基于生態(tài)保護的北方農(nóng)作物地下害蟲防治技術(shù)

摘要：隨著環(huán)境保護意識的提高，基于生態(tài)保護的地下害蟲防治技術(shù)應(yīng)運而生，以減少對傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥的依賴，降低對環(huán)境的負面影響。本文從輪作種類多樣、引入天敵生物、栽培抗蟲品種、灌水淹溺害蟲、精準撒布石灰、增強根系健康以及實施土壤覆蓋7個方面，探討了農(nóng)作物害蟲防治措施，以期為北方農(nóng)作物地下害蟲的控制提供借鑒。

關(guān)鍵詞：生態(tài)保護；北方農(nóng)作物；地下害蟲；防治措施

中圖分類號：S433.8文獻識別碼：A文獻編號：1005-6114（2024）05-058-04

在北方農(nóng)作物生產(chǎn)中，螻蛄、蠐螬、金針蟲和地老虎等地下害蟲產(chǎn)生持續(xù)的威脅，這些害蟲會攻擊作物的根部系統(tǒng)，直接影響植物生長，并間接導(dǎo)致其他生態(tài)問題。面對農(nóng)作物地下害蟲的為害，傳統(tǒng)的化學(xué)控制方法雖然能夠迅速見效，但長期來看容易造成環(huán)境污染以及害蟲抗藥性增強等問題。因此，探索并實施基于生態(tài)保護的害蟲防控策略勢在必行。

1北方農(nóng)作物地下害蟲種類

1.1螻蛄

螻蛄是一類對北方農(nóng)作物威脅極大的地下害蟲，常見于華北地區(qū)。螻蛄主要在夜間活動，喜棲息在潮濕的土壤中。其危害主要體現(xiàn)在其對作物根部的破壞，成蟲及若蟲會啃食剛播種的種子以及作物的幼根，導(dǎo)致種子無法發(fā)芽，出現(xiàn)大面積缺苗現(xiàn)象。螻蛄在地下活動時，還會挖掘出密集的隧道，造成表層土壤與作物根部分離，使作物根部失去水分供應(yīng)，最終導(dǎo)致大面積死亡。在北方干旱或半干旱的地區(qū)，螻蛄的活動對作物的威脅更加明顯，因為這些區(qū)域的作物對水分的依賴性更強，一旦根系受損，作物的生存能力將大幅下降。

1.2蠐螬

蠐螬是金龜甲科昆蟲的幼蟲總稱，這類害蟲常見于北方農(nóng)作物種植區(qū)，以其頑強的食性和廣泛的分布對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成嚴重威脅。其偏好新播種的作物，如玉米、馬鈴薯和甜菜等經(jīng)濟作物。蠐螬的生命周期較長，幼蟲階段往往持續(xù)兩至三年。在此期間，蠐螬對農(nóng)作物的破壞力極大，根系受到其咬食后，作物無法正常吸收水分與養(yǎng)分，逐漸出現(xiàn)生長停滯、發(fā)育不良的現(xiàn)象，嚴重時甚至整株枯死。此外，蠐螬的活動往往集中在土壤濕潤的深層區(qū)域，使其不易被發(fā)現(xiàn)，等到作物出現(xiàn)明顯病害癥狀時，農(nóng)民才意識到其危害。

1.3金針蟲

金針蟲是鞘翅目叩甲科昆蟲幼蟲的總稱，其生活在土壤中多年，以地下部分的植物為食，主要侵害禾谷類、薯類、豆類、甜菜、棉花等農(nóng)作物。金針蟲的活動隱蔽性極強，通常在土壤中咬食剛播種的種子，導(dǎo)致種子的胚乳被破壞，無法發(fā)芽。在幼苗期，這一類的害蟲會進一步啃食作物的須根、主根以及莖的地下部分，導(dǎo)致植物因根部受損失去水分和養(yǎng)分供給，逐漸枯萎甚至死亡。

