摘 要 小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物,其產(chǎn)量除了受水肥影響,還受病蟲害的影響。為科學(xué)合理地防治小麥病蟲害,提高小麥產(chǎn)量,以安徽省泗縣為例,總結(jié)泗縣小麥病蟲害種類及其特點,分析病蟲害防治存在的問題,提出建立和完善智能化病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系;推行精準(zhǔn)用藥與交替輪換使用農(nóng)藥策略;強化生物防治手段,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)平衡;加強農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和推廣,樹立全程防控理念等對策。
關(guān)鍵詞 小麥病蟲害;智能化監(jiān)測預(yù)警;精準(zhǔn)用藥;安徽省泗縣
中圖分類號:S435.12 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.010
小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物之一,但在其生產(chǎn)過程中病蟲害問題突出,嚴(yán)重影響了小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。近年來,氣候變暖導(dǎo)致病蟲害發(fā)生的時間延長,加之化學(xué)農(nóng)藥長期過量使用導(dǎo)致病菌、害蟲產(chǎn)生抗藥性,小麥病蟲害防治面臨新的挑戰(zhàn)。宿州市泗縣,作為安徽省主要小麥生產(chǎn)基地之一,病蟲害問題尤為嚴(yán)峻。文章在分析泗縣小麥主要病蟲害種類及特點的基礎(chǔ)上,剖析當(dāng)前防治工作存在的問題,并提出相應(yīng)的策略,以供決策參考。
1 小麥病蟲害種類及其特點
泗縣位于安徽省東北部,是全省主要的小麥生產(chǎn)基地之一。泗縣小麥生長過程中面臨多種病蟲害威脅,主要有條銹病、黃銹病、赤霉病、蚜蟲及白粉虱等[1]。每年3—5月泗縣溫度波動大、雨水頻繁,病原菌及害蟲種群繁殖快速。例如,在泗縣,蚜蟲種群數(shù)量龐大,導(dǎo)致條銹病發(fā)生速度快、范圍廣;適宜的環(huán)境條件有利于病原菌大量繁殖并產(chǎn)生二代夏孢子,進(jìn)而加劇了疫情的迅速擴散和蔓延。此外,泗縣主要小麥品種對赤霉病抗性較差,抽穗開花期天氣溫暖多雨,鐮刀菌孢子可通過風(fēng)力傳播迅速感染小麥穗部組織。銹病防控方面,在泗縣廣泛種植的小麥品種徐麥35號雖然具有一定的抗性,但長時間種植后,其抗性逐漸減弱;病原菌在進(jìn)化過程中產(chǎn)生了新的變異類型,并能夠借助氣流快速擴散傳播,對周邊區(qū)域的小麥種植構(gòu)成威脅。
2 存在的問題
2.1 監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)不健全,信息收集存在滯后性
泗縣小麥病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)存在滯后,且信息化、自動化程度較低。目前,監(jiān)測工作主要依賴人工定點調(diào)查和樣品采集,監(jiān)測范圍有限,無法實時全面反映病蟲害發(fā)生情況。例如,2018年,泗縣蚜蟲發(fā)生量普查僅設(shè)置5個樣地,難以準(zhǔn)確反映蟲口密度變化,導(dǎo)致蚜蟲大量繁殖為害時,防治措施落后于蟲害發(fā)展[1]。此外,信息收集與上報主要通過文字、圖片等傳統(tǒng)方式,傳輸效率低,滯后嚴(yán)重。由于缺乏高清視頻、熱成像等直觀手段,病情鑒定準(zhǔn)確率也較低。同時,病蟲害風(fēng)險預(yù)警體系不完善,預(yù)測方法簡單且存在延遲,導(dǎo)致農(nóng)戶無法提前采取有針對性的防治措施。例如,2020年,泗縣赤霉病發(fā)生期,雖然氣象站測得適宜鐮刀菌感染的高溫多雨天氣,但防治部門僅提前7 d左右組織化學(xué)防治,且未充分利用生防菌、殺菌劑等手段,導(dǎo)致病情繼續(xù)擴散蔓延[2]。
2.2 農(nóng)藥施用不合理,病菌、害蟲抗藥性增強
長期以來,泗縣小麥在病蟲害防治中過度依賴化學(xué)農(nóng)藥,導(dǎo)致農(nóng)藥使用的超量化、不合理輪換等,病菌、害蟲抗藥性不斷增強,從而降低了防治效果。具體來看,以泗縣主要品種徐麥35號為例,近5年來,農(nóng)戶持續(xù)大量使用三唑類化合物來防治條銹病,導(dǎo)致藥效降低超過50%,調(diào)查發(fā)現(xiàn)85%以上樣地的條銹病菌已對常用殺菌劑多菌靈等產(chǎn)生中到高度抗性[3]。同時,長期使用高毒農(nóng)藥導(dǎo)致當(dāng)?shù)匮料x種群的抗藥性增強。例如,25%茚蟲威·甲氧蟲酰肼懸浮劑對蚜蟲的致死率下降,甚至低于60%[3]。此外,目前農(nóng)戶防治赤霉病主要依賴百菌清等化學(xué)殺菌劑,但由于連作系統(tǒng)及環(huán)境條件適宜病害發(fā)生,抗藥性鐮刀菌群體較多,單一使用這些殺菌劑導(dǎo)致藥效差;同時,濫用高毒農(nóng)藥會破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定,加劇病蟲害發(fā)生。泗縣化學(xué)藥劑濫用、依賴性強的問題突出,有效成分種類和使用方法急需調(diào)整優(yōu)化。
2.3 生物多樣性保護(hù)不足與天敵利用缺陷
