在21世紀農業(yè)發(fā)展中,環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展成為重要議題。傳統(tǒng)病蟲害防治方法過度依賴化學農藥方式,對生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅,影響農產品質量。我國農業(yè)科技界積極尋求有效控制病蟲害,維護生態(tài)平衡新型農業(yè)防治方法。生物防治以生態(tài)為基礎、環(huán)境友好病蟲害防治策略,在此背景下應運而生,受到廣泛關注應用。東臺市位于我國江蘇省東部沿海地區(qū),以小麥種植為主。小麥作為該地區(qū)主要糧食作物,其產量、質量關系到當地農民經濟收入。然小麥生長過程中受到各種病蟲害侵擾,嚴重影響小麥健康生長。傳統(tǒng)病蟲害防治方法多以化學農藥為主,雖然短期內效果顯著,但長期帶來諸多生態(tài)環(huán)境問題。本文聚焦于東臺市小麥病蟲害生物防治方法,綜合運用天敵昆蟲、微生物農藥等生物技術手段,探索環(huán)保高效、可持續(xù)的小麥病蟲害防治策略。有效降低化學農藥使用量,減輕對環(huán)境危害,提高小麥品質,促進東臺市農業(yè)綠色發(fā)展。
一、東臺市小麥病蟲害現狀剖析
1、主要病蟲害種類及其危害
①小麥蚜蟲
小麥蚜蟲是東臺市小麥生產常見害蟲,以小麥汁液為食,大量聚集在小麥葉片、莖稈,導致葉片枯黃卷曲。小麥蚜蟲還是病毒病傳播媒介,引發(fā)小麥黃矮病等病害,進一步加劇小麥減產。
②小麥條銹病
由真菌引起病害,在東臺市小麥田中普遍發(fā)生。條銹病在小麥葉片上形成黃色至橙黃色條斑,嚴重時覆蓋整個葉片,導致葉片光合作用下降,影響小麥產量品質。若不及時防治,條銹病迅速蔓延,造成大面積小麥減產。
③小麥赤霉病
赤霉病是一種由鐮刀菌引起病害,多發(fā)生在潮濕多雨季節(jié)。主要危害小麥穗部,導致小麥穗枯黃、籽粒干癟,嚴重時整穗腐爛。赤霉病降低小麥產量,使小麥籽粒中產生有毒物質,對人畜健康構成威脅。
④小麥吸漿蟲
小麥吸漿蟲是另一種嚴重危害小麥害蟲,在小麥灌漿期鉆入麥粒中吸食漿液,導致麥粒干癟、品質下降。吸漿蟲危害難以直觀發(fā)現,但其對小麥產量影響不容忽視。
2、現有防治措施及其局限性
①小麥的化學防治
化學防治是目前常用病蟲害防治手段,農民噴灑農藥殺滅害蟲或病原菌。這種方法在短期內效果顯著,能迅速控制病蟲害蔓延。但長期使用化學農藥導致病蟲害產生抗藥性,使得防治效果降低。例如,化學農藥對環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)有破壞作用,殺死非目標生物,破壞生態(tài)平衡。農藥殘留是重要問題,對消費者健康造成潛在威脅。
②小麥的物理防治
物理防治利用溫度、光照、聲音等物理因素干擾病蟲害。例如,利用紫外線或高溫來消滅病原菌。物理防治方法需要特定設備支持,其效果因環(huán)境條件和病蟲害種類有所差異。此外,物理防治方法成本較高,在大規(guī)模農田中應用難度較大。
③小麥的生物防治
生物防治是利用天敵、寄生蟲等生物因子控制病蟲害方法,這種方法對環(huán)境友好,不會破壞生態(tài)平衡。但生物防治方法效果受到多種因素影響,如天敵數量、環(huán)境適應性等。生物防治方法研發(fā)需要較多實驗數據支持,效果不如化學防治迅速。生物防治產品儲存存在技術難題,對于存放環(huán)境要求較高。
二、生物防治理論與實踐
1、生物防治的理論基礎
