新闻资讯

高分辨卫星支持下的道地药材调优栽培研究及应用示范时间:2017-09-18  来源: 未知 点击:(

  道地药材是人们传统公认且来源于特定产地的名优正品药材,是中药材精粹之所在,也是历代医家防病治病最有力的武器之一。道地药材的复杂性超乎想象,令其难以复制。除了当地独特的种质资源,特殊的物候条件同时成就了道地药材独一无二的品质与不可替代的临床疗效。
  根据第三次全国中药资源普查结果统计显示,我国有中药资源12807种,其中包括植物11146种。然而由于生态系统的逐步崩坏与农作物的大面积侵袭,道地药材已经失去了原有的野外生存环境,同时我们对于药材资源的需求却在逐年增加。如何运用现代技术手段,保障药材的道地性,保护我们国家宝贵的药材资源,是近年来信息技术、种植农业与中药学等科学的交叉研究热点。
  5月7日,第二届中药质量控制与风险管控学术研讨会上,中国工程院院士黄璐琦就高分辨卫星支持下的道地药材调优栽培研究及应用示范这一话题进行了精彩的演讲,他对如何通过卫星遥感技术进行科学、高效药材栽培,如何通过数据采集、建模、分析等建立最佳栽培体系等问题进行了系统、全面的介绍。
  1.卫星支持下的精准农业
  卫星定位、地理信息、遥感技术均属于精准农业的一部分,并被誉为新世纪可持续农业发展的重要途径。“精准农业”起源于美国,八十年代初随着美国农业部与美国太空署合作协议的签署,美国太空署将提供更多的高性能遥感卫星支持美国农业的发展,九十年代初进入生产实际应用。
  我国“精准农业”起始于1999年,国家发改委和科技部共同组织建立适合我国国情的拥有自主产权的精准农业技术体系,河南鹤壁率先使用星陆双基遥感来监测农作物生长。虽然起步略迟但我国卫星技术现属于国际一流水准,由此被迅速广泛应用,并带动精准农业迅速发展,同时这项技术也被运用于中药材的田间质控与资源保护。
  2.3S技术打造药材田间质控
  本次大会上,黄院士通过黄芩、续断、淫羊藿3种药材在6个示范基地种植情况的介绍,让我们了解到道地药材的调优栽培与精准质控过程中运用的信息技术与3S等高新技术。它们的核心是全球卫星定位系统(GPS),地理信息系统(GIS),遥感技术(RS),计算机自动控制系统等集成体系,而随之兴起的网络抽样技术、产量监测器、变量控制技术、药材模拟模型等技术掀起了一场新的中药材种植技术革命。
  高性能遥感卫星(GPS)可以提供更高分辨率的遥感图像,探测感应大规模的害虫迁移,更多的物候信息及更多通道的光谱信息。同时在喷药机上安装GPS自动导航驾驶设备,可进行定点变量喷药等。
  地理信息系统(GIS)在土壤养分快速或实时采集技术研究方面发挥着不可估量的作用。目前数据采集是在田间划分网格进行土壤取样,化验分析。
  遥感和传感器监测(RS)精度让田间质控更加精确。随着高分辨率、多波段、高性能的遥感卫星应用到农业发展中,遥感和传感器监测精度从过去的5-l0米,精确到l米,为变量施肥、喷药等提供了有效数据支持。
  以续断栽培信息参数为例,全年平均气温12-17℃,年降雨量750-950mm,相对湿度70-80%,栽培基地海拔900-2700米,土壤条件、生态条件等等信息都通过上述技术手段有完整的记录。以上基础参数再通过计算机系统运算,来实现科学化田间管理。
  3.软件发展助力构建药材标准
  计算机系统目前通过5部分模块,构建中药材的规模化、规范化、数据化、持续化发展,它们分别为:(1)计算机模拟管理决策模型相关模块,确定每种药材的最佳种植模型,采用变量投入,实现田间药材质控目标;(2)作物中杂草信息的实时快速采集技术模块,通过相应的机械设备开展精确、高效的杂草防治工作;(3)药材生长发育营养信息的实时快速诊断技术模块,把控合理肥量;(4)作物病害、虫害信息的实时快速采集、诊断技术模块,可控制农药的投放总量,减少农药的残留和污染;(5)排水和精准灌溉技术模块,包括土壤湿度传感器,变量喷灌、滴灌技术等,实现节水、节能生态种植。
  在硬件与软件共同发展的基础上,系统建立了药材长势与环境参数反演结果的遥感模拟模型,并与地面同步测量的药材长势及环境参数进行精度检验,最终实现精准的药材栽培、生产、采收过程的质量控制。
  在成果方面,黄院士的团队通过在6个示范种植基地开展的研究工作,最终制定了道地药材、中药材特色栽培、中药材特色加工等5项团体标准,并建设形成道地药材调优栽培信息服务平台。
  结语
  相较于普通经济作物,中药材本就具有更为特殊的地位与更加严格的品质把控标准,因此对于每种药材都应该建立一套相应的种植规范。即从药品源头开始,通过飞速发展的信息化手段,不断的推动、完善中药材质控体系,特别是对于中药材种植、种质资源保护、药材品质保障与质量一致性的研究等,让新的技术助中药品质赢在起点。

本网站属于学术、交流非经营性网站。站内部分资源来自互联网、报刊等媒体,所载内容并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

电话:010-64827177 邮箱:hr_wxh@zgzypj.org 地址:慧忠北里105号B段京师科技大厦5层 北京康派特药物研究评价中心 京ICP备12040100号-1 京公网安备11010502022780