农业病虫害绿色防控技术的示范与应用
杨志鹏
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杨志鹏,. 农业病虫害绿色防控技术的示范与应用[J]. 农业学报,20244. DOI:10.12721/ccn.2024.157031.
摘要: 在全球人口不断增加、食品需求不断提高的情况下,农业生产受到了提高产量、改善品质的压力。传统化学防治方法虽效果显著,但是长期大剂量施用化学农药可能造成环境污染,害虫抗药性提高和食品安全等问题。所以,找到一种不仅能够有效防治病虫害还能够减少环境污染的绿色防控技术已经成为农业科技发展中的迫切要求。基于此,本文旨在从抗病虫品种选择,作物布局优化和栽培管理强化等方面论述绿色防控技术在农业病虫害中示范应用、生态调控技术与物理防控技术,目的是为农业生产绿色转型提供理论依据与实践指导。
关键词: 农业病虫害;绿色防控技术;农业生产
DOI:10.12721/ccn.2024.157031
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一、农业生产中病虫害绿色防控的必要性

1.1保障农业生产安全

农业生产作为维持人类赖以生存和发展的基础性产业,其病虫害频发和扩散给农作物产量和质量带来严重的威胁。防治病虫害的传统方法大多依靠化学农药,尽管在短期内效果显著,但是从长远看,它所造成的环境污染问题,生态平衡破坏问题和农产品质量可能造成的影响等问题都是不可忽视的【1】。所以探索和推行病虫害绿色防控技术已经成为现代农业可持续发展所必须。绿色防控技术,也被称为生物防控或生态防控,其核心目标是通过一系列非化学的干预手段,来有效地遏制病虫害的暴发和扩散,从而确保农作物能够健康地生长。确保农业生产的安全是这个进程的中心目标。采用绿色防控技术不仅有利于减少化学农药使用量,减轻农业生产给环境带来的负担,而且可以提高作物抗病虫害能力,促进农产品安全性和市场竞争力。

绿色防控技术体系当中生物防治发挥着举足轻重的作用。通过引进或培养捕食性昆虫如瓢虫和蜘蛛,以及放牧性天敌如蛙和鸟类,我们能够有效地控制害虫的数量,从而降低它们对农作物的伤害。微生物防治是一种生物方法,它通过使用特定的微生物,如细菌和真菌,来对病虫害进行生物性的抑制或消灭,这样也能在不污染环境的情况下,实现对病虫害的有效控制。在绿色防控技术中,物理防治技术也是其中一项重要内容。通过运用光、热、声波等多种物理元素,并配备黄色粘虫板和性信息素捕捉器等设备,我们可以有效地吸引并捕获害虫,从而降低它们对农作物的伤害。通过调整农作物的种植模式,例如实施轮作和间作,以及进行合理的肥料和水分管理,我们可以为农田创造一个不利于病虫害生长和繁殖的生态环境,进而减少病虫害的发生。

在推行绿色防控技术时,也需要重视对技术进行全面应用和创新,并通过融合生物防治,物理防治及生态防治多种方法,从而形成完整的病虫害综合防治体系。要针对特定作物生长特点及病虫害发生情况制定个性化防治方案,做到精准防治。

1.2提升农业生态环境质量

农业生产是否可持续,生态环境是否和谐共生,是我国当代农业发展中的一个重要课题。在这种情况下,病虫害绿色防控技术就变得格外关键,它不仅关系着农作物产量和质量,而且还对农业生态环境质量造成了直接影响。传统病虫害防治方法主要依靠化学农药进行防治,尽管短期内可以有效地防治病虫害,但是长期施用容易使害虫产生抗药性,天敌种群遭到破坏,环境污染加重,进而给农业生态环境带来不可逆的危害。所以改变防治思路和采取绿色防控技术对促进农业生态环境质量的改善有着十分重要的作用。

绿色防控技术,实质是生态友好型病虫害治理策略,核心是通过模仿自然生态系统自我调节机制、利用生物多样性及生态过程进行病虫害防治。该方法既减少化学农药用量,降低环境压力,又有利于农业生态系统自然平衡的恢复与维护。

绿色防控技术推广也有利于增强农业生态系统自净能力。减少化学农药投入可减少农药残留造成水源、土壤等污染、保护非靶标生物、维持生态系统物种多样性等。这样既有利于农田生态系统自然净化功能的恢复,又能促进农田生态系统抵御外界干扰与恢复力的增强。

