周坤 岳剛 白海霞 劉艷紅
摘 要:氣候變化對蘋果病蟲害的發(fā)生模式影響重大,通過分析溫度變化、降水模式及極端氣候事件對蘋果病蟲害的影響,提出對氣候變化下的蘋果樹采取建立智能監(jiān)測與預警系統(tǒng)、生物防治與生態(tài)調(diào)控、耐逆性品種選育及調(diào)整創(chuàng)新果園管理模式等防控對策。
關鍵詞:氣候變化;蘋果;病蟲害;影響;防控對策
氣候變化問題一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要挑戰(zhàn),在當前氣候變化的背景下,蘋果病蟲害發(fā)生情況愈發(fā)復雜。研究顯示,氣候變化特別是溫度、降水模式及極端氣候事件的發(fā)生,對蘋果病蟲害的發(fā)生周期、類型及危害程度作用顯著。因此,需要深入了解氣候變化對蘋果病蟲害發(fā)生的具體影響,制定有效的管理和防控對策,促進蘋果產(chǎn)業(yè)高質高效、健康持續(xù)發(fā)展。
1 不同氣候變化對蘋果生長的影響
1.1 溫度變化
蘋果樹對生長和果實發(fā)育極度依賴于穩(wěn)定和適宜的溫度條件。近年來,全球平均溫度的上升對蘋果樹的生長周期產(chǎn)生了顯著影響。溫度升高導致開花期提前,使蘋果花還未成熟就開花,嫩芽暴露在霜凍冰雹等極端氣候中,造成部分蘋果樹整株死亡;同時,極端高溫暴曬還會引發(fā)蘋果表面曬斑,引發(fā)水心病以及過快成熟,影響果實的品質和貯存時間;高溫天氣影響花芽分化進程,溫度超過30 ℃,葉片合成的營養(yǎng)都用于消耗,影響成花數(shù)量和品質;蘋果休眠需要低溫期,但目前的低溫期時間越來越短,導致產(chǎn)量不斷減少;日本的一項研究指出,氣候變暖會導致蘋果酸度降低,甜度增加,還會讓蘋果的口感不再那么脆。因此,溫度變化對蘋果樹的生產(chǎn)與收益具有直接影響。
1.2 降水模式
降水是影響蘋果樹生長的另一個關鍵因素。氣候變化導致降水模式改變,包括降水量的不確定性和極端降水事件的增加,對蘋果樹的生長環(huán)境產(chǎn)生了顯著影響。不規(guī)律的降水導致水分脅迫,如花期降連陰雨,當花期遇到5天以上連陰雨時,會影響授粉,造成坐不住果,花而不實,隔年結果;夏季新梢停長前(銅川5月中下旬),降雨多春梢會推遲停長,影響成花。此外,降水模式的變化加劇了土壤侵蝕和養(yǎng)分流失,進而影響蘋果樹的營養(yǎng)吸收和樹體健康。
1.3 極端氣候事件
極端氣候事件包括極端高溫、干旱、暴雨和冰雹等。極端氣候事件的增加,對蘋果樹的生長產(chǎn)生了直接和間接的影響。例如,花期刮大風,會影響蜜蜂和昆蟲授粉,風速6~7級,空氣濕度降低,會使柱頭變干,花粉不能發(fā)芽;極端高溫導致果實曬傷,暴雨和冰雹導致果實損傷和樹枝折斷;-20 ℃以下極度低溫凍害,會使蘋果樹的細胞液結冰,導致細胞膜受損,影響樹體正常生長和發(fā)育,且容易造成樹干受凍開裂,加重腐爛病發(fā)生(圖1)。這些極端氣候事件不僅影響當年產(chǎn)量,還影響蘋果樹的經(jīng)濟壽命和持續(xù)生產(chǎn)力。
2 氣候變化對蘋果樹病蟲害發(fā)生模式的影響
2.1 病蟲害種類和發(fā)生頻率
氣候變化特別是溫度升高和降水模式的變化,對蘋果病蟲害種類和發(fā)生頻率產(chǎn)生了顯著影響。溫度升高有利于某些害蟲和病原體的生存和繁殖,從而導致這些病蟲害的發(fā)生頻率和范圍擴大。例如,較暖的冬季降低某些害蟲的死亡率,使其來年春季以更大的數(shù)量出現(xiàn);雨水多、濕度大,容易引起蘋果樹褐斑病及嘎拉等品種炭疽葉枯病大發(fā)生。此外,某些病原菌在溫暖濕潤的環(huán)境中更易生長和傳播,導致蘋果樹病蟲害劇增。氣候變化增加了蘋果生產(chǎn)的不確定性,必須采用新的防治策略應對。
2.2 病蟲害發(fā)生周期
氣候因素特別是溫度和濕度的變化對蘋果病蟲害的生命周期產(chǎn)生了重要影響。溫度升高導致害蟲生命周期加快,增加了全年害蟲發(fā)生代數(shù),需要全年進行更為頻繁的害蟲管理;濕度變化同樣影響蘋果病蟲害的發(fā)生發(fā)展。例如,濕潤條件會促進某些真菌病害發(fā)生,干旱條件使蘋果樹更易受到某些害蟲危害,如天氣持續(xù)干旱使二斑葉螨、白粉病等病蟲危害加重。因此,針對氣候因素的這些變化,在病蟲害防治措施上要進行細致安排和動態(tài)調(diào)整。
2.3 病蟲害嚴重程度
極端氣候事件,如持續(xù)高溫、干旱和暴雨等,會加劇病蟲害發(fā)生。持續(xù)高溫會加速蘋果害蟲代謝過程,使它們更活躍,加劇了危害性。干旱會減弱蘋果樹抵抗力,加重病蟲的危害。暴雨會引起蘋果病害暴發(fā)。若極端氣候事件結合,更增加了蘋果病蟲害的防治難度。
