摘 要:銅仁市碧江區(qū)作為貴州省重要的水稻生產(chǎn)區(qū),受到多種病蟲害的嚴(yán)重危害,如稻瘟病、紋枯病、二化螟及稻飛虱等?,F(xiàn)有的防治技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn),如病蟲害抗藥性不斷增強(qiáng),防控難度大;農(nóng)藥使用不規(guī)范,環(huán)保壓力大;病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系不完善及生物防治與綜合防治技術(shù)不足等。為解決上述問題,實(shí)現(xiàn)碧江區(qū)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù),提出開展系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新與管理優(yōu)化、優(yōu)化升級(jí)綠色防控技術(shù)、構(gòu)建智能化病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)及整合創(chuàng)新生態(tài)調(diào)控與生物防治技術(shù)等對(duì)策。
關(guān)鍵詞 水稻;病蟲害;抗藥性管理;綠色防控;貴州省銅仁市碧江區(qū)
中圖分類號(hào):S435.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.008
我國水稻種植廣泛,病蟲害種類多樣、危害嚴(yán)重。隨著全球氣候變暖,水稻病蟲害發(fā)生規(guī)律和區(qū)域分布不斷發(fā)生變化。因此,開展水稻病蟲害防治技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、綠色環(huán)保的生態(tài)型防控,是保障水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。筆者針對(duì)貴州省銅仁市碧江區(qū)水稻主要病蟲害種類及特點(diǎn)、現(xiàn)有防治技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)等進(jìn)行分析,并提出病蟲害綜合治理、智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用等技術(shù)策略,為碧江區(qū)水稻安全高效生產(chǎn)提供決策支持。
1 常見病蟲害的種類及特點(diǎn)
在銅仁市碧江區(qū),水稻作為主要的糧食作物,其栽培過程中面臨的病蟲害問題尤為突出。當(dāng)?shù)貪駶?rùn)多雨的亞熱帶季風(fēng)氣候和復(fù)雜的地形地貌特征,為多種病蟲害的發(fā)生與擴(kuò)散提供了有利環(huán)境。在碧江區(qū),水稻常見病蟲害呈現(xiàn)出多樣性和季節(jié)性變化的特點(diǎn)[1]。從病害角度剖析,稻瘟病是威脅碧江區(qū)水稻生產(chǎn)的重要病害之一,尤其是在濕度大、溫度適宜的抽穗期易暴發(fā)流行,造成顯著減產(chǎn)。病原菌感染水稻葉片、葉鞘及穗部,形成暗綠色至褐色的病斑,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致整株枯死。紋枯病是水稻栽培中常見的真菌性病害之一,發(fā)病癥狀為莖基部出現(xiàn)水漬狀病斑,并沿植株向上蔓延,影響水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量潛力。而在蟲害方面,二化螟因其生活史特點(diǎn)和較強(qiáng)的繁殖能力,對(duì)碧江區(qū)水稻構(gòu)成持續(xù)性危害,特別是幼蟲鉆蛀稻稈,破壞植株內(nèi)部結(jié)構(gòu),造成白穗或倒伏現(xiàn)象。稻飛虱則以吸食稻株汁液為害,不僅直接影響水稻光合作用,而且可傳播病毒病,引發(fā)大面積水稻受害。例如,褐飛虱造成的“黃塘”現(xiàn)象就是典型的因稻飛虱侵害而致的區(qū)域性衰敗[2]。
2 面臨的挑戰(zhàn)
2.1 病蟲害抗藥性增強(qiáng),防控難度大
