摘 要 再生稻種植是提高土地利用率和糧食生產(chǎn)能力的重要途徑。近年來(lái),湖南省永州市再生稻種植規(guī)模不斷擴(kuò)大,但再生稻病蟲(chóng)害頻發(fā),對(duì)再生稻產(chǎn)量與品質(zhì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為提高永州市再生稻病蟲(chóng)害防控效果,保障區(qū)域糧食安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,探討了永州市再生稻病蟲(chóng)害防治中存在的病害診斷與精準(zhǔn)施藥存在技術(shù)瓶頸、化學(xué)防蟲(chóng)手段效用遞減、病蟲(chóng)害抗藥性監(jiān)測(cè)和治理水平低、綜合防控體系不完善等問(wèn)題,并提出了加強(qiáng)病害診斷與精準(zhǔn)施藥技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化化學(xué)防蟲(chóng)效用、加強(qiáng)病蟲(chóng)害抗藥性監(jiān)測(cè)和治理、完善綜合防控體系等對(duì)策。
關(guān)鍵詞 再生稻;病蟲(chóng)害防治;早期篩查;綠色防治;湖南省永州市
中圖分類(lèi)號(hào):S435.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.014
在湖南省永州市,再生稻種植是提高土地利用率和糧食生產(chǎn)能力的重要途徑,對(duì)保障區(qū)域糧食安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。然而,近年來(lái)永州市再生稻病蟲(chóng)害頻發(fā)且種類(lèi)繁多,對(duì)再生稻產(chǎn)量與品質(zhì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,深入剖析永州市再生稻病蟲(chóng)害防治中存在的問(wèn)題,并提出對(duì)策,以期為再生稻產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供策略支撐。
1 永州市再生稻常見(jiàn)病蟲(chóng)害概述
永州市位于湖南省南部,地處亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū),具有適宜再生稻種植的獨(dú)特地理氣候條件。在永州市的再生稻種植實(shí)踐中,病蟲(chóng)害的發(fā)生是再生稻生產(chǎn)潛力挖掘及實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的核心制約因素。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,永州市再生稻主要病害有稻瘟病、紋枯病,以及近年來(lái)發(fā)病率呈上升趨勢(shì)的稻曲病。這些病害在再生稻不同生育階段對(duì)再生稻植株造成不同程度的危害。例如,稻瘟病可在再生稻苗期至抽穗期發(fā)病,發(fā)病率達(dá)到一定程度時(shí)可導(dǎo)致稻谷減產(chǎn)30%~60%,嚴(yán)重影響稻米的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。同時(shí),永州市再生稻主要蟲(chóng)害有二化螟、稻飛虱和稻縱卷葉螟等。其中,二化螟主要以幼蟲(chóng)蛀入稻株內(nèi)部,造成“枯心”或“白穗”,使得再生稻無(wú)法有效分蘗與結(jié)實(shí)[1]。稻飛虱通過(guò)吸食稻株汁液傳播病毒,不僅直接影響再生稻的光合作用和營(yíng)養(yǎng)吸收,還增加了水稻紋枯病等病害的發(fā)生概率。稻縱卷葉螟則通過(guò)幼蟲(chóng)卷葉為害,破壞葉片進(jìn)行光合作用的能力,限制水稻生長(zhǎng)并導(dǎo)致減產(chǎn)。鑒于上述永州市再生稻病蟲(chóng)害的多樣性與復(fù)雜性,針對(duì)永州市再生稻種植的特定生態(tài)條件,準(zhǔn)確把握病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律、種群結(jié)構(gòu)及抗藥性演變特征,是制訂病蟲(chóng)害精細(xì)化、高效化、環(huán)保化防控策略的基礎(chǔ)。
2 永州市再生稻病蟲(chóng)害防治中存在的問(wèn)題
2.1 病害診斷與精準(zhǔn)施藥存在技術(shù)瓶頸