1.4地老虎

地老虎屬鱗翅目夜蛾科，以幼蟲為害。這類害蟲主要在夜間活動，白天則藏匿于土壤中，不易被察覺。通常以切割作物莖部為主要攻擊方式，作物的莖部極易被其咬斷，導(dǎo)致整片農(nóng)田出現(xiàn)缺苗現(xiàn)象。地老虎食性廣泛，幾乎能夠危害整個北方地區(qū)的主要農(nóng)作物，包括棉花、玉米、麥類、高粱、薯類等經(jīng)濟作物，甚至蔬菜、甜菜等也難以幸免。其特殊的啃食行為不僅影響植物的正常生長，還大幅度減少作物的產(chǎn)量。在干燥的土壤環(huán)境中，地老虎的活動尤為頻繁，因其能夠在較低濕度下存活并不斷尋找作物根莖作為食物來源［1］，受害作物常常表現(xiàn)出整片葉片枯萎、莖部受損、根系脫水的癥狀，最終影響整體收成。

2基于生態(tài)保護的地下害蟲防治

2.1輪作種類多樣，減少害蟲滋生

輪作策略是通過交替種植不同類型的作物，直接影響地下害蟲的生存環(huán)境，使其難以找到穩(wěn)定的食物來源。例如，北方常見的螻蛄主要在土壤中啃食作物的根部和種子，如果長時間種植單一作物，會導(dǎo)致螻蛄快速繁殖，蟲害加?。?］。然而在輪作系統(tǒng)中，交替種植不同作物會打亂螻蛄的繁殖和取食習(xí)慣，使其難以適應(yīng)多樣化的作物結(jié)構(gòu)。將豆科作物與玉米、高粱等輪作，不僅能有效改變土壤環(huán)境，限制螻蛄的生存，還能通過豆科植物的固氮作用提升土壤肥力，增強作物的抗病蟲能力，減少螻蛄的危害。

在技術(shù)應(yīng)用方面，采用地理信息系統(tǒng)（GIS）或遙感技術(shù)，農(nóng)業(yè)專家能夠準確監(jiān)測并管理作物種植模式。例如，利用衛(wèi)星圖像分析技術(shù)，可以對農(nóng)田的害蟲分布及作物健康狀況進行評估，確定最優(yōu)輪作策略［3］；此外，精準農(nóng)業(yè)工具如智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，也能用來制定詳細的作物輪作計劃，以便提高效率并減少蟲害。在規(guī)范方面，農(nóng)業(yè)部門常常參考聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）的最新標準，其發(fā)布的《農(nóng)業(yè)持續(xù)管理指南》中提出了一系列包括輪作在內(nèi)的推薦措施，以促進生物多樣性，改善土壤結(jié)構(gòu)，并有效降低蟲害；這些指南強調(diào)了綜合管理策略的重要性，將輪作視為生態(tài)農(nóng)業(yè)的一部分，以自然方法減少對農(nóng)藥的依賴。輪作除了能改變作物生長的環(huán)境條件，還能提高土壤中有益微生物的多樣性［4］。作物多樣性與土壤健康之間存在正相關(guān)關(guān)系，多樣化的作物系統(tǒng)能夠增強土壤的營養(yǎng)循環(huán)能力及有機質(zhì)的分解速率，從而為作物提供更加均衡的營養(yǎng)支持。土壤中的有益微生物如固氮菌和溶磷菌等，在輪作條件下得到充分的激活，這些微生物能轉(zhuǎn)化土壤中的有機和無機質(zhì)，提高作物對營養(yǎng)的吸收效率，進而提高作物的整體健康與產(chǎn)量［5］。

2.2引入天敵生物，平衡生態(tài)系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)專家制定科學(xué)計劃將特定捕食性昆蟲或有益微生物集成到作物生長環(huán)境中，能形成一種天然的害蟲管理機制。以蠐螬為例，科學(xué)引入捕食性昆蟲如步甲或寄生性線蟲等天敵，可以有效抑制蠐螬的繁殖。這些天敵在農(nóng)田環(huán)境中捕食或寄生蠐螬，打破其生命周期，從而減少蠐螬的種群密度，減少對作物根系的破壞［6］。

