在21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展中,環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展成為重要議題。傳統(tǒng)病蟲害防治方法過度依賴化學(xué)農(nóng)藥方式,對生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅,影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。我國農(nóng)業(yè)科技界積極尋求有效控制病蟲害,維護(hù)生態(tài)平衡新型農(nóng)業(yè)防治方法。生物防治以生態(tài)為基礎(chǔ)、環(huán)境友好病蟲害防治策略,在此背景下應(yīng)運(yùn)而生,受到廣泛關(guān)注應(yīng)用。東臺市位于我國江蘇省東部沿海地區(qū),以小麥種植為主。小麥作為該地區(qū)主要糧食作物,其產(chǎn)量、質(zhì)量關(guān)系到當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。然小麥生長過程中受到各種病蟲害侵?jǐn)_,嚴(yán)重影響小麥健康生長。傳統(tǒng)病蟲害防治方法多以化學(xué)農(nóng)藥為主,雖然短期內(nèi)效果顯著,但長期帶來諸多生態(tài)環(huán)境問題。本文聚焦于東臺市小麥病蟲害生物防治方法,綜合運(yùn)用天敵昆蟲、微生物農(nóng)藥等生物技術(shù)手段,探索環(huán)保高效、可持續(xù)的小麥病蟲害防治策略。有效降低化學(xué)農(nóng)藥使用量,減輕對環(huán)境危害,提高小麥品質(zhì),促進(jìn)東臺市農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。
一、東臺市小麥病蟲害現(xiàn)狀剖析
1、主要病蟲害種類及其危害
①小麥蚜蟲
小麥蚜蟲是東臺市小麥生產(chǎn)常見害蟲,以小麥汁液為食,大量聚集在小麥葉片、莖稈,導(dǎo)致葉片枯黃卷曲。小麥蚜蟲還是病毒病傳播媒介,引發(fā)小麥黃矮病等病害,進(jìn)一步加劇小麥減產(chǎn)。
②小麥條銹病
由真菌引起病害,在東臺市小麥田中普遍發(fā)生。條銹病在小麥葉片上形成黃色至橙黃色條斑,嚴(yán)重時覆蓋整個葉片,導(dǎo)致葉片光合作用下降,影響小麥產(chǎn)量品質(zhì)。若不及時防治,條銹病迅速蔓延,造成大面積小麥減產(chǎn)。
③小麥赤霉病
赤霉病是一種由鐮刀菌引起病害,多發(fā)生在潮濕多雨季節(jié)。主要危害小麥穗部,導(dǎo)致小麥穗枯黃、籽粒干癟,嚴(yán)重時整穗腐爛。赤霉病降低小麥產(chǎn)量,使小麥籽粒中產(chǎn)生有毒物質(zhì),對人畜健康構(gòu)成威脅。
④小麥吸漿蟲
小麥吸漿蟲是另一種嚴(yán)重危害小麥害蟲,在小麥灌漿期鉆入麥粒中吸食漿液,導(dǎo)致麥粒干癟、品質(zhì)下降。吸漿蟲危害難以直觀發(fā)現(xiàn),但其對小麥產(chǎn)量影響不容忽視。
2、現(xiàn)有防治措施及其局限性
①小麥的化學(xué)防治
化學(xué)防治是目前常用病蟲害防治手段,農(nóng)民噴灑農(nóng)藥殺滅害蟲或病原菌。這種方法在短期內(nèi)效果顯著,能迅速控制病蟲害蔓延。但長期使用化學(xué)農(nóng)藥導(dǎo)致病蟲害產(chǎn)生抗藥性,使得防治效果降低。例如,化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)有破壞作用,殺死非目標(biāo)生物,破壞生態(tài)平衡。農(nóng)藥殘留是重要問題,對消費(fèi)者健康造成潛在威脅。
②小麥的物理防治
物理防治利用溫度、光照、聲音等物理因素干擾病蟲害。例如,利用紫外線或高溫來消滅病原菌。物理防治方法需要特定設(shè)備支持,其效果因環(huán)境條件和病蟲害種類有所差異。此外,物理防治方法成本較高,在大規(guī)模農(nóng)田中應(yīng)用難度較大。
③小麥的生物防治
生物防治是利用天敵、寄生蟲等生物因子控制病蟲害方法,這種方法對環(huán)境友好,不會破壞生態(tài)平衡。但生物防治方法效果受到多種因素影響,如天敵數(shù)量、環(huán)境適應(yīng)性等。生物防治方法研發(fā)需要較多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持,效果不如化學(xué)防治迅速。生物防治產(chǎn)品儲存存在技術(shù)難題,對于存放環(huán)境要求較高。