在永州市再生稻病害防治中,病害診斷與精準(zhǔn)施藥面臨著一系列技術(shù)瓶頸。1)針對(duì)稻瘟病、水稻紋枯病等病害的早期快速診斷技術(shù)尚未得到廣泛應(yīng)用。以稻瘟病為例,其病斑在發(fā)病初期面積較小且顏色變化不明顯,僅依賴(lài)傳統(tǒng)的視覺(jué)診斷難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確辨別;而熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)等分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)病原體的快速精準(zhǔn)識(shí)別,但在永州市農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中,由于設(shè)備成本較高、操作技術(shù)要求嚴(yán)格,此類(lèi)技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用受到限制[2]。2)基于永州市復(fù)雜多變的氣候條件與地理環(huán)境,構(gòu)建高度靈敏且適用于當(dāng)?shù)貙?shí)際的再生稻病害預(yù)測(cè)模型是一項(xiàng)艱巨任務(wù)。當(dāng)前,在永州市再生稻病害預(yù)測(cè)中,普遍采用歷史病害數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法,在面對(duì)突發(fā)氣候變化和地塊異質(zhì)性時(shí),預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率有待提高。例如,稻瘟病的發(fā)生與溫度、濕度、日照等多種氣象因素密切相關(guān),但現(xiàn)有病害預(yù)測(cè)模型在處理這些非線性關(guān)系及空間異質(zhì)性時(shí)表現(xiàn)乏力。3)精準(zhǔn)施藥是一項(xiàng)亟待攻克的技術(shù)難關(guān)。永州市再生稻病害防治往往依靠農(nóng)民的經(jīng)驗(yàn)判斷和廣譜殺菌劑的常規(guī)使用,這種做法難以兼顧病害防治效果與環(huán)境保護(hù),尤其是隨著病原菌抗藥性不斷增強(qiáng),如何基于病害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整用藥種類(lèi)、濃度和施藥時(shí)間,實(shí)現(xiàn)對(duì)癥下藥和最小有效劑量原則,成為一個(gè)重要難題。綜上,永州市再生稻病害診斷與精準(zhǔn)施藥技術(shù)瓶頸主要體現(xiàn)在早期病害識(shí)別能力有限、病害預(yù)測(cè)模型的精細(xì)度不足及缺乏因地制宜的精準(zhǔn)施藥方案等方面,這些問(wèn)題的存在極大地制約了永州市再生稻病害防控技術(shù)水平的提升。
2.2 化學(xué)防蟲(chóng)手段效用遞減
在永州市再生稻蟲(chóng)害防治中,化學(xué)防蟲(chóng)手段呈現(xiàn)明顯的效用遞減趨勢(shì)。這并非單一原因所致,而是多重原因交織而成。1)永州市再生稻蟲(chóng)害防治中長(zhǎng)期使用同一類(lèi)殺蟲(chóng)劑,如新煙堿類(lèi)、有機(jī)磷類(lèi)等,導(dǎo)致害蟲(chóng)群體對(duì)這些化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生了顯著的抗藥性。在對(duì)永州市的實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn),部分害蟲(chóng)種群對(duì)氯蟲(chóng)苯甲酰胺等新型殺蟲(chóng)劑的抗性比值已在短期內(nèi)急劇攀升,反映了害蟲(chóng)種群遺傳適應(yīng)性變異的速度遠(yuǎn)超預(yù)期,直接削弱了原有化學(xué)防蟲(chóng)手段的有效性。2)化學(xué)防蟲(chóng)手段的效用遞減還體現(xiàn)在其對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)的潛在破壞上。反復(fù)高強(qiáng)度使用殺蟲(chóng)劑不僅可能導(dǎo)致目標(biāo)害蟲(chóng)抗藥性增強(qiáng),而且會(huì)波及稻田內(nèi)的有益生物群落,特別是天敵昆蟲(chóng)種群數(shù)量和生物多樣性銳減,進(jìn)而打破稻田生態(tài)系統(tǒng)的自然平衡,使生態(tài)系統(tǒng)喪失天然控害功能[3]。3)化學(xué)防蟲(chóng)手段的持久有效性受限于農(nóng)藥殘留問(wèn)題。在永州市部分再生稻種植區(qū),農(nóng)藥殘留超出國(guó)家規(guī)定的限量標(biāo)準(zhǔn),不僅對(duì)稻米品質(zhì)構(gòu)成潛在威脅,同時(shí)對(duì)農(nóng)田土壤和水資源造成不可逆污染,對(duì)人畜健康和農(nóng)產(chǎn)品安全性構(gòu)成較大威脅。因此,化學(xué)防蟲(chóng)手段在永州市再生稻蟲(chóng)害防治中的效用遞減問(wèn)題,實(shí)質(zhì)上是害蟲(chóng)抗藥性快速演變、生態(tài)調(diào)控作用削弱和農(nóng)藥殘留累積效應(yīng)相互疊加的結(jié)果,揭示了單純依賴(lài)化學(xué)防蟲(chóng)策略的局限性,亟待尋求更加科學(xué)合理、環(huán)境友好的替代或補(bǔ)充防治技術(shù)。