在技術(shù)應(yīng)用方面，物種鑒定技術(shù)和精確生態(tài)位分析能夠確保所引入的天敵生物對蠐螬具有高度的捕食專一性。利用分子標記技術(shù)，能夠鑒別出具有高捕食效率的步甲種群，確保其在農(nóng)田中能夠持續(xù)捕食蠐螬；此外，研究人員以遺傳算法和生態(tài)建模能夠預(yù)測不同生物控制代理在特定農(nóng)田環(huán)境中的行為模式及生存概率，從而優(yōu)化釋放時間及應(yīng)用地點［7］。

在國際標準方面，依據(jù)國際生物控制組織（IOBC）的指導(dǎo)原則，這些策略堅持使用環(huán)境友好且持續(xù)性強的生物控制方法。IOBC推廣的細致風險評估及環(huán)境影響預(yù)測等生物控制實踐，能使所采用的方法既安全又有效。例如，IOBC規(guī)定在引入天敵生物前必須進行嚴格的環(huán)境適應(yīng)性及非目標影響評估，使生物控制措施不會對本地生態(tài)系統(tǒng)造成不可預(yù)見的負面影響［8］。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在這些高度專業(yè)化的技術(shù)標準下，能夠?qū)崿F(xiàn)對地下害蟲的有效控制，同時維護甚至增強作物生長環(huán)境的生物多樣性，提升作物的生產(chǎn)效率，加強農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的整體健康穩(wěn)定。生物控制策略模擬自然生態(tài)系統(tǒng)中的捕食競爭關(guān)系，構(gòu)建出一種長期可持續(xù)的防治系統(tǒng)，能避免傳統(tǒng)化學(xué)方法可能導(dǎo)致的害蟲抗藥性問題。

2.3栽培抗蟲品種，降低損失風險

栽培抗蟲品種在防控金針蟲方面表現(xiàn)出較好的效果。金針蟲是北方農(nóng)作物常見的地下害蟲，主要以根部為食，對作物的幼苗期造成嚴重威脅。利用分子標記輔助選擇（MAS）和基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9），科研人員能夠在作物的基因組中精確識別出與抗金針蟲相關(guān)的關(guān)鍵基因。例如，科學(xué)家可以定位作物根系中與防御機制相關(guān)的基因，采用基因編輯增強這些基因的功能，使作物在面對金針蟲侵害時能夠更有效地抵御其啃食［9］；此外，這種精確的基因編輯過程允許科學(xué)家避免傳統(tǒng)育種中可能出現(xiàn)的非目標基因的隨機變異，保證作物的其他重要性狀不受影響［10］。

在實施過程中，科研人員需應(yīng)用大量的生物信息學(xué)工具及計算生物學(xué)方法，分析大規(guī)模的遺傳數(shù)據(jù)，以此識別與抗金針蟲相關(guān)的候選基因；此外，科研人員以全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）和定向誘變技術(shù)，能夠確定多個增強作物對害蟲天然防御能力的基因組，并用實地試驗與溫室實驗進行驗證。在技術(shù)規(guī)范和標準方面，科研人員需遵循國際植物保護公約（IPPC）和國際種子測試協(xié)會（ISTA）的最新指導(dǎo)原則，這些指南為抗蟲品種的開發(fā)評估提供了標準，使其既符合生態(tài)安全性要求，又能有效實施于不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中。

2.4灌水淹溺害蟲，保障作物安全

灌水作為一種農(nóng)業(yè)實踐，以增加土壤濕度來減少地下害蟲的數(shù)量，有助于創(chuàng)造對作物生長更為有利的條件；該方法用水流將地下害蟲及其蟲卵沖出土壤，或使其淹死，從而直接影響害蟲的生存環(huán)境［11］。例如灌水淹溺法不僅能夠破壞螻蛄的棲息環(huán)境，還能夠通過直接沖出或淹溺的方式減少其數(shù)量。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在施行灌水措施時，需掌握正確的水量及灌溉時機，以優(yōu)化其效果并防止對作物可能產(chǎn)生的負面影響。

