研究“973”、农业部公益性行业专项、陕西省科技攻关等项目的支持下,课题组在利用大数据挖掘技术建立了小麦赤霉病预测模型,利用物联网技术研发成果作物病害自动监测预警平台系统的基础上,目前已经扩展完成对小麦条锈病、小麦白粉病的自动监测预警系统的研发,田间试验与示范也取得了预期的效果。其应用监测预警病虫害的种类范围将会不断扩大。

  7月22日,记者写稿联系胡小平时,得知他正在深圳与一企业洽谈该项成果的转移转化事宜。

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