玉米作為我國廣泛種植的糧食作物之一,其產(chǎn)量和品質(zhì)直接關(guān)系到糧食安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。然而,在玉米生產(chǎn)過程中,病蟲害的侵襲始終是一個(gè)不可忽視的問題。傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥防治方法雖然在一定程度上能夠控制病蟲害,但長期使用不僅會(huì)導(dǎo)致害蟲抗藥性的增強(qiáng),還可能對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,影響玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)。近年來,隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和食品安全的日益重視,生物防治技術(shù)作為一種環(huán)保、高效的病蟲害防控手段,逐漸受到廣泛關(guān)注。生物防治技術(shù)利用天敵昆蟲、微生物制劑、植物源農(nóng)藥等自然資源,通過生態(tài)調(diào)控的方式,達(dá)到控制病蟲害的目的。這種方法不僅能夠減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,降低環(huán)境污染,還能促進(jìn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,提高玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)。
一、玉米常見病害及生物防治技術(shù)
1、玉米病害種類
玉米生產(chǎn)過程中常常受到多種病害的侵襲。這些病害不僅影響玉米的生長發(fā)育,還可能導(dǎo)致產(chǎn)量大幅下降,甚至造成整株玉米的死亡。在玉米病害中,大斑病、小斑病、銹病和絲黑穗病是四種最為常見的病害。它們各自具有獨(dú)特的發(fā)病癥狀和危害特點(diǎn),對(duì)玉米生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。為了有效控制這些病害,保障玉米的產(chǎn)量和品質(zhì),研究人員不斷探索和實(shí)踐各種生物防治技術(shù)。
2、玉米大斑病生物防治措施
大斑病是玉米生產(chǎn)中的一種重要葉部病害,由真菌引起,主要通過氣流和雨水進(jìn)行廣泛傳播。病害發(fā)生時(shí),玉米葉片上會(huì)出現(xiàn)多個(gè)較大的橢圓形或長條形病斑,這些病斑的初始大小約為1—2cm,隨著病情發(fā)展,可擴(kuò)大至5—10cm。病斑顏色由最初的灰綠色逐漸變?yōu)辄S褐色,最后變?yōu)楹谏瑖?yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致葉片枯死,影響植株光合作用及整體生長,降低玉米產(chǎn)量。大斑病的防治關(guān)鍵在于破壞病原菌的生存環(huán)境和傳播途徑,同時(shí)增強(qiáng)玉米植株的抗病能力。在生物防治技術(shù)方面,其控制大斑病的作用尤為顯著。一方面,可以利用微生物制劑進(jìn)行防治。具體而言,通過科學(xué)篩選,選擇具有強(qiáng)拮抗作用的微生物,如特定種類的細(xì)菌、真菌等(如芽孢桿菌、假單胞菌),每公頃施用1—2kg微生物制劑,能夠有效抑制大斑病病原菌的生長。這些微生物制劑不僅能夠直接殺滅病原菌,還能通過競爭營養(yǎng)、占據(jù)生態(tài)位等方式,將病原菌的侵染能力降低。另一方面,抗病品種的選育也是大斑病生物防治的重要手段。通過基因工程技術(shù)或傳統(tǒng)育種方法,科研人員已成功培育出多個(gè)具有抗病基因的玉米品種。這些品種在田間試驗(yàn)中,相較于非抗病品種,能夠顯著提高玉米對(duì)大斑病的抵抗能力,減少病害發(fā)生率,從而有效減輕病害對(duì)玉米生產(chǎn)的危害,保障玉米的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。
3、玉米小斑病生物防治手段
小斑病是玉米葉片上的另一種重要病害,同樣由真菌引起。與大斑病相比,小斑病的病斑較小,通常直徑在0.5—1cm之間,呈圓形或橢圓形,顏色多為黃褐色或灰褐色。小斑病的發(fā)生和流行與氣候條件(如溫度、濕度)、種植密度(每畝超過4500株時(shí)易發(fā))、土壤肥力(有機(jī)質(zhì)含量低于1.5%時(shí)易感)等因素密切相關(guān)。為了有效控制小斑病,生物防治技術(shù)同樣發(fā)揮著重要作用。在小斑病的生物防治中,植物源農(nóng)藥和生物農(nóng)藥是兩種主要的防治手段。植物源農(nóng)藥是從特定植物中提取的有效成分,具有低毒、高效、易降解等特點(diǎn)。通過科學(xué)篩選和提取,從如苦楝、大黃等植物中獲得具有抗菌活性的黃酮類、生物堿等成分,每公頃施用0.5—1kg的植物源農(nóng)藥制劑,能夠有效抑制小斑病病原菌的生長和繁殖。同時(shí),這些植物源農(nóng)藥對(duì)環(huán)境和非目標(biāo)生物的影響較小,符合綠色防控的要求。生物農(nóng)藥則是利用微生物或其代謝產(chǎn)物制成的農(nóng)藥。在小斑病的防治中,一些具有強(qiáng)拮抗作用的微生物,如芽孢桿菌、木霉菌等。這些微生物農(nóng)藥每公頃施用約1—2kg,不僅能夠直接殺滅病原菌,還能通過誘導(dǎo)玉米植株產(chǎn)生抗病性,提高玉米對(duì)小斑病的抵抗能力。此外,生物農(nóng)藥的使用還有助于改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,每畝可增加有機(jī)質(zhì)含量約0.2%—0.3%,為玉米的生長發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。