二、生物防治理論與實(shí)踐
1、生物防治的理論基礎(chǔ)
生物防治理論基礎(chǔ)建立在生態(tài)學(xué)、生物學(xué)原理上,反映生物間復(fù)雜精細(xì)相互關(guān)系。其中,食物鏈理論是生物防治核心理論基礎(chǔ),揭示生物之間取食與被取食關(guān)系,構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)基礎(chǔ)。在食物鏈中,每個生物占據(jù)特定位置,扮演特定角色,共同維持生態(tài)系統(tǒng)平衡穩(wěn)定。生物防治基于這種食物鏈關(guān)系,引入天敵控制害蟲數(shù)量。如捕食性昆蟲、寄生性昆蟲等,能有效減少害蟲種群密度,降低害蟲對農(nóng)作物危害。利用生物間自然調(diào)節(jié)機(jī)制,安全環(huán)保。生物防治涉及生物多樣性,為生態(tài)系統(tǒng)提供豐富物種資源,使得生態(tài)系統(tǒng)具有更強(qiáng)抵抗力。生態(tài)平衡強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)中各生物種群之間平衡協(xié)調(diào),以及生物與環(huán)境之間相互適應(yīng)。通過保護(hù)和利用天敵等有益生物,有助于維護(hù)平衡協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。
2、生物防治技術(shù)在小麥病蟲害防治中的應(yīng)用
天敵昆蟲利用是生物防治技術(shù)重要組成部分,針對小麥蚜蟲等害蟲引入天敵,如瓢蟲、草蛉和食蚜蠅等。這些天敵昆蟲有效控制害蟲數(shù)量,減少害蟲對小麥危害。通過人工繁殖和釋放天敵昆蟲,可進(jìn)一步增強(qiáng)對害蟲控制效果。微生物農(nóng)藥在小麥病蟲害防治中發(fā)揮重要作用,例如利用蘇云金桿菌、白僵菌等微生物制劑,可有效防治小麥害蟲。微生物農(nóng)藥對害蟲具有高效殺蟲活性,對環(huán)境友好,不會破壞生態(tài)平衡。與天敵昆蟲等生物防治方法相結(jié)合,提高防治效果。除上述兩種技術(shù)外,生物防治技術(shù)還利用信息素誘捕害蟲、種植抗病蟲害小麥品種等方法。通過釋放害蟲性信息素誘捕害蟲,降低害蟲種群密度。培育新小麥品種,提高小麥對病蟲害抵抗力,減少病蟲害發(fā)生。
例如,在某小麥種植區(qū)引入赤眼蜂作為天敵昆蟲。經(jīng)過一個生長周期觀察,發(fā)現(xiàn)赤眼蜂對小麥蚜蟲控制效果顯著。在釋放赤眼蜂區(qū)域,蚜蟲數(shù)量減少85%,未釋放區(qū)域蚜蟲數(shù)量減少30%。另一項(xiàng)研究使用瓢蟲控制小麥蚜蟲,在瓢蟲釋放區(qū)域蚜蟲種群密度降低70%。利用蘇云芽孢桿菌這種微生物農(nóng)藥進(jìn)行小麥病害防治試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其對小麥條銹病防治效果尤為顯著。在噴灑蘇云芽孢桿菌試驗(yàn)區(qū),小麥條銹病發(fā)病率降低60%,病情指數(shù)顯著降低。因此,在小麥產(chǎn)區(qū)采用綜合生物防治策略,釋放天敵昆蟲和使用微生物農(nóng)藥,使小麥病蟲害總體發(fā)生率降低75%,小麥產(chǎn)量提高20%。
三、東臺市小麥病蟲害生物防治策略探討
1、天敵昆蟲的利用
天敵昆蟲利用需要精確生態(tài)學(xué)知識,深入了解目標(biāo)害蟲及其天敵生物學(xué)特性、生活習(xí)性以及彼此之間相互作用。例如,瓢蟲是蚜蟲天敵,而蚜蟲危害小麥作物。引入適量瓢蟲,可有效控制蚜蟲數(shù)量,保護(hù)小麥免受損害。為確保天敵昆蟲有效控制害蟲,需要在合適時間、地點(diǎn)釋放適量天敵,涉及天敵昆蟲人工繁殖技術(shù),確保有足夠數(shù)量用于釋放。研究天敵昆蟲擴(kuò)散適應(yīng)性,確保在釋放后能在農(nóng)田中生存,有效控制害蟲。天敵昆蟲利用與其他農(nóng)業(yè)管理措施相結(jié)合。例如,合理耕作制度、種植結(jié)構(gòu)和灌溉方式等,可創(chuàng)造有利于天敵昆蟲生存環(huán)境。減少化學(xué)農(nóng)藥使用,避免對天敵昆蟲造成不必要傷害。在實(shí)際應(yīng)用中,天敵昆蟲利用取得顯著成果。許多地區(qū)引入天敵昆蟲,成功控制小麥等作物害蟲數(shù)量,提高農(nóng)作物產(chǎn)量。這種方法成功應(yīng)用需要持續(xù)監(jiān)測管理,確保天敵昆蟲和害蟲之間平衡得以維持。