2.3 病蟲(chóng)害抗藥性監(jiān)測(cè)和治理水平低
在永州市再生稻病蟲(chóng)害防治中,病蟲(chóng)害抗藥性監(jiān)測(cè)和治理水平低成為制約病蟲(chóng)害有效控制的關(guān)鍵難題。目前,永州市對(duì)農(nóng)藥輪換使用、交替使用及合理混配等抗藥性延緩策略的執(zhí)行較為滯后,缺乏完善的病蟲(chóng)害抗藥性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)支持,無(wú)法實(shí)時(shí)追蹤和預(yù)測(cè)病蟲(chóng)害抗藥性演變動(dòng)態(tài),導(dǎo)致農(nóng)藥使用的預(yù)見(jiàn)性和科學(xué)性降低。此外,永州市未形成有效的農(nóng)藥使用閾值設(shè)定和淘汰更新機(jī)制,無(wú)法做到及時(shí)替換失效農(nóng)藥,進(jìn)一步加速了病蟲(chóng)害抗藥性的積累[4]。
2.4 綜合防控體系不完善
永州市再生稻病蟲(chóng)害綜合防控體系不完善主要體現(xiàn)為對(duì)生物防治、物理防治等非化學(xué)防治技術(shù)的推廣和應(yīng)用不夠。在永州市再生稻種植區(qū),天敵昆蟲(chóng)、生物農(nóng)藥、性誘劑、燈光誘捕等環(huán)保型防治手段的應(yīng)用尚不廣泛,沒(méi)有充分利用生物多樣性優(yōu)勢(shì),構(gòu)建起以生物防治為主導(dǎo)的綜合防控體系,對(duì)保障再生稻產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和糧食安全造成阻礙。
3 對(duì)策
3.1 加強(qiáng)病害診斷與精準(zhǔn)施藥技術(shù)研發(fā)
針對(duì)永州市再生稻病害診斷與精準(zhǔn)施藥存在的技術(shù)瓶頸,可以采取以下3點(diǎn)針對(duì)性措施。1)為提高再生稻病害早期診斷的準(zhǔn)確性與效率,應(yīng)推廣簡(jiǎn)便快捷的現(xiàn)場(chǎng)診斷工具與技術(shù)。考慮到基層應(yīng)用的實(shí)際,可以引入手持式近紅外光譜儀,利用光譜技術(shù)快速區(qū)分健康株與病株,這種方法相對(duì)成本較低且操作簡(jiǎn)便,有助于快速識(shí)別病害,及時(shí)采取措施。同時(shí),開(kāi)展面向農(nóng)戶的再生稻病害識(shí)別培訓(xùn),利用圖譜資料等直觀材料,提升農(nóng)戶對(duì)再生稻病害的診斷能力。2)針對(duì)病害預(yù)測(cè)模型的精細(xì)化需求,根據(jù)永州市實(shí)際情況,研發(fā)基于當(dāng)?shù)貧庀笳緮?shù)據(jù)與遙感技術(shù)的病害預(yù)警系統(tǒng)。整合多源數(shù)據(jù),如衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)的溫度、濕度與植被指數(shù),結(jié)合歷史病害發(fā)生記錄,建立更為精準(zhǔn)的地域性病害預(yù)測(cè)模型。此模型應(yīng)設(shè)計(jì)為用戶友好型界面,便于農(nóng)戶通過(guò)手機(jī)應(yīng)用等渠道獲取定制化的病害風(fēng)險(xiǎn)提示。3)為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施藥,應(yīng)設(shè)計(jì)并推廣基于田間監(jiān)測(cè)的病害綜合治理決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過(guò)布設(shè)低成本的病害監(jiān)測(cè)點(diǎn),自動(dòng)采集病害發(fā)生數(shù)據(jù),依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果推薦施藥種類(lèi)、濃度和最佳施藥時(shí)機(jī),減少盲目用藥。同時(shí),鼓勵(lì)使用變量噴霧技術(shù),根據(jù)病害發(fā)生情況調(diào)整噴灑量,既保證防治效果又減少農(nóng)藥用量[5]。
3.2 優(yōu)化化學(xué)防蟲(chóng)效用