在碧江區(qū)水稻栽培中,病蟲害抗藥性增強(qiáng),防控難度大成為當(dāng)前防治水稻病蟲害的重大挑戰(zhàn)。由于長(zhǎng)期依賴化學(xué)農(nóng)藥的單一防治模式,稻瘟病uExbHaENNhP9pkuQLxicp2OYSDezlMqSdRajcdnTT2U=、紋枯病等主要病原菌及二化螟、稻飛虱等重要害蟲對(duì)多種農(nóng)藥的抗藥性逐年增強(qiáng),導(dǎo)致傳統(tǒng)防治手段效果減弱甚至失效。例如,稻瘟病菌對(duì)抗菌劑吡唑醚菌酯的抗性發(fā)展迅速,使得該殺菌劑在局部地區(qū)的防治效率大幅下降;而針對(duì)二化螟,傳統(tǒng)的有機(jī)磷類和擬除蟲菊酯類殺蟲劑的頻繁使用,已促使該害蟲種群對(duì)多種農(nóng)藥產(chǎn)生高水平抗性,增加了防控難度。此外,抗藥性病蟲害的治理不僅要求加速研發(fā)新型的高效低毒農(nóng)藥,更需要關(guān)注農(nóng)藥輪換使用策略與合理用藥方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施。然而,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,農(nóng)民對(duì)抗藥性管理的認(rèn)識(shí)不足和受到的技術(shù)指導(dǎo)不到位,往往習(xí)慣于連續(xù)使用同一種或同類農(nóng)藥,進(jìn)一步加速了病蟲害抗藥性的演化速度,形成惡性循環(huán)。再者,當(dāng)?shù)貧夂驐l件多變、病蟲害發(fā)生規(guī)律復(fù)雜,給科學(xué)精準(zhǔn)施藥帶來較大困擾[3]。
2.2 農(nóng)藥使用不規(guī)范,環(huán)保壓力大
在碧江區(qū)水稻栽培實(shí)踐中,農(nóng)藥使用環(huán)節(jié)的問題與隨之而來的環(huán)保壓力構(gòu)成實(shí)質(zhì)性挑戰(zhàn)。以稻瘟病和二化螟防治為例,部分農(nóng)戶在實(shí)際操作中未能遵循“精準(zhǔn)用藥”原則,存在過度依賴或?yàn)E用現(xiàn)象,導(dǎo)致農(nóng)藥殘留量超出安全閾值,不僅對(duì)農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,而且農(nóng)藥還可能通過水體滲透、徑流等途徑污染地下水源及周邊環(huán)境。同時(shí),農(nóng)藥中的某些成分在特定條件下會(huì)促進(jìn)氮循環(huán)過程中氧化亞氮的排放,加劇溫室效應(yīng),對(duì)區(qū)域氣候產(chǎn)生間接影響,尤其對(duì)于碧江區(qū)這類喀斯特地貌地區(qū),其地下水系統(tǒng)敏感,農(nóng)藥污染物極易透過裂隙滲入地下水層,對(duì)水資源保護(hù)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
2.3 病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系不完善
1)在碧江區(qū)水稻種植實(shí)踐背景下,當(dāng)前的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系主要依賴傳統(tǒng)方法,如定期田間目測(cè)和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),其局限在于難以實(shí)時(shí)捕捉并精準(zhǔn)預(yù)測(cè)突發(fā)性或季節(jié)性病蟲害動(dòng)態(tài)。例如,在稻瘟病暴發(fā)的關(guān)鍵窗口期,由于缺乏高精度傳感器和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用,系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與早期預(yù)警,導(dǎo)致防控工作滯后于病蟲害實(shí)際擴(kuò)散速度[4]。2)現(xiàn)有的預(yù)警模型對(duì)新型、變異及外來入侵病蟲害的種群適應(yīng)性分析不足。例如,在應(yīng)對(duì)因氣候變化引發(fā)的稻飛虱行為模式變化或新型真菌病原體入侵時(shí),現(xiàn)有模型無法準(zhǔn)確模擬這些復(fù)雜的生物過程,從而降低了預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)見性和準(zhǔn)確性。3)盡管現(xiàn)代信息技術(shù)具有巨大的潛力改進(jìn)病蟲害監(jiān)測(cè)系統(tǒng),但在碧江區(qū)的具體實(shí)踐中,遙感技術(shù)、無人機(jī)巡查等高科技手段與大數(shù)據(jù)分析整合度低,未能實(shí)現(xiàn)病蟲害分布特征的空間精確刻畫與快速更新。尤其是在山區(qū)地貌中,地形差異對(duì)病蟲害傳播的影響評(píng)估尚不充分,限制了空間信息決策支持系統(tǒng)的高效運(yùn)作。
