朱云玲，賀海敏（河南省周口市扶溝縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，河南 扶溝 461300）

中國(guó)是小麥種植大國(guó)，小麥產(chǎn)量居世界前列。在小麥種植管理中，育種是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，做好育種管理是實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)高質(zhì)的重要保障措施。隨著信息化技術(shù)的廣泛普及和應(yīng)用，在小麥育種中運(yùn)行農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，可以篩選出更多優(yōu)良品種，從信息化管理中分析育種工作各項(xiàng)措施的可行性，從而提高育種水平和效率。結(jié)合當(dāng)前中國(guó)小麥育種現(xiàn)狀，在應(yīng)用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)時(shí)，要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，根據(jù)當(dāng)?shù)匦←湻N植實(shí)際情況，有針對(duì)性的開(kāi)展應(yīng)用，以確保應(yīng)用效果良好。

1 扶溝縣小麥育種現(xiàn)狀

扶溝縣地處河南省中部地區(qū)，總面積有1173 km2，可用耕地面積有76000 hm2。糧食產(chǎn)量達(dá)到38萬(wàn)t，優(yōu)質(zhì)小麥種植面積有20000 hm2，種植規(guī)模不斷擴(kuò)大。小麥品種主要以中麥578、鄭麥583、周麥20、周麥36、周麥30等，品種優(yōu)良，抗病性強(qiáng)。在小麥育種方面，結(jié)合本地區(qū)小麥種植條件，研發(fā)了諸多優(yōu)良品種，小麥種植產(chǎn)量逐年增加。

從育種角度來(lái)看，小麥傳統(tǒng)育種工作中對(duì)于各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集是以人工記錄和評(píng)判為主，從育種目標(biāo)確定到穩(wěn)定品系整個(gè)過(guò)程需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，效率不高，也難以較為科學(xué)準(zhǔn)確的對(duì)品種潛力進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)合實(shí)際情況可以將小麥育種的影響因素歸納為以下幾方面：首先，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄形式過(guò)于繁冗，對(duì)于大量的數(shù)據(jù)信息難以及時(shí)作出處理，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保存；其次，數(shù)據(jù)信息共享性較差，不能進(jìn)行遠(yuǎn)程查閱；第三，育種的材料篩選容易受到人為因素影響，準(zhǔn)確度降低；第四，在種質(zhì)資源的提供和運(yùn)用上，很難保證高質(zhì)量、高效率，有一定難度。

2 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在小麥育種中的應(yīng)用

信息技術(shù)具有快速化、智能化、精準(zhǔn)化等特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植中具有非常好的應(yīng)用價(jià)值。從技術(shù)原理來(lái)看，它通過(guò)對(duì)傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的綜合運(yùn)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)活動(dòng)數(shù)據(jù)的采集、分析、傳輸?shù)?，同時(shí)開(kāi)展相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料查詢(xún)、技術(shù)交流、智能調(diào)控等活動(dòng)，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外技術(shù)人員都加大了信息技術(shù)在小麥育種方面的應(yīng)用力度，也取得了一定的成效，小麥育種效率得到了明顯改善。

2.1 育種數(shù)據(jù)的信息化采集

在小麥育種的各個(gè)階段都會(huì)有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，例如親本選擇、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、室內(nèi)考種、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)等環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和獲取所消耗的時(shí)間較長(zhǎng)，勞動(dòng)量較大，并且主觀(guān)影響程度較大，數(shù)據(jù)精確性難以確保，而采用信息技術(shù)則可以有效改善這些問(wèn)題。

首先，對(duì)小麥育種植株形狀參數(shù)的獲取可以利用光譜成像技術(shù)和遙感技術(shù)來(lái)完成。對(duì)麥種顆粒的品質(zhì)性質(zhì)和含量通過(guò)圖像處理技術(shù)來(lái)檢測(cè)，實(shí)行開(kāi)發(fā)脫粒、稱(chēng)重、水分檢測(cè)等一體化快速測(cè)產(chǎn)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥育種期的全過(guò)程觀(guān)測(cè)。

