農(nóng)作物高效栽培與病蟲害防治是指通過科學(xué)的栽培技術(shù)和有效的防治措施,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì),同時有效防治病蟲害,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展。其中,高效栽培技術(shù)包括土壤管理、種子選擇與處理、合理施肥與灌水技術(shù)等,優(yōu)化生長環(huán)境,提高作物的抗逆性和生長速度。病蟲害防治技術(shù)包括化學(xué)、物理和生物防治方法,通過科學(xué)使用農(nóng)藥、物理隔離和生物控制手段,控制病蟲害的發(fā)生和傳播,減少產(chǎn)量損失。
一、農(nóng)作物高產(chǎn)栽培技術(shù)
1、土壤管理
土壤管理是農(nóng)作物高產(chǎn)栽培的基礎(chǔ),需要采取一系列綜合措施來改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤養(yǎng)分和有機質(zhì)含量。
①土壤檢測。應(yīng)進行定期的土壤檢測,了解土壤pH值、有機質(zhì)含量、養(yǎng)分狀況等指標(biāo),為后續(xù)管理提供依據(jù)。
②深翻整地。深翻整地是改良土壤結(jié)構(gòu)的重要手段,通常在作物收獲后進行,深度應(yīng)達到25-30厘米,可以打破犁底層,改善土壤通氣性和蓄水能力。
③土壤改良。在翻耕過程中,可以結(jié)合施用有機肥,如腐熟的農(nóng)家肥、綠肥等,這不僅可以增加土壤有機質(zhì),還能改善土壤團粒結(jié)構(gòu)。對于酸性土壤,可以施用石灰進行改良;對于堿性土壤,可以使用硫黃粉、硫酸亞鐵等改良劑進行調(diào)節(jié)。
④采用保護性耕作。保護性耕作也是一種有效的土壤管理方式,如免耕或少耕,配合秸稈還田,可以減少土壤擾動,保護土壤結(jié)構(gòu),增加土壤有機質(zhì)含量。
⑤中耕除草。在作物生長季節(jié),應(yīng)及時進行中耕除草,既可以疏松土壤、增加通氣性,又可以去除雜草對養(yǎng)分和水分的競爭。
通過試驗表明,通過深翻整地和增施有機肥,土壤有機質(zhì)含量可以從原來的1.5%提高到2.3%,作物產(chǎn)量提高了15%。
2、種子選擇及處理
種子選擇和處理是農(nóng)作物高產(chǎn)栽培的重要環(huán)節(jié)。
①選種。優(yōu)先選擇抗病蟲害、抗逆性強、高產(chǎn)的品種,同時要考慮其適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和土壤類型。例如,在旱地應(yīng)選擇耐旱品種,在病害多發(fā)區(qū)應(yīng)選擇抗病品種。需要從正規(guī)渠道采購種子,確保品種純度和種子質(zhì)量。播前應(yīng)進行種子質(zhì)量檢測,包括發(fā)芽率、純度和千粒重等指標(biāo)。發(fā)芽試驗可采用濾紙法或沙床法,一般取100粒種子,在25℃左右條件下培養(yǎng)5-7天,發(fā)芽率應(yīng)達到國家標(biāo)準(zhǔn)。對于發(fā)芽率低的種子批次,可通過種子分級、風(fēng)選等方法提高種子質(zhì)量。
②種子處理。種子處理是提高種子活力和抗逆性的有效手段。硫酸鋅等微量元素處理可增強種子活力。通常采用0.5%濃度強氯精水溶液浸種12-24小時。種子包衣技術(shù)則是將農(nóng)藥、肥料等均勻包裹在種子表面,可提高種子出苗率15%-20%,并具有防病控蟲作用。種子拌藥處理可有效防控種傳病害,如小麥條銹病、水稻稻瘟病等。