二、当前农业生产中病虫害绿色防控应用存在的主要问题

农业病虫害绿色防控技术作为现代农业的一个重要发展方向,其目的是以环境友好型方式降低化学农药使用量,维护农业生态环境和推动农业可持续发展。但在推广应用过程中还面临一系列的挑战及问题,其存在一定程度限制了绿色防控技术有效开展及推广。

绿色防控技术推广受农业生产者认知水平、技术水平等因素制约,部分地区特别是农业技术落后地区,农户对绿色防控技术认知不到位,相关知识与技能欠缺,很难正确认识与应用【2】。绿色防控技术运行要求比较高,对农户的技术能力以及实践经验都有一定要求,这通常是普通农户缺乏的。缺乏对绿色防控技术进行研究开发及创新也是现阶段所面临的重要课题,虽然现阶段已经有部分绿色防控技术被使用,但是相比较化学防治方法而言,绿色防控技术在类型及成效上仍显欠缺。某些技术在特定情况下防治效果不尽人意,而且费用比较昂贵,一定程度影响农户接受度及应用意愿。

绿色防控技术推广应用也受政策支持、市场机制等因素的制约,部分区域因政策激励不到位、市场导向不到位等原因导致绿色防控技术很难获得充分重视并投入资金。农户在病虫害压力下通常会选择成本低,见效快的化学农药而不是投资大,见效慢的绿色防控方式。绿色防控技术推广也面临信息传递不畅,高效技术信息传递与沟通对促进农户认知水平与技术应用能力具有重要意义。但当前农业技术推广体系还不够健全,农户获得新技术信息渠道受限,导致绿色防控技术推广速度与覆盖范围受限。

绿色防控技术应用成效受生态环境,气候条件等因素影响较大。不同地理环境,气候条件显著影响病虫害发生及防治效果。某些绿色防控技术可能会在具体的环境中取得显着成效,而在另一些环境中成效并不理想。所以如何针对不同生态环境与气候条件因地制宜的选择与调整绿色防控技术是一个急需解决的课题。

三、常见绿色防控技术

3.1生态调控技术

在农业病虫害绿色防控技术领域,生态调控技术因其环境友好,维持生态平衡等特点备受关注。该项技术的目的是模拟自然生态系统调控机理,利用生物多样性及生态过程防治病虫害,以降低对化学农药依赖程度,避免了环境污染及农药残留等问题,使农业生产可持续发展。生态调控技术,其核心是建设与维持健康稳定的农业生态系统。该体系中作物品种选择,作物布局优化和栽培管理强化等关键环节。选择抗病虫品种对防治病虫害有很好的效果,选择抗病虫品种可从源头减少病虫害侵害和农业生产风险。抗病虫品种选育需依靠种质资源收集和鉴定,同时还需利用杂交育种,诱变选育等现代选育技术。但抗病虫品种选育过程繁杂,需长期研究及巨额经费投入,面临维持品种抗性稳定性及持久性等问题。

优化作物布局就是要通过合理轮作,间作,套种来调整农作物种植结构,突破病虫害生命周期,减少病虫害发生。轮作既利于平衡土壤养分、调整土壤理化性状,又可改善土壤肥力、提高作物抗病虫能力。间作套种方法是通过交叉种植不同的作物,从而增加农田生态系统的复杂性和稳定性,并提升作物的整体抵抗能力【3】

这些常规农业实践方法由于简便易行、费用较低,历来是广大农户防治病虫害的优选措施。加强栽培管理就是要从改善田园卫生状况、防治病源、减少或防治病虫害等方面入手。深耕灭茬,及时消灭病虫害植株及残体,合理调节水肥是行之有效的栽培管理手段。这些措施可减少病原物接种体及害虫数量,减轻病虫害扩散蔓延风险。水肥管理在调控植物生长、提高农作物抗病虫害能力等方面起着至关重要的作用,水肥管理得当可以增强农作物生长势、提高农作物抵御病虫害能力。