其次，對(duì)于育種中的病害診斷和防治、品種分類(lèi)以及籽粒發(fā)芽等方面可以應(yīng)用圖像處理技術(shù)，利用圖像分析和識(shí)別技術(shù)可以對(duì)常見(jiàn)病害進(jìn)行準(zhǔn)確鑒別，例如對(duì)小麥網(wǎng)腥、印度腥、矮腥等3種病害的識(shí)別，這種技術(shù)所采用的向量機(jī)法明顯優(yōu)于最小距離法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，經(jīng)試驗(yàn)可知其識(shí)別率可達(dá)83%。

第三，借助無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行高空大面積信息捕捉，在無(wú)人機(jī)上搭載高清數(shù)碼攝像機(jī)，可以對(duì)育種區(qū)域的小麥育種信息進(jìn)行采集，根據(jù)采集信息可以提高育種效率，保證育種技術(shù)得到合理運(yùn)用。國(guó)內(nèi)在這方面也要較多研究，例如農(nóng)業(yè)多載荷無(wú)人機(jī)遙感輔助小麥育種信息獲取系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，可以得到小麥生長(zhǎng)中的倒伏情況、葉面積指數(shù)、產(chǎn)量情況、冠層溫度等信息，進(jìn)而為小麥育種工作的優(yōu)化和改善提供信息參考，使育種優(yōu)良性得到保障。

2.2 育種過(guò)程中的數(shù)據(jù)管理

小麥育種過(guò)程中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)較大，包含有育種的溫度、濕度、養(yǎng)分等各方面信息，需要采用信息技術(shù)來(lái)完成采集和處理。傳統(tǒng)小麥育種工作存在著周期較長(zhǎng)、數(shù)據(jù)量多、可追溯性差等缺陷，很難滿(mǎn)足當(dāng)前現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展要求。這就需要充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的分類(lèi)和處理，并通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)和算法分析兩種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)育種數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，同時(shí)融入氣候、土壤、水分等因素，對(duì)所收集材料進(jìn)行準(zhǔn)確篩選，做出優(yōu)劣性判斷。在育種數(shù)據(jù)管理和評(píng)價(jià)上，國(guó)內(nèi)外也建立諸多相應(yīng)的平臺(tái)和軟件，育種的信息化水平得到進(jìn)一步提升，例如美國(guó)植物科研信息系統(tǒng)、北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心等，這些研究機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)都有力促進(jìn)了小麥育種的精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展[1]。

2.3 構(gòu)建育種數(shù)據(jù)評(píng)估模型

小麥育種是一項(xiàng)綜合、復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及到的數(shù)據(jù)信息量較大，尤其是在新品種選育中，需要重點(diǎn)做好這些數(shù)據(jù)的分類(lèi)和整理，并確保相互之間的關(guān)聯(lián)性特點(diǎn)，在實(shí)際育種工作中，對(duì)于同一份材料會(huì)出現(xiàn)多種判斷結(jié)果，導(dǎo)致判斷的精準(zhǔn)性下降，對(duì)此，就需要采用多種綜合性評(píng)估方法，對(duì)于育種人員來(lái)說(shuō)，在選擇評(píng)估模型時(shí)可以以育種目標(biāo)、品質(zhì)要求等為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一份材料的精準(zhǔn)評(píng)估和判斷，這樣可以減少主觀(guān)因素的影響，從而使最后得到的育種信息更為全面和精確，為各種育種決策提供依據(jù)。

2.4 種質(zhì)資源的信息化管理

農(nóng)作物種植中，種質(zhì)資源是確保品種優(yōu)良的基礎(chǔ)，同時(shí)也是育種技術(shù)研究的重要材料。在當(dāng)前農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中，大多數(shù)農(nóng)家品種被淘汰，優(yōu)良的品種資源越來(lái)越少，導(dǎo)致很多優(yōu)良性狀基因保存和利用難度增加。對(duì)此，就需要在育種工作開(kāi)展中，做好中間材料的保存和使用工作，實(shí)行種質(zhì)資源的規(guī)范化管理，構(gòu)建信息化管理系統(tǒng)，提高貯存的安全性，保證其可以得到科學(xué)利用。