生物防治理論基礎建立在生態(tài)學、生物學原理上,反映生物間復雜精細相互關系。其中,食物鏈理論是生物防治核心理論基礎,揭示生物之間取食與被取食關系,構成生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質循環(huán)基礎。在食物鏈中,每個生物占據特定位置,扮演特定角色,共同維持生態(tài)系統(tǒng)平衡穩(wěn)定。生物防治基于這種食物鏈關系,引入天敵控制害蟲數量。如捕食性昆蟲、寄生性昆蟲等,能有效減少害蟲種群密度,降低害蟲對農作物危害。利用生物間自然調節(jié)機制,安全環(huán)保。生物防治涉及生物多樣性,為生態(tài)系統(tǒng)提供豐富物種資源,使得生態(tài)系統(tǒng)具有更強抵抗力。生態(tài)平衡強調生態(tài)系統(tǒng)中各生物種群之間平衡協(xié)調,以及生物與環(huán)境之間相互適應。通過保護和利用天敵等有益生物,有助于維護平衡協(xié)調,實現生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。
2、生物防治技術在小麥病蟲害防治中的應用
天敵昆蟲利用是生物防治技術重要組成部分,針對小麥蚜蟲等害蟲引入天敵,如瓢蟲、草蛉和食蚜蠅等。這些天敵昆蟲有效控制害蟲數量,減少害蟲對小麥危害。通過人工繁殖和釋放天敵昆蟲,可進一步增強對害蟲控制效果。微生物農藥在小麥病蟲害防治中發(fā)揮重要作用,例如利用蘇云金桿菌、白僵菌等微生物制劑,可有效防治小麥害蟲。微生物農藥對害蟲具有高效殺蟲活性,對環(huán)境友好,不會破壞生態(tài)平衡。與天敵昆蟲等生物防治方法相結合,提高防治效果。除上述兩種技術外,生物防治技術還利用信息素誘捕害蟲、種植抗病蟲害小麥品種等方法。通過釋放害蟲性信息素誘捕害蟲,降低害蟲種群密度。培育新小麥品種,提高小麥對病蟲害抵抗力,減少病蟲害發(fā)生。
例如,在某小麥種植區(qū)引入赤眼蜂作為天敵昆蟲。經過一個生長周期觀察,發(fā)現赤眼蜂對小麥蚜蟲控制效果顯著。在釋放赤眼蜂區(qū)域,蚜蟲數量減少85%,未釋放區(qū)域蚜蟲數量減少30%。另一項研究使用瓢蟲控制小麥蚜蟲,在瓢蟲釋放區(qū)域蚜蟲種群密度降低70%。利用蘇云芽孢桿菌這種微生物農藥進行小麥病害防治試驗,發(fā)現其對小麥條銹病防治效果尤為顯著。在噴灑蘇云芽孢桿菌試驗區(qū),小麥條銹病發(fā)病率降低60%,病情指數顯著降低。因此,在小麥產區(qū)采用綜合生物防治策略,釋放天敵昆蟲和使用微生物農藥,使小麥病蟲害總體發(fā)生率降低75%,小麥產量提高20%。
三、東臺市小麥病蟲害生物防治策略探討
1、天敵昆蟲的利用
天敵昆蟲利用需要精確生態(tài)學知識,深入了解目標害蟲及其天敵生物學特性、生活習性以及彼此之間相互作用。例如,瓢蟲是蚜蟲天敵,而蚜蟲危害小麥作物。引入適量瓢蟲,可有效控制蚜蟲數量,保護小麥免受損害。為確保天敵昆蟲有效控制害蟲,需要在合適時間、地點釋放適量天敵,涉及天敵昆蟲人工繁殖技術,確保有足夠數量用于釋放。研究天敵昆蟲擴散適應性,確保在釋放后能在農田中生存,有效控制害蟲。天敵昆蟲利用與其他農業(yè)管理措施相結合。例如,合理耕作制度、種植結構和灌溉方式等,可創(chuàng)造有利于天敵昆蟲生存環(huán)境。減少化學農藥使用,避免對天敵昆蟲造成不必要傷害。在實際應用中,天敵昆蟲利用取得顯著成果。許多地區(qū)引入天敵昆蟲,成功控制小麥等作物害蟲數量,提高農作物產量。這種方法成功應用需要持續(xù)監(jiān)測管理,確保天敵昆蟲和害蟲之間平衡得以維持。
2、微生物農藥的應用
微生物農藥具有多種優(yōu)勢,其選擇性強,能針對性防治特定病蟲害,對人、畜、農作物和自然環(huán)境相對安全。微生物農藥不易產生抗性,意味長期使用不會導致病蟲害產生抵抗力,保證防治效果持久性。微生物農藥使用有助于減少化學農藥依賴,降低農產品和環(huán)境農藥殘留,符合現代農業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求。在實際應用中,微生物農藥通過多種方式施用,如噴霧、灌溉、拌種等。例如,在小麥種植中,使用含有枯草芽孢桿菌微生物農藥防治小麥病害。這種農藥能在小麥葉片和根系周圍形成保護層,阻止病原菌侵入繁殖,有效控制病害發(fā)生傳播。微生物農藥與其他生物防治方法相結合,如天敵昆蟲利用等形成綜合防治體系。這種綜合防治策略提高病蟲害防治效果,進一步降低化學農藥使用量,保護生態(tài)環(huán)境。但微生物農藥應用面臨挑戰(zhàn),例如微生物農藥效果受到環(huán)境條件如溫度、濕度等因素影響。微生物農藥研發(fā)生產成本相對較高,需要更多投入支持。為充分發(fā)揮微生物農藥優(yōu)勢,需要加強研發(fā)創(chuàng)新,提高生產效率。
