邵冰欣

（河南科技期刊傳媒集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450003）

TRIZ（The Theory of Innovation Problem Solving）是由阿奇舒勒等人對(duì)250萬(wàn)件的專利文獻(xiàn)進(jìn)行搜索、研究、整理、歸納、提煉，建立一套系統(tǒng)化的、實(shí)用的解決發(fā)明問(wèn)題的理論方法體系。20世紀(jì)90年代，TRIZ 理論傳入西方，引起轟動(dòng)，并迅速在歐美、日本、韓國(guó)等國(guó)家的企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)中迅速推廣應(yīng)用。大量學(xué)者將TRIZ 理論應(yīng)用在不同領(lǐng)域，如能源、機(jī)械、交通、生物、等方面，均取得了顯著成效。

目前我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展正由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新才是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支撐和保證。因此，積極探索TRIZ理論在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中的應(yīng)用具有重要的發(fā)展意義［1-2］。

1 資源分析在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

資源分析是TRIZ原理中的一種基本方法，通過(guò)資源分析可以使我們明確系統(tǒng)中可以使用的資源，以及如何對(duì)資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中，通過(guò)資源分析可以幫我們找到節(jié)約成本、經(jīng)濟(jì)高效的解決方案?，F(xiàn)在發(fā)展起來(lái)的立體農(nóng)業(yè)，包括立體種植、立體養(yǎng)殖等，充分利用了系統(tǒng)中的空間資源、物質(zhì)資源。例如，農(nóng)民根據(jù)不同農(nóng)作物的特性，如高稈與矮稈、喜光與耐陰作物，進(jìn)行間作套種，充分利用了土地資源。果農(nóng)在果樹(shù)下進(jìn)行養(yǎng)雞等，不僅節(jié)省了空間，同時(shí)雞可以吃掉果樹(shù)下的雜草，而雞糞又給果樹(shù)上了肥。由此可以看出，利用資源分析可以打破傳統(tǒng)的思維方式，拓展我們的創(chuàng)新思維能力，提供科學(xué)、有效的種植模式［3］。

2 TRIZ理論在種質(zhì)資源保存中的應(yīng)用

種質(zhì)資源是植物遺傳多樣性的基礎(chǔ)，是培育和改良新品種的基本保障，因此，種質(zhì)資源的保存具有非常重要的意義。目前，TRIZ理論已很好地應(yīng)用到種質(zhì)資源保存中。種質(zhì)資源保存的方式主要有低溫種質(zhì)庫(kù)、超低溫保存技術(shù)、干燥貯藏技術(shù)。低溫種質(zhì)庫(kù)利用的是發(fā)明原理中改變物理參數(shù)，利用低溫的環(huán)境，降低種子細(xì)胞呼吸的呼吸速率，減少細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的損耗。超低溫保存技術(shù)利用的-198℃的液氮進(jìn)行處理保存，應(yīng)用了發(fā)明原理中惰性環(huán)境的原理，超低溫環(huán)境抑制了種子細(xì)胞的呼吸作用。干燥貯藏技術(shù)應(yīng)用了分離原理和局部質(zhì)量原理，降低了種子的含水量，使干燥的種子在常溫下仍可以保持較低的呼吸作用，從而延長(zhǎng)種子的保存時(shí)間。

3 TRIZ理論在作物遺傳育種的應(yīng)用

目前，我國(guó)推廣的優(yōu)質(zhì)稻品種一般抗逆性較差，抗逆型強(qiáng)的水稻品質(zhì)差，因此，選育抗逆型優(yōu)質(zhì)稻一直以來(lái)都是育種家研究的重要目標(biāo)。運(yùn)用TRIZ的分析方法發(fā)現(xiàn)，水稻的品質(zhì)與抗逆型是一對(duì)技術(shù)矛盾。解決技術(shù)沖突可以選擇發(fā)明原理中的分割原理、反向作用原理、參數(shù)變化原理等［4］。

3.1 分割原理。

利用分割原理將育種目標(biāo)分為多個(gè)獨(dú)立的育種系統(tǒng)。抗逆型優(yōu)質(zhì)稻可以分成兩部分，一方面使水稻品種達(dá)到優(yōu)質(zhì)，另一方面使水稻具有很強(qiáng)的抗逆性。品種優(yōu)質(zhì)又可以分為食味品質(zhì)、堊白度、透明度等，抗逆性分為耐高溫、耐低溫、抗稻瘟病、抗稻曲病、抗白葉枯病等不同的類型，然后通過(guò)多次的雜交聚合，使優(yōu)質(zhì)稻品種在不同方面的抗逆性均得到增強(qiáng)。

3.2 反向作用原理。

傳統(tǒng)的抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良水稻的選育一般以優(yōu)質(zhì)水稻為母本，通過(guò)與抗逆性強(qiáng)的父本雜交，選育優(yōu)質(zhì)抗逆型的品種。利用反向作用原理，即以抗逆性強(qiáng)的材料為母本，優(yōu)質(zhì)材料為父本，這樣或許更有利于抗逆優(yōu)質(zhì)水稻品種的培育。

3.3 參數(shù)變化原理。

在水稻抗逆性鑒定的試驗(yàn)中，通過(guò)改變參數(shù)，適度加壓限量。例如，水稻開(kāi)花期抗低溫傳統(tǒng)指標(biāo)23℃可以降至21℃，將穗期抗高溫的傳統(tǒng)指標(biāo)35℃提高至38℃，稻瘟病抗性穗瘟鑒定指標(biāo)7級(jí)可以設(shè)定下限至6級(jí)等，通過(guò)變化參數(shù)加壓的方法選育品種的抗逆性更強(qiáng)。