3 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在小麥育種中的應(yīng)用建議

3.1 提高廣泛性和適用性

小麥育種的整個(gè)過(guò)程會(huì)受到較多因素影響，育種數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性也會(huì)受到干擾，需要對(duì)這些影響因素進(jìn)行綜合分析，并采用綜合評(píng)估方法，減少主觀(guān)方面的影響。在未來(lái)小麥育種工作中，對(duì)于性狀選擇要嚴(yán)格按照育種目標(biāo)，有針對(duì)性的選擇，同時(shí)采用多種綜合評(píng)估方法，按照性狀差異設(shè)定科學(xué)的權(quán)重系數(shù)，對(duì)材料的價(jià)值進(jìn)行全面分析，從而形成更為科學(xué)合理的綜合性狀評(píng)估方法。此外，還可以在信息技術(shù)應(yīng)用背景下，加強(qiáng)與生物信息學(xué)、專(zhuān)家系統(tǒng)、植物數(shù)字模擬等進(jìn)行結(jié)合，滿(mǎn)足各個(gè)地區(qū)小麥育種的實(shí)際需要[2]。

3.2 完善信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

基礎(chǔ)設(shè)施完善主要是信息化的硬件和軟件建設(shè)方面，當(dāng)前大部分的科研機(jī)構(gòu)在育種數(shù)據(jù)采集和處理設(shè)備上，還是以引進(jìn)為主，造成成本支出加大，而且從設(shè)備自身來(lái)說(shuō)，對(duì)于性狀采集也是以單個(gè)為主，性?xún)r(jià)比很低，日常維護(hù)工作難度較大，受到的影響因素較多，例如資金、技術(shù)、操作等，這些都使得其適用范圍較小，很多規(guī)模較小的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)難以承受。對(duì)此，就需要從各方面入手改善這一問(wèn)題，積極研發(fā)新的、性?xún)r(jià)比高的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和育種設(shè)備，在當(dāng)前農(nóng)業(yè)信息技術(shù)廣泛普及下，可以對(duì)光譜成像技術(shù)、遙感技術(shù)、光電技術(shù)等進(jìn)行合理引用，實(shí)現(xiàn)育種數(shù)據(jù)的全面采集和科學(xué)分析處理，提高數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用價(jià)值，從而使基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更為完善，將成本降低到最小，可以大范圍推廣使用。

3.3 打造復(fù)合型專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍

小麥育種中應(yīng)用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)不僅是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)改革的要求，更是提高種植產(chǎn)量和品質(zhì)的需要。信息技術(shù)應(yīng)用的效果很大程度上取決于人才的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，要了解常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，還要對(duì)常規(guī)育種要點(diǎn)有掌握，實(shí)現(xiàn)對(duì)育種數(shù)據(jù)的全面采集和整理，通過(guò)軟件操作來(lái)得到科學(xué)的評(píng)估結(jié)果，在實(shí)際工作開(kāi)展中，還要對(duì)信息設(shè)備和軟件進(jìn)行日常維護(hù)和故障處理，提高使用效率。對(duì)于地區(qū)農(nóng)業(yè)部門(mén)來(lái)說(shuō)，就要把握時(shí)代發(fā)展動(dòng)向，積極推廣和運(yùn)用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，加大小麥育種的投入力度，對(duì)現(xiàn)有信息育種隊(duì)伍進(jìn)行培訓(xùn)教育，提高專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，使其更好的在小麥育種工作中發(fā)揮指導(dǎo)作用，保證小麥育種工作順利進(jìn)行[3]。

4 結(jié) 語(yǔ)

小麥育種工作是當(dāng)前中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要內(nèi)容，運(yùn)用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)可以提高育種水平和效率，保證種植高產(chǎn)。在信息技術(shù)和育種工作融合過(guò)程中，要重視人才培養(yǎng)，完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加大研發(fā)投入力度，全面實(shí)現(xiàn)育種的信息化和標(biāo)準(zhǔn)化，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。