3、生物防治與化學防治的結合
生物防治利用天敵昆蟲、微生物農藥等生物資源控制病蟲害,具有環(huán)保安全優(yōu)點,但起效較慢,且防治效果受到環(huán)境條件和生物因子影響。而化學防治通過噴灑化學農藥迅速殺滅病蟲害,具有見效快、操作簡便等特點。將生物防治與化學防治相結合,可充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢,彌補各自不足。這種結合策略可根據病蟲害實際情況,使用生物防治方法進行預防控制,利用天敵昆蟲控制害蟲數量,使用微生物農藥抑制病原菌生長。當生物防治方法無法完全控制病蟲害時,再及時采用化學防治方法進行補救,確保農作物安全產量。這種結合策略關鍵在于合理選擇搭配生物防治和化學防治方法,在實際應用中根據病蟲害種類、發(fā)生程度等因素進行綜合考慮。例如,在病蟲害發(fā)生初期,優(yōu)先采用生物防治方法,減少對環(huán)境人體危害。在病蟲害嚴重或生物防治效果不佳時,及時采用化學防治方法進行控制。生物防治與化學防治結合,需要合理選擇化學農藥,盡量選用低毒、低殘留農藥品種,減少對環(huán)境的危害。嚴格控制化學農藥使用量,避免過度使用導致病蟲害產生抗藥性。并加強病蟲害監(jiān)測預警,及時發(fā)現并采取措施控制病蟲害發(fā)生傳播。
四、東臺市小麥病蟲害綜合治理實踐
1、現有生物防治技術的改進與優(yōu)化
針對生物防治技術存在長效性差問題,研究者致力尋找開發(fā)新生物農藥。新農藥需要更長有效期和穩(wěn)定性能,減少噴灑頻率,降低農民勞動成本。為提高生物農藥穩(wěn)定性,科研人員研究如何通過添加劑或特殊制劑技術,增強其對外界環(huán)境抵抗力。生物防治技術優(yōu)化體現在對天敵昆蟲有效利用。例如,通過基因工程技術,改善天敵昆蟲性能,提高其捕食或寄生害蟲效率。開展精確生態(tài)學研究和田間試驗,確定最佳天敵昆蟲釋放策略,最大化其防治效果。為了提升赤眼蜂對棉鈴蟲控制效果,科研人員采用基因工程技術對赤眼蜂進行改良。向赤眼蜂體內轉入特定基因,使其具有更強搜索和寄生棉鈴蟲能力。提高赤眼蜂在田間生存能力,對其進行耐逆性基因轉入。在實驗室條件下,經過基因工程改良赤眼蜂對棉鈴蟲寄生率達到85%,高于未經改良赤眼蜂(60%)。在田間試驗中,科研人員按照每公頃釋放15萬只改良赤眼蜂密度進行試驗。釋放后一個月內,棉鈴蟲數量下降70%,未進行釋放對照區(qū)域棉鈴蟲數量下降30%。對改良赤眼蜂田間生存能力進行評估,其田間存活率達到60%,高于未經改良赤眼蜂(40%)。
在微生物農藥方面,除繼續(xù)篩選開發(fā)新高效菌株外,還研究如何提高其生產效率,降低成本。優(yōu)化發(fā)酵工藝,提高產量,減少生產過程能耗和物耗等措施。為方便農民提高防治效果,科研人員需要致力于開發(fā)新微生物農藥劑型。信息技術引入為生物防治技術優(yōu)化提供新可能,利用大數據和人工智能技術,對病蟲害發(fā)生進行精確預測,指導農民及時采取防治措施。通過遠程監(jiān)控和智能化設備,實現對農田環(huán)境實時監(jiān)測調控,為生物防治技術實施提供有力支持。例如,某大型農場為提升生物防治效果,農場主引入一套先進智能農業(yè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)結合大數據、人工智能技術,為農場病蟲害防治帶來新解決方案。