4 TRIZ理論在植物高產(chǎn)高效栽培技術(shù)中的應(yīng)用

高效施肥技術(shù)中，農(nóng)作物播種前土地施足基肥，以防止作物在生育期出現(xiàn)嚴(yán)重缺肥現(xiàn)象，利用了TRIZ 理論中的事先防范原理。同時(shí)，根據(jù)后期作物的長(zhǎng)勢(shì)情況，判斷在作物是否缺肥或施肥過(guò)量，從而及時(shí)調(diào)整施肥措施，利用了TRIZ 理論中的反饋原理。塑料薄膜覆蓋利用了TRIZ 理論中的柔性殼體或薄膜原理，在作物播種后保持一定的溫度和濕度，利于種子發(fā)芽，在出苗后及時(shí)去除。秸稈還田將作物的秸稈粉碎后撒入田間，作物秸稈含有的有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)重新進(jìn)入土地，增加了土地的營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)下茬作物的生長(zhǎng)，利用了TRIZ理論中的自服務(wù)原理。另外，利用低濃度的生長(zhǎng)激素可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)，利用高濃度的生長(zhǎng)激素可以促進(jìn)果實(shí)增大，利用了TRIZ理論中的未達(dá)到或過(guò)度的作用原理。

5 TRIZ理論在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用

植物組織培養(yǎng)是利用細(xì)胞的全能性發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)無(wú)性繁殖技術(shù)，通過(guò)將植物分離下來(lái)的細(xì)胞、組織、器官等進(jìn)行無(wú)菌培養(yǎng)，而獲得再生的完整植株。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中主要應(yīng)用于快速繁殖優(yōu)良種苗、無(wú)病毒苗的培養(yǎng)、新品種選育、工廠化育苗等，具有廣闊的應(yīng)用前景。但是在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題是變褐現(xiàn)象。褐化是由于多酚氧化酶被氧化成醌類物質(zhì)，同時(shí)其他酶的活性也被抑制，因此，影響植物組織的正常生長(zhǎng)發(fā)育，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致培養(yǎng)物死亡。分析可知影響褐變的因素主要有光照、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、培養(yǎng)基、溫度和濕度等。從光照的角度分析，光照不足會(huì)影響削弱光合作用，極易引起玻璃化發(fā)生。光照增強(qiáng)，則會(huì)增強(qiáng)酶系統(tǒng)的活性，導(dǎo)致褐變現(xiàn)象的發(fā)生。這個(gè)系統(tǒng)中存在的一對(duì)技術(shù)矛盾是光照與物體產(chǎn)生的有害因素。通過(guò)查閱TRIZ 理論提供的矛盾矩陣可知，解決這一技術(shù)矛盾的發(fā)明原理有19，24，32，39 號(hào)原理。結(jié)合組織培養(yǎng)的實(shí)際情況，對(duì)TRIZ理論提供解決矛盾的各種創(chuàng)新原理進(jìn)行篩選分析，優(yōu)選19號(hào)周期性動(dòng)作原理。對(duì)易發(fā)生褐變的植物，在外植體接種后1-2d立即轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基上，連續(xù)轉(zhuǎn)移多次可以使外植體的褐變問(wèn)題得到控制［5］。

6 TRIZ理論在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

目前的聯(lián)合收割機(jī)是由收割臺(tái)、輸送裝置、脫粒裝置、分離裝置、清選裝置、糧箱和傳動(dòng)裝置等組成，可以同時(shí)完成糧食的收割、脫粒；聯(lián)合耕作機(jī)械可以由鏵式犁犁體與立軸式旋耕部件組成，既能進(jìn)行耕地，也能耙地，以上機(jī)械的設(shè)計(jì)中均利用了40個(gè)發(fā)明原理中的組合原理。農(nóng)藥噴霧器的多空噴頭，主要是大流量噴霧時(shí)使用，霧化好，噴灑均勻，工作效率較高，利用了多孔材料原理［6］。

7 TRIZ理論在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

“四位一體”是北方常見(jiàn)的生態(tài)模式，它是由可再生能源（沼氣、太陽(yáng)能）、大棚蔬菜、日光溫室養(yǎng)豬及廁所等4個(gè)因子，通過(guò)合理配置形成以沼氣、太陽(yáng)能為能源，以沼渣、沼液為肥源，實(shí)現(xiàn)種植業(yè)（蔬菜）、養(yǎng)殖業(yè)（豬、雞）相結(jié)合的良性循環(huán)系統(tǒng)，這是一種資源高效利用、綜合效益明顯的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。該生態(tài)系統(tǒng)利用了發(fā)明原理中的自服務(wù)原理和變害為利原理。

8 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)農(nóng)業(yè)正處于快速發(fā)展的階段，TRIZ理論可以推進(jìn)人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程，將TRIZ理論靈活地應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，有利于在我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)更快、更好地發(fā)展。

［1］ 惠榮奎.TRIZ理論創(chuàng)新思維在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中推行的思考［J］.農(nóng)業(yè)科技管理，2013（1）:54-56.

［2］ 趙鶴.基于WDBC 理想化方法提高農(nóng)業(yè)科研院所科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率的理論研究［J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（1）：147-149.