4、玉米銹病生物防治方法
銹病是玉米生產(chǎn)中的一種重要病害,由真菌引起,主要危害玉米葉片和莖稈,影響范圍廣泛。病害發(fā)生時(shí),玉米葉片上會(huì)出現(xiàn)眾多黃色或褐色的銹狀孢子堆,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致葉片枯死和植株早衰,造成玉米產(chǎn)量減少。銹病的防治關(guān)鍵在于破壞病原菌的生存環(huán)境和傳播途徑,同時(shí)增強(qiáng)玉米植株的抗病能力。在天敵昆蟲的利用方面,一些天敵昆蟲對(duì)銹病病原菌具有天然的拮抗作用,是生物防治的重要手段。通過科學(xué)篩選和精心培育,選出對(duì)銹病病原菌具有較強(qiáng)拮抗作用的天敵昆蟲,如寄生性昆蟲和捕食性昆蟲。在玉米生長關(guān)鍵期,每公頃釋放約5000—10000頭天敵昆蟲到玉米田中,能夠有效降低銹病病原菌的種群數(shù)量和侵染能力。例如,寄生性昆蟲能夠寄生在銹病病原菌上,破壞其生活史,使病原菌的繁殖能力降低;一些捕食性昆蟲則能夠直接捕食銹病病原菌的孢子或菌絲,從而減少病原菌的傳播和擴(kuò)散,有效控制銹病的發(fā)生和發(fā)展。
5、玉米絲黑穗病生物防治措施
絲黑穗病是玉米生產(chǎn)中的一種主要病害,由一種或多種真菌感染引起,主要危害玉米的穗部,影響產(chǎn)量和質(zhì)量。病害發(fā)生時(shí),玉米穗部會(huì)出現(xiàn)明顯的黑色菌絲和孢子堆,導(dǎo)致穗部腐爛。絲黑穗病的防治同樣需要綜合運(yùn)用生物防治技術(shù)。在絲黑穗病的生物防治中,微生物制劑和抗病品種選育是主要的防治手段。通過篩選和精心的培育,選出具有強(qiáng)拮抗作用的微生物,如細(xì)菌、真菌等,每公頃施用1—2kg的微生物制劑,能夠有效抑制絲黑穗病病原菌的生長,減少病原菌數(shù)量。這些微生物制劑不僅能夠直接殺滅病原菌,還能通過競爭營養(yǎng)等方式,進(jìn)一步降低病原菌的侵染能力。同時(shí),抗病品種的選育也是控制絲黑穗病的有效方法。通過先進(jìn)的基因工程技術(shù)或傳統(tǒng)的育種方法,科研人員已成功培育出多個(gè)具有抗病基因的玉米品種。這些品種在田間試驗(yàn)中,相較于非抗病品種,能夠顯著提高玉米對(duì)絲黑穗病的抵抗能力,減少病害發(fā)生,從而有效保障玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量。
二、玉米常見蟲害及其生物防治技術(shù)
1、玉米蟲害種類
玉米生長過程中不僅面臨多種病害的威脅,還常常受到各種蟲害的侵襲。這些蟲害以玉米為食,大量發(fā)生時(shí)能迅速消耗玉米的葉片、莖稈、穗部等組織,嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。在玉米蟲害中,玉米螟、棉鈴蟲和黏蟲是三種最為常見的蟲害。它們各自具有獨(dú)特的生物學(xué)特性和危害特點(diǎn),對(duì)玉米生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
2、玉米螟生物防治方法
玉米螟,又稱玉米鉆心蟲,是玉米生產(chǎn)中的一種重要害蟲。它以玉米的葉片、莖稈和穗部為食,嚴(yán)重時(shí)能導(dǎo)致玉米植株枯死和穗部腐爛,造成玉米減產(chǎn)。玉米螟的防治關(guān)鍵在于破壞其生存環(huán)境,減少其種群數(shù)量,并增強(qiáng)玉米植株的抗蟲能力。生物防治技術(shù)在玉米螟的控制中發(fā)揮了重要作用。一方面,天敵昆蟲的利用是玉米螟生物防治的有效手段。一些天敵昆蟲,如赤眼蜂、螟蛉絨繭蜂等,對(duì)玉米螟具有天然的捕食或寄生作用。通過科學(xué)篩選和精心培育,每公頃釋放5000—10000頭這些天敵昆蟲到玉米田中,能夠有效降低玉米螟的種群數(shù)量和危害程度。這些天敵昆蟲不僅能夠直接捕食或寄生玉米螟幼蟲,還能通過競爭食物和生態(tài)位等方式,將玉米螟的存活率和繁殖能力降低。另一方面,性誘劑誘殺技術(shù)也是玉米螟生物防治的重要手段。性誘劑是一種模擬玉米螟性信息素的化學(xué)物質(zhì),每公頃設(shè)置20—30個(gè)性誘劑誘捕器,能夠吸引并誘殺大量雄性玉米螟,降低其交配率,從而減少下一代玉米螟的數(shù)量。同時(shí),性誘劑誘殺技術(shù)還具有操作簡便、成本低廉,對(duì)環(huán)境和非目標(biāo)生物影響小等優(yōu)點(diǎn),符合綠色防控的要求。
3、玉米棉鈴蟲生物防治措施
