生物多樣性持續(xù)控制有害生物在水稻種植方面的研究

王海龍

摘? ? 要：在稻田種植過程中，為了獲得高產(chǎn)，經(jīng)常使用農(nóng)藥防治病蟲害，同時(shí)對(duì)于高產(chǎn)、抗病害與蟲害基因強(qiáng)的品種進(jìn)行大面積種植。這種做法在短期內(nèi)獲得了高產(chǎn)，但是也帶來了相應(yīng)的問題，如農(nóng)藥長期使用，在水稻中沉積形成的食品安全問題，有可能對(duì)人體造成一定的傷害。同時(shí)，農(nóng)藥也會(huì)使得土地從肥沃轉(zhuǎn)向貧瘠，影響土壤中養(yǎng)分的積累。對(duì)于水稻先天的抗病害基因，由于相對(duì)單一，不能持續(xù)產(chǎn)生作用。而注重水稻種植環(huán)境中的生物多樣性，通過自然的競(jìng)爭影響有害生物，可以讓土壤保持肥沃，讓水稻種植能夠?qū)崿F(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展，是目前研究的關(guān)鍵問題。

關(guān)鍵詞：生物多樣性;有害生物;水稻;種植

文章編號(hào)： 1005-2690（2020）21-0085-02? ? ? ?中圖分類號(hào)： S435.11? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

1? ?研究開發(fā)的目的和意義

我國水稻種植面積大，人類對(duì)水稻的需求量高，水稻要想獲得高產(chǎn)，就需要有效地進(jìn)行病蟲害防護(hù)，在這樣的背景下，人們找到了噴灑化學(xué)藥物及采用抗體高的水稻品種的方式。在一定時(shí)間內(nèi)這種方式可以讓水稻獲得高產(chǎn)，但隨著時(shí)間的推移，人們發(fā)現(xiàn)了一些問題：土壤不再像以往那么肥沃，這與農(nóng)藥大量噴灑后的沉積有一定關(guān)系，人們也對(duì)沉積在水稻中的少量藥物對(duì)人體是否產(chǎn)生傷害產(chǎn)生了懷疑。

從水稻有害生物防治措施看，往往就病論病、就蟲論蟲，多集中在單個(gè)病害、單個(gè)蟲害或單個(gè)草害上，大多數(shù)采取的是化學(xué)防治方法，不僅消耗了大量的人力和物力，還會(huì)破壞周圍生態(tài)環(huán)境，最終影響人類健康，因此，亟待解決現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，故提出在寒地稻作區(qū)利用生物多樣性持續(xù)控制水稻有害生物的策略。生物多樣性具有重要的生態(tài)作用，合理的生物多樣性搭配有利于增強(qiáng)生物防治，以控制有害生物的發(fā)生;有利于通過調(diào)節(jié)土壤生物的活動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)的優(yōu)化循環(huán)和保持土壤肥力;有利于通過整合和發(fā)揮各種因素的作用，以減少外部投入、節(jié)約能量和作物持續(xù)高產(chǎn)[1-2]。

本項(xiàng)目側(cè)重稻田生態(tài)系統(tǒng)自然調(diào)節(jié)能力，充分發(fā)揮生物多樣性控制及管理有害生物的潛能，將有害生物控制在經(jīng)濟(jì)受害允許水平之下，以獲得最佳的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2? ?國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

利用生物多樣性持續(xù)控制作物病蟲害，是近年來國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一?？沙掷m(xù)發(fā)展與生物多樣性的觀點(diǎn)備受關(guān)注，在發(fā)展“有害生物綜合治理（IPM）”的基礎(chǔ)上，“有害生物的持續(xù)控制” “有害生物的生態(tài)管理”等觀點(diǎn)被相繼提出。IPM不再單純是個(gè)技術(shù)名詞，而是代表生態(tài)、人力資源的系統(tǒng)管理。生態(tài)學(xué)家和病蟲、草害防治學(xué)家一致認(rèn)為，開展有害生物綜合治理，必須對(duì)一定耕作制度和土壤氣候條件下形成的區(qū)域進(jìn)行深入調(diào)查，然后劃分類群、掌握特征，并了解群落的動(dòng)態(tài)，研究作物、有害生物、種植管理的相互作用關(guān)系，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)綜合治理措施，充分通過農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中自然環(huán)境控制力調(diào)控有害生物的種群數(shù)量，是維護(hù)系統(tǒng)自然平衡和進(jìn)行有害生物綜合治理的基礎(chǔ)[3]。