研究表明,經(jīng)過硫酸鋅處理的玉米種子,其發(fā)芽率可提高5%-8%,幼苗出土整齊度提高10%-15%。在一項田間試驗中,使用包衣處理的小麥種子,出苗率提高了18%,最終產(chǎn)量增加了7.5%。
二、合理施肥與灌水技術(shù)
1、施肥
施肥技術(shù)和管理對作物產(chǎn)量影響很大。需要根據(jù)不同作物對養(yǎng)分的需求特點,選擇適宜的肥料種類和用量。其中氮、磷、鉀等大量元素要合理搭配,并適當(dāng)補充中微量元素。有機肥料和化學(xué)肥料配合施用,可改善土壤團粒結(jié)構(gòu),提高養(yǎng)分利用率。同時,要考慮土壤肥力狀況,通過土壤檢測評估土壤養(yǎng)分含量,據(jù)此制定施肥方案,避免過度施肥導(dǎo)致土壤鹽堿化或環(huán)境污染。施肥時機也很關(guān)鍵,需要配合作物生長周期,如在水稻分蘗期增施氮肥,促進分蘗;在抽穗期增施鉀肥,提高灌漿效率。后期應(yīng)減少氮肥用量,防止旺長影響產(chǎn)量。新型施肥技術(shù),如水肥一體化,可實現(xiàn)水分和肥料的同步精準(zhǔn)供給,提高肥料利用率20%-30%。緩釋肥料的應(yīng)用可延長肥效,減少養(yǎng)分流失。此外,葉面噴施微量元素可快速補充作物所需養(yǎng)分。精準(zhǔn)施肥技術(shù),如變量施肥,通過利用遙感技術(shù)和GIS技術(shù),可根據(jù)田間不同位置的土壤肥力狀況,自動調(diào)整施肥量,可使肥料利用率提高15%-20%。施肥還要與整地、灌溉、中耕等措施配合實施,如深耕可促進肥料與土壤充分混合,中耕可減少養(yǎng)分流失??茖W(xué)合理地施肥,可以提高肥料利用效率,最大限度地發(fā)揮肥料效益,促進作物生長發(fā)育,提升產(chǎn)量和品質(zhì),同時減少環(huán)境污染,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
2、灌水
不同作物在不同生長階段的需水量各不相同,如水稻在分蘗期和抽穗期需水量較大,而玉米在抽雄吐絲期和灌漿期用水較多。因此,灌溉時要充分考慮作物生理特性,適時適量補水。同時要兼顧土壤水分蒸發(fā)和下滲損失,可通過土壤墑情監(jiān)測、作物需水量計算等方法,精準(zhǔn)測算灌溉用水量。灌溉時應(yīng)注意均勻濕潤作物根區(qū),避免局部過濕或干旱。根據(jù)土壤質(zhì)地、地形條件等因素,選擇合適的灌溉方式尤為重要。微灌和滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)能將有限的水資源精準(zhǔn)輸送至作物根部,大幅提高水分利用效率。通過一棉花田試驗表明,采用滴灌后灌溉水利用率從45%提升至90%,每畝節(jié)水100m3的同時,作物產(chǎn)量提高15%,纖維品質(zhì)也明顯改善。噴灌適用于大面積農(nóng)田,但需控制霧滴大小,減少漂移和蒸發(fā)損失。此外,農(nóng)藝節(jié)水措施,如秸稈覆蓋、深耕曬垡、增施有機肥等也應(yīng)納入灌溉管理體系,可提高土壤蓄水保墑能力。值得注意的是,合理灌溉不僅能提高水分利用效率,還能有效抑制某些病蟲害的發(fā)生。如在小麥生產(chǎn)中,采用間歇性灌溉可降低田間濕度,不利于銹病、白粉病等真菌性病害的孢子萌發(fā)和擴散。在水稻種植中,合理控制灌溉深度還能抑制稻飛虱等害蟲的繁殖。因此,科學(xué)灌溉是實現(xiàn)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、綠色生產(chǎn)的重要措施。