2、微生物農(nóng)藥的應(yīng)用
微生物農(nóng)藥具有多種優(yōu)勢,其選擇性強(qiáng),能針對性防治特定病蟲害,對人、畜、農(nóng)作物和自然環(huán)境相對安全。微生物農(nóng)藥不易產(chǎn)生抗性,意味長期使用不會導(dǎo)致病蟲害產(chǎn)生抵抗力,保證防治效果持久性。微生物農(nóng)藥使用有助于減少化學(xué)農(nóng)藥依賴,降低農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境農(nóng)藥殘留,符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求。在實(shí)際應(yīng)用中,微生物農(nóng)藥通過多種方式施用,如噴霧、灌溉、拌種等。例如,在小麥種植中,使用含有枯草芽孢桿菌微生物農(nóng)藥防治小麥病害。這種農(nóng)藥能在小麥葉片和根系周圍形成保護(hù)層,阻止病原菌侵入繁殖,有效控制病害發(fā)生傳播。微生物農(nóng)藥與其他生物防治方法相結(jié)合,如天敵昆蟲利用等形成綜合防治體系。這種綜合防治策略提高病蟲害防治效果,進(jìn)一步降低化學(xué)農(nóng)藥使用量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。但微生物農(nóng)藥應(yīng)用面臨挑戰(zhàn),例如微生物農(nóng)藥效果受到環(huán)境條件如溫度、濕度等因素影響。微生物農(nóng)藥研發(fā)生產(chǎn)成本相對較高,需要更多投入支持。為充分發(fā)揮微生物農(nóng)藥優(yōu)勢,需要加強(qiáng)研發(fā)創(chuàng)新,提高生產(chǎn)效率。
3、生物防治與化學(xué)防治的結(jié)合
生物防治利用天敵昆蟲、微生物農(nóng)藥等生物資源控制病蟲害,具有環(huán)保安全優(yōu)點(diǎn),但起效較慢,且防治效果受到環(huán)境條件和生物因子影響。而化學(xué)防治通過噴灑化學(xué)農(nóng)藥迅速殺滅病蟲害,具有見效快、操作簡便等特點(diǎn)。將生物防治與化學(xué)防治相結(jié)合,可充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢,彌補(bǔ)各自不足。這種結(jié)合策略可根據(jù)病蟲害實(shí)際情況,使用生物防治方法進(jìn)行預(yù)防控制,利用天敵昆蟲控制害蟲數(shù)量,使用微生物農(nóng)藥抑制病原菌生長。當(dāng)生物防治方法無法完全控制病蟲害時,再及時采用化學(xué)防治方法進(jìn)行補(bǔ)救,確保農(nóng)作物安全產(chǎn)量。這種結(jié)合策略關(guān)鍵在于合理選擇搭配生物防治和化學(xué)防治方法,在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)病蟲害種類、發(fā)生程度等因素進(jìn)行綜合考慮。例如,在病蟲害發(fā)生初期,優(yōu)先采用生物防治方法,減少對環(huán)境人體危害。在病蟲害嚴(yán)重或生物防治效果不佳時,及時采用化學(xué)防治方法進(jìn)行控制。生物防治與化學(xué)防治結(jié)合,需要合理選擇化學(xué)農(nóng)藥,盡量選用低毒、低殘留農(nóng)藥品種,減少對環(huán)境的危害。嚴(yán)格控制化學(xué)農(nóng)藥使用量,避免過度使用導(dǎo)致病蟲害產(chǎn)生抗藥性。并加強(qiáng)病蟲害監(jiān)測預(yù)警,及時發(fā)現(xiàn)并采取措施控制病蟲害發(fā)生傳播。
四、東臺市小麥病蟲害綜合治理實(shí)踐
1、現(xiàn)有生物防治技術(shù)的改進(jìn)與優(yōu)化