農場在各關鍵區(qū)域安裝傳感器,設備能實時收集土壤濕度、溫度、光照等多種數據。系統(tǒng)對歷史數據和實時數據進行挖掘,找出病蟲害發(fā)生趨勢。例如,系統(tǒng)發(fā)現某種病蟲害在特定氣候條件下爆發(fā),當這種氣候條件再次出現時,系統(tǒng)可提前預警。人工智能算法用于預測病蟲害發(fā)生,訓練大量歷史數據,AI模型能準確預測未來一段時間內病蟲害發(fā)生概率。當預測到病蟲害有爆發(fā)風險時,系統(tǒng)自動向農場主發(fā)送警報,指導其采取相應生物防治措施。通過遠程監(jiān)控和智能化設備對農田環(huán)境進行實時監(jiān)測調控,當系統(tǒng)檢測到某區(qū)域濕度過高,導致病蟲害滋生時,可自動控制灌溉系統(tǒng)減少水量,啟動通風設備降低濕度。
2、綜合治理模式的構建與實施
構建綜合治理模式,明確治理目標原則。治理目標聚焦于維護社會穩(wěn)定、促進社會公平正義等方面,遵循法治化、民主化、科學化原則,確保治理模式有效性。綜合治理模式核心在于多元共治,即政府、企業(yè)、社會組織等多元主體共同參與社會治理。政府發(fā)揮主導作用,制定相關政策法規(guī),提供基本公共服務。企業(yè)承擔社會責任,積極參與社會治理。完善制度設計和機制建設,健全社會治理法律法規(guī)體系,明確各主體權責利關系。評估信息共享機制,實現信息資源互通互聯。確保各主體之間有效配合,構建監(jiān)督評估機制,對社會治理效果進行定期評估反饋。利用大數據、云計算等現代信息技術手段,實現對社會問題精準識別、快速響應。綜合治理模式構建需要一支高素質、專業(yè)化社會治理人才隊伍支撐,重視人才培養(yǎng)和隊伍建設工作,加強專業(yè)培訓,引進優(yōu)秀人才,提高社會治理人才隊伍整體素質。
例如,當地成立小麥病蟲害綜合治理領導小組,由政府、農業(yè)部門組成。政府提供政策、資金保障,農業(yè)部門負責技術指導監(jiān)督。制定《東臺市小麥病蟲害綜合治理規(guī)劃》,明確各主體職責協(xié)作方式。建立信息共享機制,實現病蟲害監(jiān)測數據實時共享。建立協(xié)同聯動機制,確保政府、農業(yè)部門之間有效配合。引進病蟲害監(jiān)測設備技術,提高病蟲害監(jiān)測時效性。推廣生物防治技術,利用天敵昆蟲等生物資源控制病蟲害。開展科研攻關,研發(fā)新型環(huán)保農藥。經過綜合治理模式構建實施,東臺市小麥病蟲害發(fā)生率顯著降低,小麥產量得到明顯提升。
農業(yè)科技快速發(fā)展,生態(tài)環(huán)保理念深入人心,生物防治技術在農業(yè)生產中應用愈加廣泛。東臺市作為小麥重要產區(qū),近年來在小麥病蟲害綜合治理方面取得顯著成果。本研究以生物防治為核心,綜合運用多種技術手段,對東臺市小麥病蟲害進行深入綜合治理研究。在研究過程中,充分利用天敵昆蟲、微生物農藥等生物資源。通過科學施用策略,有效控制小麥病蟲害發(fā)生蔓延。積極探索生物防治與化學防治有機結合,保證防治效果,減少對環(huán)境人體危害。信息技術引入為小麥病蟲害綜合治理提供新手段,通過大數據和人工智能技術運用,當地實現對病蟲害精確預測,提高防治針對性。提升農業(yè)生產效率,為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新活力。
綜上所述,基于生物防治東臺市小麥病蟲害綜合治理研究取得顯著成效,為地區(qū)農業(yè)生產安全提供有力保障。但當地農業(yè)部門需清醒認識到,病蟲害防治是長期而復雜過程,需要持續(xù)研究創(chuàng)新。未來將繼續(xù)深化研究,探索更高效、環(huán)保防治方法,為東臺市乃至更廣泛地區(qū)農業(yè)生產貢獻智慧力量。
(作者單位:224200江蘇省東臺市黃海林業(yè)種苗中心)