近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展,智能灌溉系統(tǒng)逐步應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。通過土壤墑情傳感器、氣象監(jiān)測設(shè)備等采集田間實時數(shù)據(jù),結(jié)合作物生長模型,實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉決策和自動化操作,進一步提高了灌溉效率和水分利用率。通過一水稻田試驗表明,應(yīng)用智能灌溉系統(tǒng)后,灌溉用水量較常規(guī)灌溉減少了25%,水稻產(chǎn)量提高了8%,同時減少了肥料流失和農(nóng)藥使用量。未來,隨著衛(wèi)星遙感、人工智能等技術(shù)的進步,灌溉管理將更加精準(zhǔn)化、智能化,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。
三、農(nóng)作物生長調(diào)控技術(shù)
1、植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用
植物生長調(diào)節(jié)劑是一類能夠調(diào)控植物生長發(fā)育的化學(xué)物質(zhì),其在農(nóng)作物栽培中的應(yīng)用日益廣泛。除了常用的赤霉素、萘乙酸、多效唑等,還有如6-芐基腺嘌呤(6-BA)、吲哚乙酸(IAA)、脫落酸(ABA)等多種調(diào)節(jié)劑,可針對不同作物的生長特性和生產(chǎn)需求進行精準(zhǔn)調(diào)控,調(diào)節(jié)作物生長進程,優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成,提高產(chǎn)品品質(zhì)。在水稻生產(chǎn)中,赤霉素可用于促進莖稈伸長和增加穗長,通常在分蘗期噴施1-2次,每次用量為15-20g/667m2;而多效唑則可抑制植株過度生長,增強抗倒伏能力,一般在拔節(jié)期使用,用量為30-50g/667m2。在果樹栽培中,萘乙酸常用于防止果實脫落,提高坐果率,通常在花后7-10天噴施,濃度為5-10ppm。對于蔬菜類作物,如黃瓜、西紅柿等,使用赤霉素可以促進雌花分化,提高坐果率。通過一蘋果園試驗表明,通過在花后7-10天噴施濃度為8ppm的萘乙酸,蘋果坐果率提高了20%,果實畸形率降低了15%,顯著提高了果園的經(jīng)濟效益。而乙烯利除了能夠促進果實成熟,還可用于調(diào)控植株形態(tài),如抑制頂芽生長,促進側(cè)枝發(fā)育,形成更加緊湊的株型。在一蔬菜基地試驗表明,通過在黃瓜開花前3-5天噴施濃度為10ppm的赤霉素,雌花比例提高了25%,單株結(jié)果數(shù)增加了20%,顯著提高了產(chǎn)量。值得注意的是,植物生長調(diào)節(jié)劑的使用需要嚴(yán)格把控用量和施用時期,過量使用可能導(dǎo)致植株畸形、果實品質(zhì)下降等不良后果。因此,在實際生產(chǎn)中,應(yīng)結(jié)合作物品種特性、生長階段、環(huán)境條件等因素,制定科學(xué)的施用方案,并通過小范圍試驗確定最佳用量和施用方法,以實現(xiàn)最佳的調(diào)控效果。
2、光照調(diào)控技術(shù)
