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农业相关开题报告范文 跟国外热带农业先进科技资源述评方面本科论文范文

主题:农业论文写作 时间:2024-01-14

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摘 要:热带农业是生产研究热带农作物、热带经济作物和热带水果的特色农业.随着"一带一路"倡议的深化,中国的热带农业建设必须走"走出去"和"引进来"的道路.不仅要大力推广国内热带农业的研发技术和成果,而且要善于引进国外热带农业的先进科技资源.为及时掌握和了解国外热带农业的科技资源动态,本文在大量阅读国内外研究的基础上,分析总结了国外热带农业的先进科技资源,包括热带农业典型种质资源、病虫害防治、国际组织交流与合作以及农业机械化与信息化4个方面,以期为中国热带农业的发展提供一定的决策参考.

关键词:热带农业;科技资源;述评;国外

DOI:10.13856/j.cn11-1097/s.2018.12.004

1引言

中国的热带农业主要分布在海南省以及广东、广西、湖南、贵州、云南、四川和福建的部分地区.随着"一带一路"倡议的不断深化,中国热带农业科学院成立了"一带一路"热带农业科技创新中心,旨在促进热带农业的国内外交流,分析国际热带农业的发展趋势及贸易政策,为中国热带农业企业的发展提供帮助.在《关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》中指出,要调整农业布局和产业结构,大力支持旱作农业和热作农业等特色农业的发展.学习和借鉴国外热带农业的先进科技资源,有利于优化和调整中国热带农业的生产结构和产业布局,对提高中国热带农业及其农产品的国际竞争力具有重要意义.因此,本文从热带农业典型种质资源、病虫害防治、国际组织交流与合作、农业机械化与信息化4个方面阐述了国外热带农业中的先进科技资源,以期为正确认识中国热带农业科技发展现状并深入开展研究提供新的方向.

2国外先进科技资源概况

2.1热带农业典型种质资源

种质资源是携带遗传信息的载体,是培育优良品种、改善作物性状、推动农业生产的生物基础,现已发展为一个独立的学科,它由瑞典科学家卡尔·冯·林奈(CarlvonLinné)的"双名命名法"演化而来.由于种质资源不能改变和创造,因此收集、保存和利用种质资源是农业长远发展的基础.种质资源的多样性是生物多样性的重要保障.目前,世界上共有种质资源库500多个,共计180多万份种质资源.热带农业种质资源的收集与利用能更好地改良品种、开发品种优势,对热带农业的发展具有重要意义[1].

咖啡起源于非洲地区,从18世纪开始向世界范围扩散.国外对于种质资源十分重视,非洲的咖啡种质资源数量最多,占世界总量的58.8%.其中,科特迪瓦的咖啡种质资源最多,共收集小粒种3557份、中粒种2071份和大粒种1911份.马达加斯加是非洲最大的岛屿,其火山岩的地理构造最适宜咖啡的生长,以中粒种的生产为主,共收集咖啡种质资源3109份.拉丁美洲是世界咖啡种质资源较为丰富的地区,占世界总量的35.7%.其中,巴西的咖啡种质资源仅次于科特迪瓦,位居世界第二,共收集小粒种6435份、中粒种1444份和大粒种1份.哥伦比亚共收集小粒种886份、中粒种58份和大粒种19份.哥斯达黎加共收集小粒种1809份、中粒种88份和大粒种25份[2].亚洲地区生产的咖啡质量较高,印度尼西亚盛产中粒咖啡,以"猫屎咖啡"最为著名,2016年其咖啡生产总量占世界的7.8%,共收集小粒种186份和大粒种1296份[3].欧洲地区的气候不适宜咖啡生长,产量较低,但其对咖啡的研究较为重视,如葡萄牙收集种质资源83份,其中小粒种53份.