在我國，研究有害生物為害機(jī)制及其控制途徑的角度，往往就病論病、就蟲論蟲，多集中在單個(gè)病害、單個(gè)蟲害或單個(gè)草害上，而對(duì)通過稻田生態(tài)系統(tǒng)中自控能力調(diào)控有害生物（病、蟲、草）種群數(shù)量的研究較少。

3? ?水稻種植中生物多樣性控制病蟲害的理論支撐

3.1? ?物理阻隔原理

種植的水稻多樣化，不盲目追求單一品種，在種植過程中，不同的田塊種植的生物基因水稻品種不同，具有破壞作用的病害受到不同品種的抵抗，無法廣泛地傳播，實(shí)現(xiàn)了物理方式的阻隔。不同品種的田塊也是如此，基因不同，感染效果不同，不能通過一種病害完成大量的破壞，從而有效地控制了水稻生長中病蟲害的破壞作用[4]。

3.2? ?稀釋原理

在水稻生物多樣化方法中，稀釋原理不難理解。其與物理阻隔原理有異曲同工之妙，同樣的多樣化生物，對(duì)于病害的親和程度又有所不同，那么被傳染的可能性也會(huì)不同，使大范圍傳播的概率降低。物理阻隔通過生物多樣性，利用田塊多樣性形成了距離的阻斷。而稀釋原理則是從感染的速度和可感染的范圍進(jìn)行了有效的控制。

3.3? ?化感作用原理

這種原理在水稻種植中也經(jīng)常得到應(yīng)用，所謂的化感作用，是在水稻生長過程中，地下部分和地上生長部分都會(huì)揮發(fā)出不同的化學(xué)物質(zhì)，而生物多樣化能夠揮發(fā)出不同的化學(xué)物質(zhì)。這些物質(zhì)對(duì)于在它周圍生長的植物都有一定的影響，其作用可以是幫助生長的，也可以是破壞或者減緩生長的[5]。例如，對(duì)于周圍種植的其他品種水稻，可以通過分析，尋找相互促進(jìn)的品種進(jìn)行種植，而對(duì)于常見的病害植物，最好能夠發(fā)揮抑制生長的作用。這樣就可以進(jìn)行當(dāng)?shù)刂参锷L及多樣化種植設(shè)計(jì)的品種數(shù)據(jù)試驗(yàn)與分析，從而采取對(duì)生長有利的方式。

4? ?生物多樣性控制病蟲害在水稻種植中的有效措施

4.1? ?水稻種植中多樣基因品種的應(yīng)用

首先，是在水稻種植田間和田內(nèi)進(jìn)行多樣化基因品種的種植，從而實(shí)現(xiàn)不同的抗病害侵?jǐn)_。試驗(yàn)表明，無論在田間或者田內(nèi)，多樣化水稻種植都能夠起到一定作用的病害防護(hù)。并且如果采用多樣化田內(nèi)的種植方式，對(duì)于病害的防護(hù)作用更佳，這可能是稀釋原理的作用體現(xiàn)。其次，從抗病害基因角度進(jìn)行，抗性基因品種也不單一，采用抗性基因好的水稻品種方式是不排斥的，但建議使用多種抗性基因好的品種進(jìn)行種植。多樣化的抗性基因品種種植，對(duì)于抗病害作用更為顯著。單一的抗性基因抗病害效果不佳，是因?yàn)橛泻ξ镔|(zhì)適應(yīng)了抗性基因，而多樣化的抗性基因造成有害物質(zhì)適應(yīng)難度增強(qiáng)，新的破壞難以周期出現(xiàn)，所以有效控制了病害的發(fā)生。但這種方式是否存在弊端，也需要進(jìn)一步的研究。這種多樣基因品種應(yīng)用的方式還是有實(shí)際防控有害生物應(yīng)用價(jià)值的。

4.2? ?動(dòng)植物共同養(yǎng)殖實(shí)現(xiàn)蟲害防護(hù)，提升水稻生長質(zhì)量

對(duì)于水稻的生長，不僅是病害會(huì)產(chǎn)生威脅，蟲害也是一個(gè)威脅水稻高效生長的重要因素。而且生物的多樣性不僅是指水稻品種多樣性、微生物的多樣性，也可以是動(dòng)物植物共生的生物多樣性。如在水稻種植中曾經(jīng)有過鴨子養(yǎng)殖和魚苗養(yǎng)殖的方式，其實(shí)魚和鴨子都可以與水稻建立共生系統(tǒng)，水稻的養(yǎng)殖環(huán)境適合魚和鴨子養(yǎng)殖。從養(yǎng)魚的角度來說，魚的游動(dòng)可以對(duì)土壤進(jìn)行松動(dòng)，讓水稻地下的根頸獲得很多的氧分，利于生長，同時(shí)魚也以不利于水稻生長的幼蟲為食，有效地控制了蟲害的發(fā)生;魚的糞便也可以作為水稻生長的肥料，符合多層次多樣化生物體系搭建標(biāo)準(zhǔn)[6-7]。