技術(shù)應(yīng)用方面，精確灌溉系統(tǒng)如滴灌和噴灌技術(shù)在這一策略中發(fā)揮重要作用。這些系統(tǒng)可以根據(jù)土壤濕度傳感器和天氣預(yù)報數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)灌水量及頻率，以此達到最佳的害蟲控制效果。例如，滴灌系統(tǒng)能夠精確控制水分直達根部，有效減少水分浪費，同時提高灌水的針對性［12］。從標準化和規(guī)范化的角度，該策略需遵循國際灌溉排水委員會（ICID）和世界氣象組織（WMO）的相關(guān)指導(dǎo)，使灌水活動能在不造成環(huán)境負擔的情況下有效控制害蟲。ICID和WMO還強調(diào)環(huán)境保護以及水資源可持續(xù)管理的重要性，推薦采用節(jié)水灌溉技術(shù)，以減少對地下水的過度依賴以及可能造成的環(huán)境影響。

在技術(shù)實施過程中，采用水土分析技術(shù)和遠程感應(yīng)技術(shù)來監(jiān)測土壤濕度和害蟲活動，為灌溉提供數(shù)據(jù)支持。這些技術(shù)能實時監(jiān)控土壤狀態(tài)，使灌水策略的實施經(jīng)濟有效；此外，這些技術(shù)應(yīng)用有助于預(yù)測害蟲的生長周期，從而使灌水措施更加精準［13］。

2.5精準撒布石灰，驅(qū)避潛伏害蟲

撒布石灰能調(diào)整土壤pH值來創(chuàng)造一個對地下害蟲不利的生存環(huán)境。例如蠐螬在酸性土壤中活動頻繁，技術(shù)人員通過調(diào)節(jié)土壤的pH值，提升土壤的堿性環(huán)境，有效抑制蠐螬的生存繁殖。堿性石灰不僅能夠驅(qū)散蠐螬，還可以直接殺死部分幼蟲，減少其對作物根部的侵害。這種策略的實施依賴于精確的土壤酸堿度測量和土壤管理技術(shù)，使石灰的使用適合作物生長的同時，達到最優(yōu)的害蟲控制效果［14］。

在技術(shù)應(yīng)用方面，土壤pH傳感器和自動化土壤管理系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于監(jiān)測與調(diào)整土壤的化學(xué)性質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者利用這些高科技設(shè)備，得以實時監(jiān)控土壤pH值的變化，并根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)石灰的施用量。這些系統(tǒng)通常與農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)（AIMS）集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸與分析，以便管理者做出快速決策；此外，撒布石灰的策略應(yīng)嚴格遵循國際土壤和植物技術(shù)協(xié)會（ISPAT）以及國際持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展組織（ISADO）的推薦標準，根據(jù)其規(guī)定的石灰使用最佳時間，選擇合適的施用時期及施用量，以保證使用的安全有效。在變化多端的氣候條件下，標準還提供了調(diào)整施用策略指導(dǎo)，以應(yīng)對雨水和濕氣可能帶來的影響［15］。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在施撒石灰的過程中，采用先進的土壤修正技術(shù)及土壤質(zhì)地分析工具，能精確識別那些需要調(diào)整pH值的區(qū)域進行定向施用，提高石灰使用的效率，減少對環(huán)境的潛在負面影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者分析土壤質(zhì)地，能確定土壤的粘土、砂土和壤土比例，進而優(yōu)化石灰的種類及施用量，以達到最佳的土壤改良效果。技術(shù)的進步使得撒布石灰的策略更加精準高效。例如，遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS），能在較大尺度上評估土壤pH值的空間分布，從而進行針對性的石灰處理，提高操作的精確性，增強整個處理過程的可控性［16］。

2.6增強根系健康，提升抗蟲能力

應(yīng)用菌根真菌和有益細菌等根際微生物接種，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中重要的生物防御策略［17］。通過接種菌根真菌和有益細菌，作物的根系能夠得到有效強化，從而提升其抵御地老虎類地下害蟲侵襲的能力。菌根真菌與植物根系形成共生關(guān)系，能提高植物對營養(yǎng)的吸收利用效率，加強植物的整體生長以及對環(huán)境壓力的適應(yīng)能力，而有益細菌的接種則能促進根部健康，分泌天然抗生素及生長激素，改善植物生長環(huán)境，降低蟲害發(fā)生率［18］。