3.2物理防控技术

在农业病虫害绿色防控技术示范应用探索中,物理防控技术因其特有优势及实际效果而成为农业生产过程中必不可少的环节。物理防控技术以害虫生长习性与生物特征为主线,通过布设特定引诱物对害虫进行引诱与灭杀,以有效防治病虫害发生蔓延。色板诱杀是应用较为广泛的物理防控方法之一,它利用害虫对于特定色彩的趋向性特别是趋黄性实现诱杀。果蔬种植区应用黄色诱杀板已收到明显效果。该诱杀板,通过对害虫进行诱杀而陷入窘境,有效降低害虫数量,提高害虫治理效果。色板诱杀技术既操作简单,又成本低,环境友好,非常适合绿色防控。

对于土壤害虫和飞蛾类害虫,杀虫灯的使用被证明是一个高效的策略。本实用新型通过设置杀虫灯于农田内,利用害虫趋光性强的特点,在夜晚吸引害虫飞散至光源处,达到集中杀灭的目的。此法对防治夜间活动害虫效果特别好,可减轻害虫对农作物的危害而又不影响其生长。杀虫灯的应用在提高病虫害治理效率的同时,还能降低化学农药用量,利于保持农田生态平衡。在物理防控技术中,性诱剂应用又是一个很重要的方面。本实用新型通过对害虫性信息素进行仿真,将害虫吸引过来进行集中灭杀,该方式能够有效降低农作物种植区域虫卵数量,实现彻底清除害虫。性诱剂应用针对性强,作用范围广,可达到有效防治害虫而不损害天敌等非靶标生物。

3.3转基因防控技术

现代农业生产过程中病虫害防治工作始终是作物产量与品质提升的关键环节。在生物技术快速发展的今天,转基因防控技术凭借其特有的优势已逐步成为绿色防控策略中的一个重要环节。转基因防控技术分为转基因昆虫与转基因农作物两大类型,利用基因重组技术使昆虫或者作物具有全新的特性,从而实现对病虫害进行有效控制。转基因昆虫技术是指利用基因工程手段使害虫形成一种全新的生理特征或者行为模式而导致害虫存活与繁殖能力下降。如黑腹果蝇,地中海实蝇,埃及伊蚊和冈比亚按蚊经基因重组后出现致残或者死亡的特征,从而有效地控制其种群【4】。该技术的运用在减少化学农药使用量的同时还能减少环境污染,促进病虫害防控工作高效持续进行。

转基因农作物技术的核心是将特定的基因导入农作物的基因组,从而为作物带来如抗虫、抗病、耐旱、耐寒、高产和高品质等新的特性。这类转基因作物能不同程度地抵御病虫害,降低农药用量,增加作物产量与质量。如Bt抗虫棉利用从土壤细菌中表达出的杀虫蛋白有效地防御棉花主要害虫,显著增加棉花产量与质量。抗病番木瓜、抗虫杨树及其他转基因作物的推广应用也证实转基因技术对增强作物抗性、降低农药使用量具有显著作用。我国转基因技术研究与应用已经取得一定进步。从20世纪转基因技术研究起步至今,我国已经初步建立起水稻,小麦,玉米,棉花,油菜等转基因主要作物技术标准体系,以及Bt抗虫棉,抗病番木瓜和抗虫杨树转基因作物商业化种植获批。这些研究成果的获得表明我国已经具备了转基因技术研究的基础与能力。

四、结语

农业病虫害绿色防控技术,对促进农业生产可持续性,生态友好性至关重要。通过选择抗病虫品种,优化作物布局,强化栽培管理,结合生态调控及物理防控,病虫害发生蔓延得到有效控制,对化学农药依赖性降低,农业生态环境保护。转基因技术的提出给病虫害防控带来了全新的解决思路,虽然还面临着许多挑战,但是其中的潜力也是不可忽视的。今后,需要不断加强技术研发,人才培养以及政策支持等方面工作,从而促进绿色防控技术得到广泛运用,使农业生产和环境保护协调共进。

参考文献:

[1]徐灵超,刘新伟,孙新平等.宁乡市双季稻病虫害绿色防控技术集成示范与应用效果[J].基层农技推广,2023,11(12):40-44.

[2张斌.农业病虫害绿色防控技术的示范与应用[J].南方农业,2021,15(18):45-46.

[3]张俊华.农业病虫害绿色防控技术的前沿科学问题[J].种子科技,2022,41(08):124-126.

[4]钟珍秀.农业生产中病虫害绿色防控的必要性及存在的问题[J].种子科技,2022,41(12):103-105.