【摘 要】果樹(shù)種類繁多，分布地域廣，是當(dāng)今世界重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。許多國(guó)家都很重視果樹(shù)的生產(chǎn)，并對(duì)果樹(shù)科研大力扶持，制定相關(guān)優(yōu)惠政策，使全球果樹(shù)業(yè)在最近幾十年得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。特別是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)果樹(shù)生產(chǎn)和科研的滲透和影響，更使果樹(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量和效益都得到了全方位的提高。本文將對(duì)農(nóng)業(yè)高新科技在果樹(shù)栽培中的應(yīng)用進(jìn)行詳述，以供參考。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)；果樹(shù)栽培；高新科技；應(yīng)用

1 前言

1.1 果樹(shù)栽培方式的革命性變化

未來(lái)的果樹(shù)種收全過(guò)程均將實(shí)現(xiàn)工廠化和自動(dòng)化，這主要要依賴于電子計(jì)算機(jī)、新材料、新能源技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，這些技術(shù)將使未來(lái)的人工氣候果園成為果樹(shù)栽培的重要方式，不僅能使果樹(shù)產(chǎn)量極高、果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良，而且成熟期可人為設(shè)計(jì)而不用受自然氣候的限制。

1.2 水果品種選育的突破

隨著生物技術(shù)的進(jìn)一步完善和應(yīng)用，將使果樹(shù)學(xué)家能夠根據(jù)人們的需要設(shè)計(jì)出全新概念的果樹(shù)品種。即使在自然條件下，果樹(shù)栽培和分布也可突破原來(lái)的地域限制，熱帶水果如龍眼、火龍果等可以在北方安家落戶、開(kāi)花結(jié)果，北方原產(chǎn)的山楂也可在南方種植。

現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)是在現(xiàn)代生物學(xué)、微電子學(xué)、高分子科學(xué)等取得突破性進(jìn)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。農(nóng)業(yè)高新技術(shù)的首要是生物技術(shù)，其次是電子技術(shù)和核技術(shù)。

2 生物技術(shù)

2.1 基因工程

在利用基因工程技術(shù)改良作物性狀方面，已經(jīng)獲得了一批抗病毒、抗蟲(chóng)、抗除草劑以及改變營(yíng)養(yǎng)成分的轉(zhuǎn)基因植株。這種技術(shù)在番茄上的應(yīng)用成果令人振奮，國(guó)內(nèi)外都已成功地用反義基因技術(shù)培育出了極耐貯藏的番茄，這種番茄采收后可置于室溫下2～4個(gè)月仍保持綠色，食用前只需用少量乙烯稍作處理即可使其正常成熟，這種基因工程番茄已于1994年在美國(guó)上市。相對(duì)而言，在利用基因工程技術(shù)改良果樹(shù)性狀方面仍有大量工作要做。由于果樹(shù)遺傳背景比較復(fù)雜，重要農(nóng)藝性狀常受多基因控制，有價(jià)值的基因不易分離，而且離體培養(yǎng)的許多問(wèn)題尚未完全解決。盡管果樹(shù)上暫時(shí)還沒(méi)有獲得有價(jià)值的轉(zhuǎn)基因植株，但有效的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)已經(jīng)建立，標(biāo)記基因已轉(zhuǎn)移到果樹(shù)體內(nèi)并實(shí)現(xiàn)表達(dá)，如在蘋果、桃、核桃、葡萄、草莓等果樹(shù)的基因轉(zhuǎn)移研究中都取得了很好的進(jìn)展，為進(jìn)一步利用基因工程技術(shù)改良果樹(shù)品種展露了光明的前景。

2.2 組織培養(yǎng)和細(xì)胞工程

組織培養(yǎng)在果樹(shù)工廠化育苗和脫毒苗培育方面已是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系多年來(lái)一直采用組織培養(yǎng)技術(shù)繁育和推廣香蕉優(yōu)良品種，取得了明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。七五期間，我國(guó)建成了葡萄、蘋果、香蕉和柑橘等快速生產(chǎn)線共11條，供應(yīng)試管苗1千萬(wàn)株。另外，利用組織培養(yǎng)技術(shù)在培育無(wú)病毒苗木方面也已取得了豐碩成果，南方地區(qū)香蕉脫毒苗已大面積推廣，北方落葉果樹(shù)的脫毒苗也已推廣應(yīng)用，柑橘等果樹(shù)的原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。另外，國(guó)內(nèi)外在細(xì)胞工程方面均作了大量研究，提供了不少成功的例子，如通過(guò)原生質(zhì)體的培養(yǎng)和融合、體細(xì)胞雜交、花粉培養(yǎng)、胚乳培養(yǎng)等方法已培育出了單倍體、三倍體、四倍體植株，既為果樹(shù)性狀的遺傳學(xué)特性研究提供了很好的試材，也為進(jìn)一步培育新品種準(zhǔn)備了很好的原始材料。

2.3 分子生物學(xué)技術(shù)

80年代和90年代才發(fā)展起來(lái)的PCR、RFLP、RAPD等分子標(biāo)記方法大大方便了基因水平的操作和分析，不僅可用于基因分離、克隆和核酸序列分析，還可用于突變體和重組體的構(gòu)建以及基因表達(dá)調(diào)控的研究、基因變態(tài)性分析、雜種優(yōu)勢(shì)鑒定、種子純度鑒定、突變體鑒定、遺傳分析和基因圖譜制訂等方面，這些技術(shù)已在蘋果、香蕉、草莓、火龍果等果樹(shù)的研究中有一定的應(yīng)用，在果樹(shù)遺傳育種研究方面表現(xiàn)出了巨大的潛力。

