仿生技术在农业领域的应用

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1、仿生技术【摘要】：随着全球性资源紧张所面临的"农业资源危机",对现代农业技术领域中有关农业种质资源保护、精准农业技术与机械装备、农业生物药物与农用药械装备等诸多核心技术要求地更加紧迫,因此借助于仿生学设计原理,仿照生物的形态结构或机能特点,设计制造用于特殊目的的"功能器件",开发现代农业机械化仿生技术与仿生装备研究意义是极其重大的。因此,仿生技术也必将通过现代信息技术、现代生物技术、新材料技术等现代高新技术领域中充分延伸和扩展,寻找到与"精量化、机械化、自动化和安全化"的现代农业机械化的交叉点,展示出仿生技术在现代农业机械化研究领域中巨大的潜力和无限的

2、魅力。【前言】：农业机械学与仿生学看似两个风马牛不相及的独立学科，但实际上二者的联系还是相当密切的。原因在于仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学科技，其中自然而然包括农业机械和农业技术。况且，农业本身的研究对象就是动植物，仿生学的机理也来自于动植物，二者相结合也是取之于“生物”用之于“生物”。鉴于本人对仿生技术亦是不甚了解，因此本文仅就仿生技术应用于农业机械的现状及实例进行简单介绍，其中抑或引荐他人之作，能力有限，望读者及老师见谅。【内容】：介绍之前有必要先明确仿生学的定义。众所周知，生物具有的功能迄今比

3、任何人工制造的机械都优越得多，而仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。下面我们就来看看如今农业机械领域中有哪些仿生学的影子。一、仿生农药何谓仿生农药？对于这个听起来尚且陌生的新概念，上海市农药研究所冷阳教授解释说，生物农药是指利用生物资源开发的农药，它利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治。仿生农药即模仿生物农药，通过人工合成而获得的农药产品。自从化学农药被大规模利用以来，其最重要的作用便是“虫口夺粮”。然而化学农药带来的破坏也逐渐显现，而且，长期使用某些化学农药也会使害虫产生抗药性。有没有一种新型的

4、农药只对付病虫害，而对人类无副作用呢？近年来，世界各国出于对环境安全和开发效率的考虑，已研制出一系列选择性强、效率高、成本低、无污染、对人畜无害的生物农药。到目前为止，人类成功开发应用的仿生农药包括使用化学手段模仿自然产物生产的阿维菌素和乙蒜素等。在目前市场上的杀虫剂品种中，仿生农药已经占到了51%，成为这类农药的主流。仿生农药目前一般分为三类，一是植物源农药、抗生素农药有效化学结构的修饰物，二是模仿生物农药的有效化学结构，通过人工合成而获得的农药产品，三是在生物源中筛选出有农药活性的化学结构作为先导化合物，进一步进行多种结构修饰而合成的系列化的农药产

5、品。由植物源物质经化学结构改造开发新农药是仿生合成中最为成功的一个领域。由箭毒碱开发的氨基甲酸酯类杀虫剂，是最早的一类植物源仿生杀虫剂，也是杀虫剂中主要类别，有67个品种，现在20个上市品种有近10亿美元市场。大家都注意到了遍布我校的银杏树，其实银杏所结的银果或称白果就是仿生农药有关专家的主要研究对象。孟昭礼教授于1983年开始致力于仿生农药研究。他从“蚂蚁不上银杏树”得到启发，在国内外首次发现并证实了银杏所有器官均含有丰富的农用杀菌、抑菌物质，从银杏外种皮提取出活性更高的白果酚为先导化合物(模板)，人工模拟合成了“银果”、“银泰”和“仿生安”等系列仿

6、生杀菌剂。一些树叶含有生物碱及毒素，是防病治虫的好农药。利用它们防病治虫，成本低，无污染，效果好，很值得在广大家庭推广使用。　　马尾松：取松针5kg，加开水5kg，密闭浸泡2小时后过滤，可防治粉虱、叶蝉。用松针的30倍水浸液处理球根(茎)花卉，可抑制病害发生。　　侧柏：将叶捣烂后加等量水捣烂，榨出汁液，再加水2倍，配制成喷洒液，可防治蚜虫。侧柏液的10倍水溶液对防治花木锈病有明显的效果。　　桑叶：将1kg桑叶加入5kg水，文火煮开1小时，将其滤液按1：4比例兑水后喷洒，可有效防治红蜘蛛。　　苦楝：将苦楝鲜叶晒半天后切碎，加水，叶水比为1：2，文火煮开5

7、0分钟后过滤，并在滤液中加0.3%的中性洗衣粉。使用时加水1倍，可防治食叶类幼虫。叶晒干后粉碎，施入盆土中，可防治蛴螬、金针虫地下害虫。　　枫杨：取鲜枫杨叶捣烂，埋入土中，一般30cm花盆施用15g左右，既可用作绿肥，又可防治地老虎、蝼蛄等地下害虫，有效率在90%以上。　　臭椿：取鲜叶1kg捣烂，加水3kg，浸泡半日后过滤喷洒，可防治蚜虫、菜青虫。此外，可结合修剪，将剪下的枝干树皮，用15倍重量的水浸泡一天，该浸泡液可叶面喷洒防治花木锈病。　　柳叶：将柳树叶捣烂，加水3倍，浸泡半日，过滤后直接喷洒，可杀灭蚜虫、等花木害虫，有效率可达85%以上。　　桃叶

8、：取鲜桃叶5kg，加生石灰50g，兑水75kg，浸泡一天后，把桃叶捞出，然后将浸液过滤喷洒，用