棉鈴蟲是另一種危害玉米的重要害蟲,主要以玉米的葉片、花序和穗部為食,對(duì)玉米產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響。棉鈴蟲的發(fā)生和流行與氣候條件、種植制度、土壤肥力等因素密切相關(guān)。為了有效控制棉鈴蟲,保障玉米的產(chǎn)量和品質(zhì),生物防治技術(shù)同樣發(fā)揮了重要作用。在棉鈴蟲的生物防治中,微生物制劑和植物源農(nóng)藥是兩種主要的防治手段。微生物制劑是利用微生物或其代謝產(chǎn)物制成的農(nóng)藥,具有低毒、高效、易降解等特點(diǎn)。通過廣泛的篩選和精心的培育,選出具有殺蟲活性的微生物,如細(xì)菌、真菌等,將其制成農(nóng)藥制劑。每畝玉米田施用1—2kg的微生物制劑,能夠有效殺滅棉鈴蟲或抑制其生長發(fā)育,減少棉鈴蟲數(shù)量。這些微生物制劑不僅能夠直接殺滅棉鈴蟲,還能通過破壞其消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等方式,進(jìn)一步降低其存活率和繁殖能力。同時(shí),植物源農(nóng)藥也是棉鈴蟲生物防治的重要手段。通過提取植物中的殺蟲活性成分,制成農(nóng)藥制劑,施用到玉米田中,同樣能夠有效控制棉鈴蟲的危害。這些植物源農(nóng)藥具有低毒、環(huán)保、易降解等優(yōu)點(diǎn),對(duì)環(huán)境和非目標(biāo)生物影響小,是綠色防控的優(yōu)選之一。
4、玉米黏蟲生物防治技術(shù)
黏蟲是玉米生產(chǎn)中的又一種重要害蟲,它以玉米的葉片為食,嚴(yán)重時(shí)能將葉片完全吃光,導(dǎo)致玉米大量減產(chǎn)。黏蟲的發(fā)生和流行與氣候條件、種植制度、土壤環(huán)境等因素密切相關(guān)。在黏蟲的生物防治中,天敵昆蟲的利用和微生物制劑的應(yīng)用是兩種主要的防治手段。一些天敵昆蟲,如步行蟲、螳螂等,對(duì)黏蟲具有天然的捕食作用。通過保護(hù)和利用這些天敵昆蟲,每畝玉米田引入500—1000頭天敵昆蟲,能夠有效降低黏蟲的種群數(shù)量和危害程度。同時(shí),微生物制劑的應(yīng)用也是控制黏蟲的有效方法。選擇具有殺蟲活性的微生物,將其制成農(nóng)藥制劑。每畝玉米田施用1—2kg的微生物制劑,能夠有效殺滅黏蟲或抑制其生長發(fā)育,使粘蟲的存活率降低。這些微生物制劑具有低毒、環(huán)保、易降解等優(yōu)點(diǎn),對(duì)環(huán)境和非目標(biāo)生物影響小,是綠色防控黏蟲的重要手段。
三、玉米病蟲害生物防治技術(shù)的生態(tài)效應(yīng)分析
1、對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的正面影響
生物防治技術(shù)通過引入天敵昆蟲、微生物制劑等自然調(diào)控因素,對(duì)玉米病蟲害進(jìn)行生態(tài)防控,顯著減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用。這一轉(zhuǎn)變不僅避免了農(nóng)藥對(duì)土壤、水源及非目標(biāo)生物的污染,還促進(jìn)了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。天敵昆蟲的引入,如赤眼蜂對(duì)玉米螟的控制,有效降低了害蟲種群密度,同時(shí)天敵昆蟲自身也成為生態(tài)系統(tǒng)中的一環(huán),與其他生物形成復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò),有助于維護(hù)生態(tài)平衡。此外,微生物制劑的施用,如Bt蛋白對(duì)害蟲的特異性殺傷,既保護(hù)了玉米植株,又不會(huì)對(duì)農(nóng)田環(huán)境造成額外負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)了病蟲害的綠色防控。
2、對(duì)玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的提升作用
生物防治技術(shù)的應(yīng)用,通過減少病蟲害對(duì)玉米植株的直接損害,顯著提高了玉米的產(chǎn)量。天敵昆蟲和微生物制劑的精準(zhǔn)防控,減少了害蟲對(duì)玉米葉片、莖稈及果穗的啃食,保障了光合作用的正常進(jìn)行和營養(yǎng)物質(zhì)的積累。同時(shí),生物防治避免了化學(xué)農(nóng)藥殘留對(duì)玉米品質(zhì)的影響,使得收獲的玉米更加安全、健康。生物防治還有助于改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,為玉米的持續(xù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)造有利條件。
3、經(jīng)濟(jì)效益分析
生物防治技術(shù)的推廣,帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。一方面,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用降低了農(nóng)民的生產(chǎn)成本,提高了玉米種植的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面,生物防治技術(shù)生產(chǎn)的玉米更符合市場對(duì)綠色、有機(jī)食品的需求,提升了玉米的市場價(jià)值,增加了農(nóng)民的收入。此外,生物防治技術(shù)的普及還促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,如生物農(nóng)藥、天敵昆蟲養(yǎng)殖等,創(chuàng)造了更多的就業(yè)機(jī)會(huì),推動(dòng)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的繁榮。