椰子是亚太地区热带国家的主要经济作物,2016年世界种植面积为1216.88万hm2,主要种植国家有菲律宾、印度、坦桑尼亚和墨西哥等.东南亚地区每年的椰子产量占世界的50%,菲律宾和印度尼西亚不仅是椰子生产大国,而且比较重视椰子的种植资源研究.菲律宾是世界上椰子种质资源最多的国家,共收集了224份.马来西亚收集了92份椰子种质资源,并且其利用收集到的品种培育出了"马哇"(Mawa),被中国大量引种和研究.南亚地区的椰子主要生产国家有巴基斯坦、孟加拉国、斯里兰卡和印度等,斯里兰卡早在1984年就开始了椰子种质资源的收集和研究,共收集78份.南太平洋地区的岛国居多,多数椰树开始老化,急需优良品种的开发和引进.拉丁美洲不是椰子的主产区,但也开始联合其他地区国家研究椰子的品种改良和抗病性育种.

2.2热带农业病虫害防治研究

病虫害是影响热带作物产量和品质的主要原因之一.病虫害发生后,传播速度快,且农药的大量使用加重了农药残留带来的影响,严重危害了人类食品和健康安全[4].木薯和香蕉是受病虫害困扰较大的两种作物,因此以木薯和香蕉为例,阐述国外的先进经验.

木薯细菌性枯萎病是木薯较为严重的病害,最早出现在拉丁美洲,1972年传染到亚洲[5].目前,国内对于病虫害的防治主要使用化学药剂,包括代森锰锌、代森铵、退菌特、杀毒矾和福美双等.而国外早在20世纪90年代就开始了生物防治病虫害的研究.Sugar和Spotts[6]的研究表明,利用拮抗微生物防治技术能在一定程度上防治病虫害,且对已经产生抗药性的病菌仍然有效.Arras等[7]通过研究发现,杀菌剂与拮抗菌共同使用能在降低农药施用量和提高农产品安全性的同时,一定程度上提高拮抗菌的防治效果.Hernandez等[8]对木薯施用Pseudomonaluoreseens和Pseudomonasputida抗生菌后,发现感病植株的角斑数和枯萎的叶片数大大减少.哥伦比亚国际热带农业中心正在对生物防治剂的商业化应用进行试验和开发[9].

香蕉叶斑病是中国华南香蕉主产区的常见病,以褐缘灰斑病最为严重.国外学者对于香蕉叶斑病的防治做了多个方面的研究,包括化学防治、生物防治、物理防治和综合防治.在化学防治方面,菲律宾东南大学[10]研究了中草药、椰子油和混合物的防治效果,并以YLI和YLS作为防治效果的评价指标;Aguilar-Barragan等[11]研究了不同化学物质对于墨西哥香蕉叶斑病防治效果的灵敏度,结果表明,当地果农的用药浓度明显高于国家要求,存在一定的食品安全隐患.在生物防治方面,Alvindia[12]对比了生物防治剂、植物油和无机盐对于香蕉叶斑病的防治效果,结果表明,生物防治剂的效果较好;Reyes-Borja等[13]利用基因诱变的方法进行了香蕉叶斑病的抗病性研究;Mumbanza等[14]通过对比不同双链DNA分子对病原孢子的抑制作用,评价了其对香蕉叶斑病和枯萎病的防治效果.在物理防治方面,Gasparotto等[15]分析了不同密度条件下香蕉叶斑病的发病情况,指出高密度种植对香蕉叶斑病的防治作用较小.在综合防治方面,Hincapie等[16]的研究发现,细菌种群数量与病害的严重程度呈不显著相关;Hegde和Mesta[17]对比了不同浓度的芽孢杆菌生物剂和化学制剂的防治效果,结果表明,二者都能显著提高香蕉叶斑病的防治效果,而且能够明显改善香蕉的长势.

2.3国际组织交流与合作

世界热带农业的发展离不开国际合作,国际组织作为多个国家共同特定目的的体现,在世界热带农业资源的国际交流中起着重要作用.目前,发达国家大多已成立了热带农业的国际交流机构,用于抢占热带农业资源.热带农业国际组织在世界各地成立办事处或研究所,以研究当地的热带农业资源,具体的国际组织及其研究对象和内容见表1.CIAT、IITA和ICRISAT为国际农业研究咨询组织(CGIAR)的下属机构,其主要负责国家为美国、日本、法国和德国等发达国家,可见发达国家对于热带农业科技资源的重视程度.