針對(duì)永州市再生稻化學(xué)防蟲(chóng)手段效用遞減的問(wèn)題,可以采取以下4點(diǎn)針對(duì)性措施。1)細(xì)化農(nóng)藥管理與抗性監(jiān)測(cè)。在永州市建立細(xì)分到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)別的害蟲(chóng)抗藥性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),依據(jù)不同地理位置和作物周期,定期收集并分析主要害蟲(chóng)樣本,監(jiān)控抗藥性變化?;诒O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),創(chuàng)建區(qū)域性的農(nóng)藥使用指導(dǎo)目錄,明確標(biāo)注每種農(nóng)藥的推薦使用頻次、最大使用次數(shù)及輪換周期,確保農(nóng)戶能夠根據(jù)指導(dǎo)科學(xué)選藥、輪換用藥。2)優(yōu)化農(nóng)藥配方與施用技術(shù)。鼓勵(lì)農(nóng)藥企業(yè)研發(fā)針對(duì)永州市再生稻主要害蟲(chóng)的新型復(fù)配制劑,這些制劑應(yīng)包含不同作用機(jī)制的成分,以提高害蟲(chóng)防治效率并降低單一成分的抗藥性風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),推廣使用先進(jìn)的施藥技術(shù),如靜電噴霧、超低容量噴霧等,提高農(nóng)藥沉積效率,減少用藥量,同時(shí)減少對(duì)非靶標(biāo)生物和環(huán)境的影響。3)推廣智能化精準(zhǔn)施藥系統(tǒng)。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人工智能算法,開(kāi)發(fā)適用于永州市再生稻田的智能化蟲(chóng)害預(yù)警與精準(zhǔn)施藥系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)田間監(jiān)測(cè)的害蟲(chóng)密度、作物生長(zhǎng)階段及天氣條件,自動(dòng)調(diào)整施藥方案,實(shí)現(xiàn)按需施藥,避免過(guò)度依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)用藥,從而在維持防效的同時(shí),減少化學(xué)農(nóng)藥的濫用。4)強(qiáng)化農(nóng)藥使用后的評(píng)估與反饋機(jī)制。建立農(nóng)藥使用效果的跟蹤評(píng)估體系,要求農(nóng)戶在使用農(nóng)藥后記錄害蟲(chóng)控制效果,通過(guò)農(nóng)業(yè)服務(wù)站匯總上報(bào)。這些數(shù)據(jù)用于評(píng)估農(nóng)藥的實(shí)際效果及害蟲(chóng)抗藥性發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)調(diào)整推薦用藥策略。同時(shí),設(shè)立反饋渠道,鼓勵(lì)農(nóng)戶報(bào)告任何異常情況,如新型害蟲(chóng)出現(xiàn)或現(xiàn)有農(nóng)藥失效,確保管理部門(mén)能夠迅速響應(yīng),提供針對(duì)性解決方案。
3.3 加強(qiáng)病蟲(chóng)害抗藥性監(jiān)測(cè)和治理
1)在永州市各再生稻主產(chǎn)區(qū)設(shè)立監(jiān)測(cè)站點(diǎn),運(yùn)用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù),定期收集病菌、害蟲(chóng)樣本,測(cè)定其抗藥基因頻率和表達(dá)水平,形成詳盡的抗藥性數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí),結(jié)合永州市特有的氣候條件和再生稻種植模式,分析病蟲(chóng)害抗藥性變化趨勢(shì),為后續(xù)防治提供科學(xué)依據(jù)。2)基于再生稻病蟲(chóng)害抗藥性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),采用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,開(kāi)發(fā)一套適用于永州市的病蟲(chóng)害抗藥性預(yù)警模型。該模型能夠預(yù)測(cè)特定區(qū)域和時(shí)間段內(nèi)的病蟲(chóng)害抗藥性發(fā)展趨勢(shì),并在抗藥性即將達(dá)到臨界值時(shí)發(fā)出預(yù)警,指導(dǎo)農(nóng)民及時(shí)調(diào)整農(nóng)藥使用策略,如合理輪換農(nóng)藥種類(lèi),避免病蟲(chóng)害抗藥性繼續(xù)加劇。