四、玉米病蟲害生物防治技術(shù)的推廣路徑
1、技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新
生物防治技術(shù)的持續(xù)研發(fā)與創(chuàng)新是推廣的基石。應(yīng)加大對(duì)天敵昆蟲人工繁育、高效微生物制劑研發(fā)、植物源農(nóng)藥提取等關(guān)鍵技術(shù)的投入,提升生物防治產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。同時(shí),利用現(xiàn)代生物技術(shù),如基因編輯、合成生物學(xué)等,開發(fā)新型生物防治劑,提高防治效率和針對(duì)性。加強(qiáng)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)的合作,促進(jìn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,形成產(chǎn)學(xué)研用一體化的創(chuàng)新體系,為生物防治技術(shù)的推廣提供源源不斷的動(dòng)力。
2、擴(kuò)大宣傳覆蓋面,增強(qiáng)宣傳效果
提高農(nóng)民對(duì)生物防治技術(shù)的認(rèn)知度和接受度是推廣的關(guān)鍵。通過舉辦培訓(xùn)班、現(xiàn)場演示、發(fā)放宣傳資料等多種形式,向農(nóng)民普及生物防治技術(shù)的原理、優(yōu)勢及使用方法。利用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)媒體等現(xiàn)代傳播手段,擴(kuò)大宣傳覆蓋面,增強(qiáng)宣傳效果。同時(shí),將生物防治技術(shù)納入農(nóng)業(yè)教育體系,培養(yǎng)農(nóng)民的生態(tài)意識(shí)和綠色防控理念,為生物防治技術(shù)的長期推廣奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3、示范推廣與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
建立生物防治技術(shù)示范基地,展示生物防治技術(shù)的實(shí)際效果,為農(nóng)民提供可借鑒的成功案例。通過政府引導(dǎo)、企業(yè)參與的方式,推動(dòng)生物防治技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用。鼓勵(lì)企業(yè)開發(fā)適合不同地區(qū)、不同病蟲害類型的生物防治產(chǎn)品,形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品線。加強(qiáng)市場監(jiān)管,確保生物防治產(chǎn)品的質(zhì)量和安全,維護(hù)農(nóng)民利益。同時(shí),推動(dòng)生物防治技術(shù)與智慧農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的結(jié)合,提高防治的智能化水平,促進(jìn)生物防治技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的和諧統(tǒng)一。
綜上所述,玉米病蟲害生物防治技術(shù)通過引入天敵昆蟲、微生物制劑等自然調(diào)控因素,顯著減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用,保護(hù)了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,提升了玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)。該技術(shù)不僅降低了農(nóng)藥殘留對(duì)環(huán)境和人類健康的威脅,還促進(jìn)了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)加大技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新力度,提升生物防治產(chǎn)品的性能與穩(wěn)定性,并通過宣傳培訓(xùn)、示范推廣等措施,提高農(nóng)民對(duì)生物防治技術(shù)的認(rèn)知度和接受度,推動(dòng)其廣泛應(yīng)用。同時(shí),加強(qiáng)政策引導(dǎo)與扶持,促進(jìn)生物防治技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的和諧統(tǒng)一。
(作者單位:114200遼寧省海城市農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展中心)