4.3? ?采用生物種類調(diào)節(jié)方式進(jìn)行水稻生長病蟲害控制

因地制宜對(duì)水稻田進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，對(duì)生物種類進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)：哪些是有害的生物，數(shù)量級(jí)別大致為多少;哪些是有益的種類，數(shù)量級(jí)別為多少;哪些是中性生物種類，這些數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)是作為分析的手段。如果有害物質(zhì)較多，可以采用注入的方式增加有益的生物或者中性的生物。注入的種類可以采用當(dāng)?shù)卮嬖诘模部梢圆捎靡M(jìn)的方式進(jìn)行。當(dāng)然，要合理地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，科學(xué)地進(jìn)行生物引進(jìn)，實(shí)踐中主要采用微生物的引進(jìn)方式。

5? ?結(jié)束語

水稻種植的科學(xué)化、合理化、可持續(xù)發(fā)展化非常重要，要做到這一點(diǎn)，就要注重農(nóng)田系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，爭取在減少農(nóng)業(yè)噴灑的同時(shí)，保持水稻種植盡量少地受到病蟲害的侵害。生物多樣化的方式在水稻種植方面可以對(duì)病蟲害起到較好的控制作用。通過對(duì)相應(yīng)科學(xué)原理的學(xué)習(xí)，嘗試使用引入有益物種和中性生物平衡制約有害生物的方式，再采用田間多樣化品種種植，在這些嘗試中需要付出巨大的工作量。例如，在立體化養(yǎng)殖中引入魚苗和鴨子，哪種更加適合當(dāng)?shù)氐娘曫B(yǎng)情況，充分進(jìn)行對(duì)比，更加有利于防治稻田的病蟲害;對(duì)于田間地理環(huán)境中的有害生物、中性生物、有益生物含量的比例分析，不能在一塊田地上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，也做不到全部稻田數(shù)據(jù)采集。需要多次多塊地域進(jìn)行抽樣，并且根據(jù)以往數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析。當(dāng)需要引入有益的微生物或者生物時(shí)，要考慮地域特色，對(duì)于外省市的引入要格外謹(jǐn)慎，并且配合試驗(yàn)完成，避免出現(xiàn)其他影響水稻生長的問題。多生態(tài)化動(dòng)植物種植的方式，降低了病害和蟲害的發(fā)生率，獲得了較好的病蟲害抑制效果。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 高屹，劉顯峰.優(yōu)質(zhì)水稻栽培技術(shù)要點(diǎn)與病蟲害防治分析[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2020（6）.

[ 2 ] 汪秀芝，汪永.優(yōu)質(zhì)水稻栽培技術(shù)及病蟲害綜合防治探索[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（1）.

[ 3 ] 花明明.應(yīng)用水稻栽培技術(shù)提高水稻種植效益的措施[J].種子科技，2020（8）.

[ 4 ] 張偉，張美玲，張巧玲.水稻栽培技術(shù)要點(diǎn)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2017（2）.

[ 5 ] 孫雪花，閆克峰，王東，等.圍繞特色農(nóng)業(yè) 綠色防控促增效[C]//河南省植物病理學(xué)會(huì).農(nóng)作物病蟲害綠色防控研究進(jìn)展——河南省農(nóng)作物病蟲害綠色防控學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.2019.

[ 6 ] 程書苗.西峽縣主要農(nóng)作物病蟲害綠色防控技術(shù)模式探究[C]//河南省植物病理學(xué)會(huì).農(nóng)作物病蟲害綠色防控研究進(jìn)展——河南省農(nóng)作物病蟲害綠色防控學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.2019.

[ 7 ] 郭會(huì)芳，徐英.新鄉(xiāng)市農(nóng)作物病蟲害綠色防控現(xiàn)狀與推進(jìn)措施[C]//河南省植物病理學(xué)會(huì).農(nóng)作物病蟲害綠色防控研究進(jìn)展——河南省農(nóng)作物病蟲害綠色防控學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.2019.