2.4 生物防治與綜合防治技術(shù)不足
在碧江區(qū)水稻病蟲害防治中,生物防治與綜合防治技術(shù)的應(yīng)用瓶頸主要體現(xiàn)在2個(gè)層面。1)生物防治手段雖在實(shí)驗(yàn)室條件下展現(xiàn)出良好的效果,但在實(shí)際推廣中面臨本土化難題。例如,引進(jìn)的天敵昆蟲、微生物菌劑等在復(fù)雜多變的田間環(huán)境中,生存繁衍能力及對(duì)目標(biāo)病蟲害的控制效果受到當(dāng)?shù)貧夂?、土壤條件及作物生長(zhǎng)周期等因素的影響,難以保持持久穩(wěn)定的防治作用。例如,在利用寄生蜂防治稻縱卷葉螟時(shí),若不能精準(zhǔn)把握釋放時(shí)機(jī)和環(huán)境適應(yīng)性問題,則可能影響寄生蜂種群的建立和病蟲害的有效控制。2)在綜合防治技術(shù)體系構(gòu)建過程中遭遇集成度和技術(shù)適用性挑戰(zhàn)[5]。盡管碧江區(qū)已具備遙感監(jiān)測(cè)、氣象數(shù)據(jù)分析等多種現(xiàn)代化工具,但如何將這些先進(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)防控措施有機(jī)結(jié)合,形成一套符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的精細(xì)化管理方案,則仍顯困難。例如,在制訂針對(duì)稻瘟病的綜合防治策略時(shí),盡管可通過遙感數(shù)據(jù)識(shí)別出病害發(fā)生區(qū)域,但未能有效整合適宜的生物防治手段、物理防治措施及化學(xué)防治方法,導(dǎo)致綜合防治效能受限,未能充分發(fā)揮技術(shù)集成優(yōu)勢(shì)。
3 改進(jìn)對(duì)策
3.1 開展系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新與管理優(yōu)化
為應(yīng)對(duì)碧江區(qū)水稻栽培中日益嚴(yán)峻的病蟲害抗藥性問題,必須多管齊下進(jìn)行系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新與管理優(yōu)化。1)碧江區(qū)可建立稻田和目標(biāo)病蟲害的抗性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),開展定點(diǎn)連續(xù)監(jiān)測(cè),獲取抗性變異動(dòng)態(tài)和分子作用機(jī)制數(shù)據(jù)。以二化螟為例,可通過檢測(cè)針對(duì)不同蟲源常用殺蟲劑LC50值的變化、害蟲的酶活性指標(biāo)及目標(biāo)位點(diǎn)變異情況,評(píng)估其抗藥性發(fā)展趨勢(shì)和特征,為后續(xù)抗藥性預(yù)警模型構(gòu)建及科學(xué)用藥決策提供基礎(chǔ)參數(shù)與理論支持。2)繼續(xù)開展安全高效農(nóng)藥篩選與配套技術(shù)研發(fā)。聚焦低殘留和高選擇性新型殺菌劑、殺蟲劑的藥效特性研究,改進(jìn)其制劑工藝,提升產(chǎn)品的易用性。同時(shí),構(gòu)建智能噴霧系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)變量噴霧技術(shù),既可減少農(nóng)藥用量,又能提高藥物覆蓋均勻性,降低抗藥性壓力。此外,開發(fā)專用穩(wěn)定劑等輔助技術(shù),協(xié)同增效和延長(zhǎng)新農(nóng)藥的持效期,減少防治次數(shù),有助于延緩抗性產(chǎn)生。3)建立抗藥性管理的區(qū)域化技術(shù)服務(wù)體系。這需要數(shù)據(jù)與模型驅(qū)動(dòng)下的決策支持系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)用藥指導(dǎo)方案。例如,針對(duì)當(dāng)季抗性監(jiān)測(cè)結(jié)果,系統(tǒng)能夠輔助選擇藥效更佳的農(nóng)藥品種或合理建議混配使用,以提高防治效果。同時(shí),開展用藥指導(dǎo)的示范區(qū)建設(shè),組織培訓(xùn),加強(qiáng)農(nóng)民抗性防控意識(shí),實(shí)現(xiàn)用藥規(guī)范化。