3)加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)的合作,開(kāi)發(fā)病蟲(chóng)害抗藥性管理信息系統(tǒng),將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為易于理解的可視化信息,及時(shí)反饋給廣大農(nóng)戶和基層農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)人員。同時(shí),組織專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)深入田間地頭,為農(nóng)民提供病蟲(chóng)害抗藥性監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)培訓(xùn),提升其科學(xué)用藥意識(shí)和技能,確保病蟲(chóng)害抗藥性治理策略得到有效執(zhí)行。
3.4 完善綜合防控體系
針對(duì)永州市再生稻病蟲(chóng)害綜合防控體系不完善的現(xiàn)狀,需要從多方面入手構(gòu)建全面高效的病蟲(chóng)害防控體系,確??沙掷m(xù)的防控效果。1)強(qiáng)化區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制,依托農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站建立跨村、跨鎮(zhèn)的病蟲(chóng)害信息共享平臺(tái),及時(shí)通報(bào)病蟲(chóng)害發(fā)生動(dòng)態(tài),協(xié)調(diào)一致行動(dòng),統(tǒng)一防控策略,避免造成資源浪費(fèi)和防控漏洞。2)推動(dòng)物理防控設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。例如,在重點(diǎn)區(qū)域安裝標(biāo)準(zhǔn)化防蟲(chóng)網(wǎng)、頻振式殺蟲(chóng)燈等,結(jié)合再生稻生育期特點(diǎn),合理布局,形成病蟲(chóng)害物理防控網(wǎng)絡(luò),減少對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的依賴(lài)。3)深化農(nóng)藝措施與化學(xué)防控的結(jié)合,通過(guò)科學(xué)調(diào)整播栽期、合理密植、加強(qiáng)水肥管理等,改善稻田生態(tài)環(huán)境,增強(qiáng)再生稻自身抗病蟲(chóng)害能力,降低病蟲(chóng)害發(fā)生概率。此外,注重生態(tài)調(diào)控,鼓勵(lì)稻田養(yǎng)鴨、稻田養(yǎng)魚(yú)等生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,利用生物間的自然關(guān)系控制害蟲(chóng)數(shù)量,同時(shí)增加農(nóng)民收入來(lái)源。4)建立健全再生稻病蟲(chóng)害綜合防控技術(shù)推廣體系,組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員深入田間地頭,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、示范操作等方式,提升農(nóng)民對(duì)再生稻病蟲(chóng)害綜合防控技術(shù)的掌握程度和應(yīng)用能力,確保各項(xiàng)防治措施得以有效落實(shí)。
4 結(jié)語(yǔ)
永州市再生稻病蟲(chóng)害防控體系的優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要緊密?chē)@精準(zhǔn)診斷、科學(xué)用藥、抗藥性管理和綜合防控等核心環(huán)節(jié),通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與政策引導(dǎo),促進(jìn)再生稻病蟲(chóng)害綠色防控技術(shù)的應(yīng)用,減少對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的依賴(lài),同時(shí)加強(qiáng)農(nóng)戶培訓(xùn)與技術(shù)推廣,提升農(nóng)戶再生稻病蟲(chóng)害綜合防控意識(shí)與能力。通過(guò)多措并舉,有效應(yīng)對(duì)再生稻病蟲(chóng)害挑戰(zhàn),保障再生稻產(chǎn)量與品質(zhì),促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),為永州市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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(責(zé)任編輯:劉寧寧)