針對生物防治技術(shù)存在長效性差問題,研究者致力尋找開發(fā)新生物農(nóng)藥。新農(nóng)藥需要更長有效期和穩(wěn)定性能,減少噴灑頻率,降低農(nóng)民勞動成本。為提高生物農(nóng)藥穩(wěn)定性,科研人員研究如何通過添加劑或特殊制劑技術(shù),增強(qiáng)其對外界環(huán)境抵抗力。生物防治技術(shù)優(yōu)化體現(xiàn)在對天敵昆蟲有效利用。例如,通過基因工程技術(shù),改善天敵昆蟲性能,提高其捕食或寄生害蟲效率。開展精確生態(tài)學(xué)研究和田間試驗(yàn),確定最佳天敵昆蟲釋放策略,最大化其防治效果。為了提升赤眼蜂對棉鈴蟲控制效果,科研人員采用基因工程技術(shù)對赤眼蜂進(jìn)行改良。向赤眼蜂體內(nèi)轉(zhuǎn)入特定基因,使其具有更強(qiáng)搜索和寄生棉鈴蟲能力。提高赤眼蜂在田間生存能力,對其進(jìn)行耐逆性基因轉(zhuǎn)入。在實(shí)驗(yàn)室條件下,經(jīng)過基因工程改良赤眼蜂對棉鈴蟲寄生率達(dá)到85%,高于未經(jīng)改良赤眼蜂(60%)。在田間試驗(yàn)中,科研人員按照每公頃釋放15萬只改良赤眼蜂密度進(jìn)行試驗(yàn)。釋放后一個月內(nèi),棉鈴蟲數(shù)量下降70%,未進(jìn)行釋放對照區(qū)域棉鈴蟲數(shù)量下降30%。對改良赤眼蜂田間生存能力進(jìn)行評估,其田間存活率達(dá)到60%,高于未經(jīng)改良赤眼蜂(40%)。
在微生物農(nóng)藥方面,除繼續(xù)篩選開發(fā)新高效菌株外,還研究如何提高其生產(chǎn)效率,降低成本。優(yōu)化發(fā)酵工藝,提高產(chǎn)量,減少生產(chǎn)過程能耗和物耗等措施。為方便農(nóng)民提高防治效果,科研人員需要致力于開發(fā)新微生物農(nóng)藥劑型。信息技術(shù)引入為生物防治技術(shù)優(yōu)化提供新可能,利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),對病蟲害發(fā)生進(jìn)行精確預(yù)測,指導(dǎo)農(nóng)民及時采取防治措施。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能化設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對農(nóng)田環(huán)境實(shí)時監(jiān)測調(diào)控,為生物防治技術(shù)實(shí)施提供有力支持。例如,某大型農(nóng)場為提升生物防治效果,農(nóng)場主引入一套先進(jìn)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù),為農(nóng)場病蟲害防治帶來新解決方案。農(nóng)場在各關(guān)鍵區(qū)域安裝傳感器,設(shè)備能實(shí)時收集土壤濕度、溫度、光照等多種數(shù)據(jù)。系統(tǒng)對歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘,找出病蟲害發(fā)生趨勢。例如,系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某種病蟲害在特定氣候條件下爆發(fā),當(dāng)這種氣候條件再次出現(xiàn)時,系統(tǒng)可提前預(yù)警。人工智能算法用于預(yù)測病蟲害發(fā)生,訓(xùn)練大量歷史數(shù)據(jù),AI模型能準(zhǔn)確預(yù)測未來一段時間內(nèi)病蟲害發(fā)生概率。當(dāng)預(yù)測到病蟲害有爆發(fā)風(fēng)險(xiǎn)時,系統(tǒng)自動向農(nóng)場主發(fā)送警報(bào),指導(dǎo)其采取相應(yīng)生物防治措施。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能化設(shè)備對農(nóng)田環(huán)境進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測調(diào)控,當(dāng)系統(tǒng)檢測到某區(qū)域濕度過高,導(dǎo)致病蟲害滋生時,可自動控制灌溉系統(tǒng)減少水量,啟動通風(fēng)設(shè)備降低濕度。
2、綜合治理模式的構(gòu)建與實(shí)施