3 計(jì)算機(jī)

3.1 在果園栽培管理自動(dòng)化上的應(yīng)用

3.1.1 施肥

傳統(tǒng)和常規(guī)果園施肥多憑感覺(jué)或經(jīng)驗(yàn)。如今，在美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家，計(jì)算機(jī)已在果園施肥中扮演著重要角色。計(jì)算機(jī)依據(jù)土壤分析和葉片分析結(jié)果，結(jié)合果園歷年的產(chǎn)量記錄以及樹(shù)體的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，計(jì)算出施肥的最佳配方和最佳時(shí)期，真正做到最大限度地滿足果樹(shù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)對(duì)礦質(zhì)元素的需要。

3.1.2 灌水

果樹(shù)多為較高大的樹(shù)木，及時(shí)灌水對(duì)生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水果意義重大。傳統(tǒng)和常規(guī)果園由于條件所限，或靠天吃飯，或灌水方法落后（如淹水漫灌），或灌水時(shí)機(jī)掌握不當(dāng)，這些都極大地影響了果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的提高?，F(xiàn)在，在發(fā)達(dá)國(guó)家的某些現(xiàn)代化果園中，計(jì)算機(jī)也在灌水方面發(fā)揮著重要作用。將計(jì)算機(jī)與田間的水分自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連，全天候地對(duì)果園土壤水分狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理，一旦發(fā)現(xiàn)果樹(shù)需水，立即指示聯(lián)機(jī)的滴噴灌設(shè)施給土壤增加水分，當(dāng)土壤水分指標(biāo)達(dá)到要求后便立即停止給水，這樣既能及時(shí)滿足果樹(shù)對(duì)水分的需求，又不致造成水資源浪費(fèi)。

3.1.3 病蟲(chóng)害防治

在病蟲(chóng)防治方面，計(jì)算機(jī)也在現(xiàn)代化大型果園中發(fā)揮著不可替代的作用。比如美國(guó)佛羅里達(dá)州的柑橘園面積巨大，被稱為柑橘的海洋，如果用人工逐株檢查的傳統(tǒng)辦法去調(diào)查果樹(shù)疫情和蟲(chóng)情，顯然滿足不了及時(shí)噴藥防治的要求，計(jì)算機(jī)與高空紅外攝影技術(shù)相結(jié)合就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。用專用直升機(jī)在1萬(wàn)米高空對(duì)果園進(jìn)行紅外攝影后，在室內(nèi)用計(jì)算機(jī)程序?qū)φ掌M(jìn)行分析處理，并進(jìn)行模擬顯像，果園的病蟲(chóng)發(fā)生情況頓時(shí)就了如指掌了，這種方法對(duì)大面積果園及時(shí)有效地防治病蟲(chóng)害可以起到事半功倍的效果。

3.2 在果實(shí)采后處理上的應(yīng)用

我國(guó)水果種植面積和產(chǎn)量均居世界第1位，可是出口創(chuàng)匯的水果比例卻很少，這除了果樹(shù)的良種化程度不高和栽培管理水平低而導(dǎo)致的果實(shí)品質(zhì)差以外，采后商品化處理技術(shù)跟不上也是一個(gè)重要原因。西方發(fā)達(dá)國(guó)家的果實(shí)采后處理已實(shí)現(xiàn)工廠化、產(chǎn)業(yè)化，在不少大型的采后包裝廠都有計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化果實(shí)采后包裝線，不僅洗果、打蠟、分級(jí)、包裝等實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，連選果這樣的復(fù)雜工序也用電腦程序控制，對(duì)著色不好或有病蟲(chóng)斑的果實(shí)，計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械臂就會(huì)自動(dòng)將其剔除。在這樣的包裝線上，果實(shí)采后處理已相當(dāng)簡(jiǎn)單，果實(shí)采收后，只需置于包裝線的入口處，不一會(huì)就可從終端拿到裝箱整齊、秀色可餐的果實(shí)了。

4 核技術(shù)

在育種上，我國(guó)早就嘗試輻射育種這種新方法了，比如用放射性同位素6Co產(chǎn)生的C射線照射果樹(shù)種子、枝條等器官，可導(dǎo)致大量基因突變，為選育新品種提供豐富的原始材料，我國(guó)現(xiàn)在已用這種方法培育出了一些水果品種。值得一提的是，輻射導(dǎo)致的突變性狀盡管較多，但優(yōu)良突變往往很少，而且某些優(yōu)良突變（如無(wú)核）常與劣變（如低產(chǎn)）連鎖出現(xiàn)，這為該方法應(yīng)用的有效性設(shè)置了障礙。盡管如此，輻射育種仍是一種值得重視和進(jìn)一步研究的育種方法。

在果樹(shù)生理研究中，用放射性同位素示蹤法考察果樹(shù)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和分配以及礦質(zhì)元素的吸收和利用已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的研究技術(shù)了。

另外，放射性同位素還常用于研究果樹(shù)體內(nèi)蛋白質(zhì)及核酸的代謝情況，也用于研究蛋白質(zhì)及核酸分子的結(jié)構(gòu)。如用放射性同位素32P標(biāo)記的DNA分子（稱為放射性探針）與轉(zhuǎn)化植物或被分析個(gè)體的總DNA雜交可以探測(cè)到植物是否含有與探針同源的DNA序列，通過(guò)放射自顯影可以觀察到與探針DNA互補(bǔ)雜交的片段，并可以測(cè)定其分子量的大小。