3.2 優(yōu)化升級(jí)綠色防控技術(shù)
為減輕碧江區(qū)水稻栽培中農(nóng)藥過量使用帶來的環(huán)境壓力,必須優(yōu)化升級(jí)綠色防控技術(shù)體系。1)推廣應(yīng)用安全高效的微生物農(nóng)藥。這類農(nóng)藥以真菌、細(xì)菌、病毒等為有效成分,通過寄生或感染的方式防治目標(biāo)病蟲害。研究表明,微生物農(nóng)藥對(duì)人畜安全性高、環(huán)境污染小,是較為理想的低毒低殘留農(nóng)藥替代品。但其產(chǎn)品穩(wěn)定性較差,需要研發(fā)適宜的添加劑調(diào)配工藝,提高其在復(fù)雜田間環(huán)境下的適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)持久釋放與增效。2)構(gòu)建智慧化變量噴施系統(tǒng)。該系統(tǒng)能根據(jù)病情監(jiān)測(cè)與環(huán)境數(shù)據(jù)計(jì)算最佳用藥量,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施藥,既避免防治不足,也防止用藥過度。同時(shí),系統(tǒng)集成多種新型低漂移噴頭,可減少農(nóng)藥漂移損失,降低對(duì)周邊環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。此外,進(jìn)一步開發(fā)綠色覆蓋材料、誘捕裝置等物理防治工具。例如,可根據(jù)氣候條件配置適宜的防病網(wǎng),減緩病原體傳播速度,兼顧氣溫、光照等生育需求。上述綠色防控技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新與集成運(yùn)用,將在助力碧江區(qū)實(shí)現(xiàn)水稻安全高產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥使用量的大幅降低,有效減輕環(huán)境
壓力。
3.3 構(gòu)建智能化病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)
為破解碧江區(qū)水稻病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系建設(shè)中存在的瓶頸與不足,必須構(gòu)建新一代智能化監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)。1)加大高精尖傳感器研發(fā)與應(yīng)用力度。這類傳感器具備圖像識(shí)別、紅外熱成像、氣味分析等多維信息檢測(cè)功能,可實(shí)現(xiàn)對(duì)病害癥狀、害蟲種群活動(dòng)等的精準(zhǔn)判別,大幅提升監(jiān)測(cè)質(zhì)量與靈敏度。此外,廣泛布設(shè)新型傳感器設(shè)備,構(gòu)成高密度布點(diǎn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),輔以大數(shù)據(jù)分析模型,可實(shí)時(shí)更新區(qū)域害情,顯著提升系統(tǒng)對(duì)病蟲害動(dòng)態(tài)演變的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。2)運(yùn)用數(shù)字農(nóng)業(yè)平臺(tái)整合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)。例如,整合衛(wèi)星遙感影像、氣象站數(shù)據(jù)、無人機(jī)熱成像與圖像結(jié)果,并輔以深度學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲害與環(huán)境因子的關(guān)聯(lián)性與驅(qū)動(dòng)機(jī)制精確建模。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建知識(shí)圖譜和數(shù)字孿生體系,全面模擬區(qū)域病蟲害生物學(xué)特性與生態(tài)學(xué)反應(yīng),科學(xué)預(yù)測(cè)其空間流行趨勢(shì),為科學(xué)制訂防治決策提供理論支撐。3)完善移動(dòng)信息技術(shù)與預(yù)警系統(tǒng)深度融合方案。依托5G網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擴(kuò)展系統(tǒng)感知覆蓋面,使農(nóng)民可隨時(shí)通過移動(dòng)客戶端獲取最新害情預(yù)測(cè)預(yù)警,并實(shí)時(shí)上傳田間病情數(shù)據(jù)反饋,幫助系統(tǒng)優(yōu)化預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)氣候-環(huán)境-病蟲-防控的聯(lián)動(dòng)閉環(huán)管理,大幅提高碧江區(qū)水稻安全生產(chǎn)的數(shù)字化水平與防控的主動(dòng)性。