構(gòu)建綜合治理模式,明確治理目標(biāo)原則。治理目標(biāo)聚焦于維護(hù)社會穩(wěn)定、促進(jìn)社會公平正義等方面,遵循法治化、民主化、科學(xué)化原則,確保治理模式有效性。綜合治理模式核心在于多元共治,即政府、企業(yè)、社會組織等多元主體共同參與社會治理。政府發(fā)揮主導(dǎo)作用,制定相關(guān)政策法規(guī),提供基本公共服務(wù)。企業(yè)承擔(dān)社會責(zé)任,積極參與社會治理。完善制度設(shè)計(jì)和機(jī)制建設(shè),健全社會治理法律法規(guī)體系,明確各主體權(quán)責(zé)利關(guān)系。評估信息共享機(jī)制,實(shí)現(xiàn)信息資源互通互聯(lián)。確保各主體之間有效配合,構(gòu)建監(jiān)督評估機(jī)制,對社會治理效果進(jìn)行定期評估反饋。利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)對社會問題精準(zhǔn)識別、快速響應(yīng)。綜合治理模式構(gòu)建需要一支高素質(zhì)、專業(yè)化社會治理人才隊(duì)伍支撐,重視人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)工作,加強(qiáng)專業(yè)培訓(xùn),引進(jìn)優(yōu)秀人才,提高社會治理人才隊(duì)伍整體素質(zhì)。
例如,當(dāng)?shù)爻闪⑿←湶∠x害綜合治理領(lǐng)導(dǎo)小組,由政府、農(nóng)業(yè)部門組成。政府提供政策、資金保障,農(nóng)業(yè)部門負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)監(jiān)督。制定《東臺市小麥病蟲害綜合治理規(guī)劃》,明確各主體職責(zé)協(xié)作方式。建立信息共享機(jī)制,實(shí)現(xiàn)病蟲害監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時共享。建立協(xié)同聯(lián)動機(jī)制,確保政府、農(nóng)業(yè)部門之間有效配合。引進(jìn)病蟲害監(jiān)測設(shè)備技術(shù),提高病蟲害監(jiān)測時效性。推廣生物防治技術(shù),利用天敵昆蟲等生物資源控制病蟲害。開展科研攻關(guān),研發(fā)新型環(huán)保農(nóng)藥。經(jīng)過綜合治理模式構(gòu)建實(shí)施,東臺市小麥病蟲害發(fā)生率顯著降低,小麥產(chǎn)量得到明顯提升。
農(nóng)業(yè)科技快速發(fā)展,生態(tài)環(huán)保理念深入人心,生物防治技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用愈加廣泛。東臺市作為小麥重要產(chǎn)區(qū),近年來在小麥病蟲害綜合治理方面取得顯著成果。本研究以生物防治為核心,綜合運(yùn)用多種技術(shù)手段,對東臺市小麥病蟲害進(jìn)行深入綜合治理研究。在研究過程中,充分利用天敵昆蟲、微生物農(nóng)藥等生物資源。通過科學(xué)施用策略,有效控制小麥病蟲害發(fā)生蔓延。積極探索生物防治與化學(xué)防治有機(jī)結(jié)合,保證防治效果,減少對環(huán)境人體危害。信息技術(shù)引入為小麥病蟲害綜合治理提供新手段,通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)運(yùn)用,當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)對病蟲害精確預(yù)測,提高防治針對性。提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新活力。
綜上所述,基于生物防治東臺市小麥病蟲害綜合治理研究取得顯著成效,為地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全提供有力保障。但當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門需清醒認(rèn)識到,病蟲害防治是長期而復(fù)雜過程,需要持續(xù)研究創(chuàng)新。未來將繼續(xù)深化研究,探索更高效、環(huán)保防治方法,為東臺市乃至更廣泛地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)智慧力量。
(作者單位:224200江蘇省東臺市黃海林業(yè)種苗中心)