印度的大部分土地处于热带地区,其热带农业发展迅速,是天然橡胶、香蕉、椰子和槟榔的生产大国.ICRISAT总部位于印度的海德拉巴市,有助于提升热带农业在印度经济发展中的比重,并在一定程度上提高了印度热带农业的全球影响力.ICRISAT的建立不仅为印度带来了丰厚的国际资金支持,而且创造了更多的就业机会,间接带动了餐饮业、旅游业、交通运输业和娱乐业的发展,增加了民众的收入来源[18].ICRISAT作为世界热带农业的研究与交流中心,收集了世界4万多份豆科作物种质资源,是品种培育和深入研究的宝贵资源.同时,为世界23个热带旱区国家提供了优良品种,对当地农民增收做出重要贡献,推动了世界范围内热带农业科技资源的流动,提升了印度热带农业的国际知名度[19].

2.4农业机械化与信息化

与亚热带等其他温度带相比,热带地区农业机械化水平仍处于相对落后的状态,主要原因在于热带农业地区气候和地理条件多样,生态资源复杂,且大多数热带地区对热带农业重视程度不够,导致科技研究力度不大,研究热点分散[20].随着经济的发展,热带地区劳动力逐渐向第二、三产业转移,因此必须加快热带农业机械化的进程.以甘蔗为例,甘蔗的人工成本高是制约甘蔗产业发展的重要因素.澳大利亚等发达国家已经实现了甘蔗生产、收获和加工的自动化和机械化,不仅降低了成本,而且提高了生产效率,增强了国际竞争力.国际上较为流行的收割机主要有凯斯公司的7700/7000型、约翰迪尔的3510型、美国的CAMECO和德国的CLASS[21].这些机型的工作原理相似,但技术先进、效率高、稳定性好.同时,凯斯公司针对中国小面积生产的甘蔗产业开发了4000型联合收割机,相比7000型的功率减小,质量减轻,但收割效果良好.日本的HC50-NN型联合收割机由于体积小和履带行走的特点,适合丘陵地区使用.目前,中国已经开发了多种甘蔗收割机,但大多数还处于试验阶段,稳定性有待提高[22].

数字化水平低、涉及范围广、结构复杂是中国热带农业的主要特点[23],农业信息化可以通过3S技术、大数据技术等及时掌握热带农业作物的生长状况、分布情况和气象数据等,从而更好地指导热带农业的生产、加工和销售,3S技术在作物种类识别、种植面积监测和产量估算等方面有较好的表现.大数据技术主要是将收集到的信息进行整理归纳,并应用于热带农业生产的耕地、施肥、收获、运输、加工和销售等环节.但中国的热带农业信息化水平不高,推广难度较大,需要学习国外先进技术[24].

欧美国家的农业大数据应用技术较为成熟,主要表现在精准化和智能化,其流程见图1.美国农业公司MonsantoCompany(孟山都公司)收购了PrecisionPlanting和ClimateCorporation,利用大量的资源和产量数据与气象数据结合分析,能够获取更精确的作物类别和品种区划[25].美国天宝公司利用3S技术建立了"网络农场系统",通过物联网将农场的软件和硬件连接起来,使人们能够在电脑或农机车辆上对农场信息进行了解和互动[26].目前,美国约翰迪尔公司、孟山都公司以及先锋公司先后成立了农业大数据系统,通过收集农场内的区划情况和历年的产量数据,并结合当地的气候信息,为农场主提供决策,帮助其提高产量和品质.农业生产的精准化和智能化能够提高化肥、农药和水资源的利用率,减少浪费,降低对环境的危害.

3结语

机械化、信息化和现代化是未来世界热带农业发展的主要目标.进一步增强热带农业在世界范围内的影响,不仅表现在种植面积和产量的扩大,而且热带农产品在农业、工业和军事上的应用也会越来越广泛.热带农业产业链的延长和加深,不仅能够带动生物学、园艺学、农业工程学、植物保护学和农业经济学等多学科的融合,而且能加快热带农业的现代化进程.同时,更加广泛的国际交流与合作会大大增强热带农业的科研力量,加快热带农业的发展.多学科的深度交叉融合和广泛的国际交流与合作是今后一段时间热带农业发展的主题.

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(责任编辑肖时花段丽君)

括而言之,本文论述了关于热带农业和科技资源和述评方面的农业论文题目、论文提纲、农业论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.

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