3.4 整合創(chuàng)新生態(tài)調(diào)控與生物防治技術(shù)
為實(shí)現(xiàn)碧江區(qū)水稻栽培中生物防治與綜合防治技術(shù)的突破與應(yīng)用升級(jí),必須從多個(gè)層面深化技術(shù)改進(jìn)與整合創(chuàng)新。1)加強(qiáng)抗性品種選育。針對(duì)主要病蟲種群進(jìn)行差異化抗性鑒定,明確不同品種(系)的抗性等級(jí),建立區(qū)域育種抗性評(píng)價(jià)體系。在此基礎(chǔ)上,采用分子標(biāo)記輔助和基因編輯技術(shù),培育抗病、抗蟲性能優(yōu)良的雜交稻組合,提供優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源支撐綠色防控。2)根據(jù)病蟲害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果,優(yōu)化生物防治策略。例如,針對(duì)預(yù)警的稻縱卷葉螟為害高發(fā)期,科學(xué)確定寄生蜂最佳增效釋放量與頻次方案。同時(shí),開展害蟲天敵的選育與增殖技術(shù)創(chuàng)新,培育適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的捕食性天敵種群。3)構(gòu)建病蟲生物學(xué)特性與區(qū)域氣候資源相結(jié)合的數(shù)字化作物生長(zhǎng)模型。該模型能模擬不同防治措施對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響,實(shí)現(xiàn)控害增效技術(shù)方案的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在實(shí)踐中,依托模型指導(dǎo)確定最佳的種植密度與時(shí)序,配套敵害比合理的生物防治方案,實(shí)現(xiàn)水稻生育期對(duì)關(guān)鍵害蟲的持續(xù)生物控制,避免因技術(shù)應(yīng)用失誤導(dǎo)致的產(chǎn)量和品質(zhì)損失。4)完善技術(shù)推廣服務(wù)體系建設(shè)。組建專業(yè)的技術(shù)推廣隊(duì)伍,開展生物防治與綠色防控的集成運(yùn)用培訓(xùn),提升農(nóng)民防治技能,并在代表性示范區(qū)建設(shè)中驗(yàn)證和優(yōu)化技術(shù)方案,推動(dòng)相關(guān)技術(shù)在碧江區(qū)大面積應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)水稻標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供技術(shù)保障。
4 結(jié)語
碧江區(qū)水稻栽培面臨的病蟲害防治難題與技術(shù)瓶頸呈現(xiàn)日益復(fù)雜與嚴(yán)峻的態(tài)勢(shì)。在新形勢(shì)下,碧江區(qū)必須更新理念,從體系化和前瞻性的高度謀劃技術(shù)革新路徑,加快構(gòu)建數(shù)字化、智能化的監(jiān)控預(yù)警和防控技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)治理;推動(dòng)綠色防控理念與生物技術(shù)的深入融合創(chuàng)新,建立生態(tài)型安全控害框架;完善技術(shù)支撐政策,加大科技創(chuàng)新與產(chǎn)學(xué)研用一體化力度,為當(dāng)?shù)厮靖弋a(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)增添科技活力。
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(責(zé)任編輯:劉寧寧)