在設(shè)施農(nóng)業(yè)中,可以通過人工補光來調(diào)節(jié)作物生長。LED補光燈因其光譜可調(diào)、能耗低等優(yōu)勢,在溫室種植中得到廣泛應(yīng)用。對于葉菜類作物,可以使用紅藍光比例為3∶1的LED燈進行補光,每天補光4-6小時,可以顯著提高葉片光合效率和產(chǎn)量。對于果菜類作物,如番茄、黃瓜等,在果實發(fā)育期增加遠紅光比例,可以促進果實著色和糖分積累。在花卉生產(chǎn)中,通過調(diào)控日照時間可以調(diào)節(jié)開花時間,實現(xiàn)反季節(jié)生產(chǎn)。例如,對菊花進行遮光處理,可以延遲開花期;對一些短日照作物,如一品紅,通過人工延長黑暗時間可以促進提前開花。對于食用菌類,如金針菇、杏鮑菇等,可以通過控制光照強度和時間來調(diào)節(jié)其生長速度和形態(tài)。通常在菌絲生長期保持黑暗環(huán)境,在出菇期提供50-100lux的弱光照,可以促進菇體形成和品質(zhì)提升。此外,合理的密植也是一種光照調(diào)控方式,通過調(diào)整行距、株距,可以優(yōu)化群體光合效率。例如,水稻采用窄行密植,可以提高冠層對光能的截獲率,從而提高產(chǎn)量。然而,在進行光照調(diào)控時,需要注意不同作物、不同生長階段對光照的需求不同,應(yīng)根據(jù)作物特性和生長階段靈活調(diào)整光照參數(shù),以達到最佳效果。
四、農(nóng)作物病蟲害防治技術(shù)
1、化學(xué)防治
化學(xué)防治是依靠使用農(nóng)藥來控制病蟲害。選擇農(nóng)藥時,應(yīng)優(yōu)先考慮對目標(biāo)病蟲具有高度專一性、環(huán)境友好性強的品種。例如,在蚜蟲防治中,亞胺隆和吡蚜酮復(fù)配制劑,因其專一性強、環(huán)境毒性低而被廣泛應(yīng)用。使用農(nóng)藥前,務(wù)必仔細閱讀說明書,了解其作用機理、使用劑量、施用方法和注意事項。施藥時應(yīng)嚴(yán)格按照推薦劑量進行,如蚜蟲防治一般每畝使用500倍液250-375mL。為防止病蟲害產(chǎn)生抗藥性,應(yīng)采取輪換使用不同作用機制農(nóng)藥的策略,如交替使用速效性殺蟲劑和具有斷代效應(yīng)的藥劑。在施藥過程中,要注意選擇合適的噴霧設(shè)備和噴頭,確保藥液均勻覆蓋作物表面。同時,應(yīng)關(guān)注天氣條件,避免在大風(fēng)、高溫或降雨前后施藥,以提高藥效并減少環(huán)境污染。對于一些系統(tǒng)性農(nóng)藥,可考慮采用根部澆灌或莖干注射的方式,提高藥效持續(xù)性。此外,化學(xué)防治應(yīng)與其他防治措施相結(jié)合,如農(nóng)業(yè)防治和生物防治,形成綜合防治體系。在使用農(nóng)藥時,要特別注意安全防護,佩戴防護裝備,嚴(yán)格遵守安全間隔期,確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。定期開展病蟲害監(jiān)測,根據(jù)蟲情動態(tài)和經(jīng)濟閾值,科學(xué)決策是否需要施藥及施藥時機,通常每7-10天進行1次評估。合理應(yīng)用化學(xué)防治技術(shù),可以有效控制病蟲害的發(fā)生和蔓延,保障農(nóng)作物的健康生長和產(chǎn)量。
2、物理防治
物理防治是利用物理因素和物理手段控制農(nóng)作物病蟲害的方法。在番茄生產(chǎn)中,可采取設(shè)置隔離帶、誘蟲裝置、病株去除等措施。具體實施時,首先要在番茄大棚四周建立10m以上的隔離區(qū),種植玉米、馬鈴薯等非寄主作物,或保持裸地,阻隔蚜蟲在寄主間轉(zhuǎn)移。隔離帶要定期檢查,及時清除雜草等替代寄主。同時,可在番茄植株上方60cm處懸掛黃板,每畝設(shè)置30-50個,并及時更換黏附飽和的黃板。黃板要與植株保持適當(dāng)距離,避免截留天敵。誘集的害蟲要集中處理,防止再次侵入。在病害防治中,要做好植株檢疫,一旦發(fā)現(xiàn)感病株應(yīng)及時連根拔除,集中深埋或焚燒。發(fā)病初期進行徹底清除,可有效阻斷病原擴散。同時定期用1%的次氯酸鈉或2%的過氧乙酸對棚室、器具、地面進行消毒,切斷病原體在園區(qū)內(nèi)部傳播。