3 病蟲害防控對策
3.1 傳統(tǒng)病蟲害防治方法分析
在氣候發(fā)生變化的背景下,傳統(tǒng)病蟲害防治方法需要重新評估和優(yōu)化。目前蘋果病蟲害的防治方法主要有化學防治、生物防治以及綜合防治等。
化學防治是目前蘋果病蟲害最常用的方法之一,主要依賴于化學農(nóng)藥來防控病蟲害,優(yōu)點是作用快,效果明顯,能夠迅速減少病蟲的危害,但長期和過度使用會帶來一系列問題,如農(nóng)藥殘留、病蟲害抗藥性增強以及對環(huán)境和人類健康帶來潛在風險;生物防治作為化學防治的補充和替代,利用天敵、微生物或植物源性物質來控制病蟲害,對生態(tài)系統(tǒng)的影響較小,更加環(huán)保,具有可持續(xù)性和對非靶標生物的低毒等優(yōu)勢,但防治效果受到許多因素的影響。如氣候條件、生物防治劑的選擇和應用時機等,需要精細的管理和監(jiān)測;綜合防治結合了多種防治方法(化學防治、生物防治、農(nóng)藝管理等),實現(xiàn)了病蟲防控的最大效果和可持續(xù)性。但這種防治策略需要對各種方法和措施進行有效協(xié)調(diào)和整合。
3.2 氣候變化背景下病蟲害防控對策
3.2.1 建立智能監(jiān)測與預警系統(tǒng) 在氣候變化的背景下,傳統(tǒng)的病蟲害監(jiān)測方法已不足以應對新的挑戰(zhàn)。因此,規(guī)?;麍@應聯(lián)合當?shù)貧庀笳?,建立集成氣象?shù)據(jù)和人工智能(AI)算法的智能監(jiān)測系統(tǒng),通過分析氣候變化趨勢,精準預測病蟲害的發(fā)生,在生產(chǎn)上提前采取防治措施。例如,利用溫度、濕度和風速等數(shù)據(jù),人工智能算法可以預測特定病蟲害的發(fā)生概率,及時向監(jiān)測地周邊果農(nóng)發(fā)送預警信息,利于果園采用有效防治措施。
3.2.2 適應性病蟲害管理 適應性管理是一種靈活的策略,旨在根據(jù)氣候條件的變化調(diào)整病蟲害防治方法,包括利用氣候模型和預測工具來預測病蟲害發(fā)生的趨勢,并據(jù)此調(diào)整防治時機和方法。例如,通過監(jiān)測溫度和濕度的變化,準確預測蘋果害蟲暴發(fā)時間和潛在病害風險,及時采取措施。此外,適應性管理還包括改進田間栽培方法,如調(diào)整果園密度和修剪方法,新建園設計成行寬株密模式,行間種草,株間順行覆蓋地布或地膜;老果園冬剪時提升干高(圖2、圖3),既能減輕病蟲害發(fā)生,又利于新型農(nóng)機具省力化作業(yè)。
3.2.3 應用生物防治與生態(tài)調(diào)控 采用生物防治,利用天敵和生物農(nóng)藥,有效減少化學農(nóng)藥使用量,降低對環(huán)境的影響。例如,通過引入特定的捕食性昆蟲或病原微生物,自然地控制病蟲害的發(fā)生;結合生態(tài)農(nóng)業(yè)理念,優(yōu)先調(diào)整優(yōu)化不同熟期的品種結構,減少病蟲疊加危害;防治方法盡量利用各種物理因子(光、電、熱、風)或器械防治害蟲,方法包括捕殺、誘殺、阻隔、輻照技術的使用等,如黑光燈誘蟲,枝干涂白驅避害蟲產(chǎn)卵,誘蛾器皿內(nèi)放置糖醋液、性誘劑(圖4、圖5),減少農(nóng)藥使用次數(shù)和降低濃度,提高果品質量,增加市場競爭力,達到增產(chǎn)增收的目的。
3.2.4 耐逆性品種選育 隨著生物技術的發(fā)展,耐逆性品種的選育成為可能。這些品種通過自然或人工選擇,具有更強的適應極端氣候和抵御病蟲害的能力。例如,育種技術可以通過選擇具有高溫或干旱耐受性的品種,來應對氣候變化帶來的挑戰(zhàn)。此外,基因工程技術的應用,為提高蘋果樹的耐逆性提供了新的可能,通過精確修改蘋果樹的基因,增強蘋果樹對特定病蟲害的抗性,從而減少化學防治頻率。
3.2.5 調(diào)整和創(chuàng)新果園管理模式 隨著氣候變化的加劇,傳統(tǒng)果園管理措施需要調(diào)整和創(chuàng)新。一是選擇更適應氣候變化的蘋果品種,如抗旱、抗病或耐熱品種;二是改善土壤管理和提高水資源利用效率。例如,采用滴灌和節(jié)水灌溉系統(tǒng)可以提高水資源的利用效率,減少過度灌溉導致的病害風險;三是增加有機肥的施用和地面生草(秸稈)覆蓋,不斷改善土壤結構和養(yǎng)分狀況,增強樹體抗逆性;四是搞好防凍管護。有凍害的果園,延遲(農(nóng)歷“四九”以后)冬季修剪,剪后傷口及時用愈合劑或混合乳劑涂刷保護。
作者簡介:周坤(1979年—),女,大專學歷,農(nóng)藝師,主要從事果樹新品種、新技術的示范與推廣工作。電話: 13992978812,E-mail:191394454@qq.com。