源于自然的作物保护方案

观察、想象、提问，这些最基本的人类思维方式对于农业和科学领域的进步尤其重要，一系列创新成果主要来自对地球生命复杂系统和过程的观察、想象、提出问题并解决问题的过程。在当今的农业领域，许多研究人员都在近距离观察大自然，从中学习，将自然规律应用于农田管理。随着人们观察自然的工具和技术的演化，观察范围和精准度不断提高，作物保护方法迈进了现代作物保护的进程。

作物保护是指一套旨在保护农作物免受杂草、害虫和病害侵袭的工具和农事操作实践的集合。传统的作物保护方法包括作物轮作、土地翻耕、覆盖作物和合成化学品，随着技术的不断进步，现代作物保护方法又出现了生物技术种子，微生物种子处理剂和化学品组合使用，再到即将到来的基于无人机，传感器、卫星的数字和信息技术作物保护方案，及综合以上方案的作物保护。

今天我们从微生物和生物技术种子两个方面来看一下，这些技术是如何取之于自然，然后便捷地用于农田作物保护的。

微生物和土壤科学

显微镜和成像技术的进步增进了人们对微生物活动、细胞过程和土壤健康的了解。随着人们观察大自然的能力不断提高，农事活动也得以进一步改进。

微生物制剂是指那些来源于或含有天然微生物的产品，在农业领域有着广泛的潜在应用，包括

• 帮助植物保持健康，包括营养摄取和保持植物活力
• 靶向作物保护，包括虫害防治和抗病性
• 补充或替代传统肥料和化学品的可能性

微生物种子处理剂是微生物制剂的一种，它从种子萌发时就开始保护作物不受病虫害的侵袭，从作物生长早期就开始进行作物保护，是现代作物保护成功应用的产品之一。此外，微生物制剂使作物生长健壮，能有效地抵抗病虫害的损害，使作物获得更好的收成。

生物技术种子

育种家通过观察作物的表现，更好地理解植物在进化过程中所发生的变化。这些微妙的遗传学线索能够帮助育种家选出抗病虫害，耐除草剂的作物。现代基因测序技术的进一步发展也提供了新的思路，帮助育种家更好地了解植物基因组。人们在对植物基因组知识上的更深理解，加上田间观察结果，让研究的脚步加速，开发抗病虫害，耐除草剂的作物品种。

育种家们已经发现了能够杀死鳞翅目害虫的Bt蛋白，现在有很多Bt作物已经商业化种植，例如Bt棉花、Bt玉米、Bt大豆和Bt油菜，Bt蛋白能很好地保护作物不受鳞翅害虫的侵害，替代杀虫剂对作物进行保护，保证粮食产量。

不仅如此，通过研究植物细胞的内部过程，科学家们还能够培育出抗病毒种子。各种育种技术的应用正在帮助植物科学家模仿植物内部机制，这一趋势涉及到遗传学中的两大类：第一类关注于细胞调节和修饰自身遗传物质的各种机制；第二类关注于细胞用于控制蛋白质产生的内部过程。

这些应用程序中有些已经商业化，并确实带来了益处，例如抗病毒木瓜，这种木瓜品种是在20世纪90年代被开发出来的，将夏威夷木瓜产业从环斑病毒中拯救了出来。抗黄龙病的柑橘拯救了佛罗里达的柑橘产业。

此外，育种家们也已经开发出了耐草甘膦和麦草畏等耐除草剂的作物品种，并且已经商业化种植。这些耐除草剂作物品种可以更好地帮助种植者管理农田杂草，更高效、便捷地进行作物保护。

近年来，在农业中用来观察自然的工具在应用范围和精准度上有所改进，并引领了数字工具的快速发展，人们可以从自然中获得更多的信息，加上好奇心、观察力和由大自然激发的创新灵感，现代作物保护方案仍将不断完善，形成现代化和数字化作物保护综合解决方案。