在溫濕度管理方面,可通過智能控制系統(tǒng)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)棚內(nèi)環(huán)境,保持適宜的生長條件,減少病蟲害發(fā)生。通過精準(zhǔn)實施這些物理防治措施,可在減少農(nóng)藥依賴的同時,有效遏制蚜蟲危害和病原蔓延,實現(xiàn)番茄生產(chǎn)的全程綠色防控。這對保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,推進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
3、生物防治
生物防治是利用天敵昆蟲、拮抗微生物等生物制劑來控制農(nóng)作物病蟲害的方法。例如,在番茄蚜蟲防治中,可選擇七星瓢蟲、草蛉等捕食性天敵,或麗蚜小蜂等寄生性天敵。通常當(dāng)蚜蟲密度達到3-5頭/株時,每畝投放1萬-2萬頭捕食性天敵;或在蚜蟲發(fā)生初期,每畝投放0.5萬-1萬頭麗蚜小蜂,并視天敵存活情況隔7-10天進行補充投放。針對番茄病害,可利用木霉、枯草芽孢桿菌等拮抗微生物。將其培養(yǎng)物以100-200倍稀釋液噴灑植株地上部,形成保護層抑制病原菌侵染。如防治番茄早疫病,可在發(fā)病初期噴施2.5億-5億孢子/mL的枯草芽孢桿菌懸浮液,7-10天噴施1次,連續(xù)2-3次形成有效抑菌層。在天敵昆蟲應(yīng)用方面,除了直接釋放,還可采用“銀行植物”系統(tǒng),在番茄田間種植一些適宜天敵繁衍的植物,為天敵提供庇護所和替代食物,維持其穩(wěn)定種群。生物防治的制劑和天敵來源豐富多樣,對環(huán)境安全無害,可以減少農(nóng)藥使用量,有利于維護農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡。生物防治往往與其他防治手段配合使用,發(fā)揮多種技術(shù)的協(xié)同優(yōu)勢,能最大限度地控制病蟲害發(fā)生,實現(xiàn)農(nóng)作物生產(chǎn)的清潔環(huán)保。但在使用時要注意把握天敵投放和生物制劑噴施的最佳時機和合理劑量,同時做好天敵種群監(jiān)測和農(nóng)田環(huán)境管理,以保障防治效果。除此之外,近年來一些新型生物防治方法也逐漸得到應(yīng)用。例如,利用植物源農(nóng)藥,如苦皮藤素、印楝素等,既可直接防治害蟲,又能誘導(dǎo)植株產(chǎn)生抗性。在微生物防治方面,除了單一菌種應(yīng)用,復(fù)合微生物制劑的使用更顯優(yōu)勢。如將枯草芽孢桿菌與哈茨木霉復(fù)配使用,不僅能協(xié)同防治多種病害,還能促進植株生長,提高抗逆性。此外,RNA干擾技術(shù)在生物防治領(lǐng)域也展現(xiàn)出巨大潛力,通過設(shè)計特異性dsRNA靶向抑制害蟲關(guān)鍵基因的表達,實現(xiàn)高效精準(zhǔn)防控。
總而言之,農(nóng)作物高產(chǎn)栽培與病蟲害防治對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)十分重要。只有建立科學(xué)合理的栽培和防治技術(shù)體系,才能確保糧食供給不間斷。未來仍需持續(xù)研發(fā)栽培、防治新技術(shù),以適應(yīng)氣候環(huán)境變化,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。同時,也要加強科技推廣和農(nóng)民培訓(xùn),推動各項高效環(huán)保的農(nóng)作物栽培與防治技術(shù)在生產(chǎn)實踐中大規(guī)模應(yīng)用。