在技術(shù)應(yīng)用方面，微生物接種技術(shù)與分子生物技術(shù)相結(jié)合，以基因組編輯或分子標記輔助選擇技術(shù)（Marker-assisted selection，MAS）確定并增強作物品種中那些能夠增進與特定菌根真菌和細菌互相作用的基因，提高了接種成功率，保證生物刺激劑的效果更為持久穩(wěn)定；此外，實施這些策略時應(yīng)遵循國際生物安全協(xié)議（Cartagena Protocol on Biosafety）和國際有機農(nóng)業(yè)運動聯(lián)盟（IFOAM）的最新標準，根據(jù)其提供的關(guān)于生物刺激劑使用指導(dǎo)，保證生物安全及生態(tài)兼容性，以避免對環(huán)境及人類健康造成的潛在負面影響。采用生物刺激劑的方法還涉及綜合管理措施，進一步提高根部微生物的多樣性，從而形成更加穩(wěn)定的根際生態(tài)系統(tǒng)，可有效提升植物的自我防御能力，降低化學(xué)農(nóng)藥的使用需求，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向更加綠色可持續(xù)的方向發(fā)展［19］。

2.7實施土壤覆蓋，隔離害蟲來源

土壤覆蓋技術(shù)在防控蠐螬時具有顯著效果。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者實施土壤覆蓋策略，利用塑料覆膜或稻草、木屑等有機覆蓋物覆蓋在作物行間土壤，能有效限制蠐螬的活動，優(yōu)化土壤微環(huán)境，并能保持適宜的土壤濕度及溫度，減少水分蒸發(fā)，同時抑制雜草生長［20］。

覆蓋技術(shù)中，塑料覆膜主要應(yīng)用于蔬菜和果樹等經(jīng)濟作物生產(chǎn)中，能有效防止土壤水分過度蒸發(fā)，并以溫室效應(yīng)增溫土壤，提早作物生長季節(jié)［21］；此外，稻草及木屑等有機覆蓋物在土壤表面的應(yīng)用除提供物理隔離效果外，還在其分解過程中逐漸向土壤中添加有機質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤的保水保肥能力，同時增加土壤微生物的多樣性［22］。技術(shù)的執(zhí)行需嚴格依據(jù)國際農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展標準，如國際有機農(nóng)業(yè)運動聯(lián)盟（IFOAM）的有機生產(chǎn)和處理標準，使用可再生或生物降解的覆蓋材料，保證使用的覆蓋材料符合環(huán)境保護及可持續(xù)農(nóng)業(yè)的要求，以減少環(huán)境負擔，支持生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定。

在技術(shù)應(yīng)用方面，采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)備如自動覆膜機和有機物鋪設(shè)機，使得大規(guī)模的覆蓋作業(yè)變得高效。這些設(shè)備能夠在大面積農(nóng)田中迅速而均勻地鋪設(shè)覆蓋材料，保證了覆蓋質(zhì)量和作物生長環(huán)境的一致性；同時，采用遙感技術(shù)及土壤濕度監(jiān)測系統(tǒng)可以實時監(jiān)控覆蓋效果，使覆蓋材料的性能達到最優(yōu)。

3結(jié)語

在應(yīng)對北方地區(qū)農(nóng)作物地下害蟲問題時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者需要關(guān)注當下的害蟲控制效果，還應(yīng)考慮長遠的生態(tài)影響。通過多樣化的生態(tài)保護措施，如輪作種植、生物控制策略、栽培耐蟲品種及改善土壤結(jié)構(gòu)等，以此有效抑制害蟲，促進農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的整體健康穩(wěn)定。這種綜合性管理方法能減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，增強作物與自然環(huán)境的和諧相處，為未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一條可持續(xù)發(fā)展路徑。

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作者簡介：秦卓（1980-），男，山西忻州人，碩士學(xué)歷，講師，主要研究方向：植物保護領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治等。E-mail：52253220@qq.com