泗縣小麥田生物多樣性較低,天敵種類單一,綜合利用及科學(xué)馴化不足,這在一定程度上制約了生物防治效果的進(jìn)一步提升。具體來看,長期連作及化學(xué)農(nóng)藥濫用使小麥生態(tài)系統(tǒng)中多種天敵種群數(shù)量減少或功能弱化。例如,蜘蛛、寄生蜂等對蚜蟲的控制作用下降,紅隼、麻雀等對害蟲的控制效果也不明顯。同時,天敵的科學(xué)馴化管理不當(dāng)限制了防治潛力的發(fā)揮。例如,2016年,從美國引入的小麥害蟲天敵群體雖可有效控制蚜蟲密度,但在泗縣,部分個體出現(xiàn)繁殖力下降、寄生率不穩(wěn)定等問題。此外,泗縣小麥種植區(qū)普遍存在輪作制度不完善的問題。例如,2019年調(diào)查發(fā)現(xiàn),23%的連作土壤鐮刀菌菌核密度過高,增加了赤霉病的初侵染量,而奇球菌、草菌等拮抗微生物利用率低,未能有效抑制病原菌泛濫[4]。因此,泗縣需要加強生物多樣性調(diào)控,促進(jìn)功能性種群繁衍,發(fā)揮生物鏈協(xié)同效應(yīng),降低對化學(xué)農(nóng)藥的依賴。
2.4 預(yù)防為主理念落實和技術(shù)普及不到位
在泗縣小麥生產(chǎn)中,農(nóng)戶的病蟲害防治理念較為不科學(xué),預(yù)防和科學(xué)管理措施執(zhí)行不到位,直接影響了防治效果。具體而言,目前,泗縣80%以上的小麥種植戶注重化學(xué)農(nóng)藥防治,而對于種質(zhì)優(yōu)選、科學(xué)施肥等農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)措施的重要性認(rèn)識不足[5]。以褐飛虱、飛蛾的防治為例,多數(shù)農(nóng)戶往往是在害蟲出現(xiàn)后才進(jìn)行藥劑防治,缺乏基于蟲情監(jiān)測的預(yù)防性用藥。同時,泗縣在先進(jìn)防治技術(shù)的推廣方面力度弱,病蟲害綠色防控的系統(tǒng)解決方案不完善。例如,利用Bt生物農(nóng)藥、性誘劑擾亂害蟲生殖等防治手段,因操作復(fù)雜和產(chǎn)品價格偏高等,其推廣率低于20%[5]。此外,泗縣小麥連作土壤養(yǎng)分狀態(tài)欠佳,缺硼、缺鋅問題普遍,不僅不利于小麥抗病性強化,還限制了葉面施肥增效等技術(shù)的進(jìn)一步推廣。還需注意的是,部分農(nóng)戶的防治理念簡單化,忽視病原體生物學(xué)特性與小麥抗病性的匹配關(guān)系,僅憑經(jīng)驗使用農(nóng)藥,導(dǎo)致防治存在盲點,這與科學(xué)精準(zhǔn)防控的理念相違背。因此,泗縣急需更新防治理念,強化病蟲害防控和科學(xué)管理。
3 對策
3.1 建立和完善智能化病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系
構(gòu)建集成式信息化監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)實時、精準(zhǔn)、智能化的病蟲情監(jiān)測與科學(xué)防控。具體來說,1)建議利用無人機、衛(wèi)星遙感等高新技術(shù)設(shè)備,對泗縣主要小麥產(chǎn)區(qū)的關(guān)鍵生育階段的病蟲害情況進(jìn)行空中監(jiān)測,獲取不同病蟲害分布信息,建立實時更新的病蟲危害范圍數(shù)據(jù)集,為后續(xù)防治行動提供基礎(chǔ)參考。2)完善基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能監(jiān)測終端網(wǎng)絡(luò),將傳統(tǒng)的人工監(jiān)測點改造升級為環(huán)境參數(shù)智能識別裝置,實現(xiàn)氣溫、濕度、光照等因子的無人值守采集,再輸入病蟲害發(fā)生模型,科學(xué)預(yù)判流行高峰,提前25~30 d制訂防治方案,以避免災(zāi)情響應(yīng)滯后問題。3)同步建立第五代移動通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication Technology,5G)無線專網(wǎng)的病蟲害數(shù)字化報告系統(tǒng),現(xiàn)場檢測人員可通過移動端APP直接提交文字、圖像、視頻等多維病情信息,利用數(shù)據(jù)挖掘與機器學(xué)習(xí)技術(shù),實現(xiàn)病蟲害自動識別與病害級別判定,防治站后臺可遠(yuǎn)程監(jiān)督診斷,大幅提升信息傳遞時效性。4)完善智能預(yù)警模塊,深度融合長短時記憶網(wǎng)絡(luò)(Long Short Term Memory,LSTM)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Recurrent Neural Network,RNN)等深度學(xué)習(xí)模型,基于多年病蟲害生物學(xué)和氣候數(shù)據(jù),對病蟲害流行趨勢、發(fā)生規(guī)模做出更準(zhǔn)確預(yù)測,使防治措施更加精確化,這是構(gòu)建泗縣智慧農(nóng)業(yè)和實現(xiàn)精細(xì)化防控的基石。
3.2 推行精準(zhǔn)用藥與交替輪換使用農(nóng)藥策略
推行精準(zhǔn)施藥與合理輪換使用農(nóng)藥的策略,以提高防治效果和降低耐藥風(fēng)險。1)嚴(yán)格遵循精準(zhǔn)用藥原則,根據(jù)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)對病蟲害種類、發(fā)生量和抗藥性情況的判斷,選擇針對性強的農(nóng)藥。同時,精準(zhǔn)確定最佳防治時期和使用劑量,避免預(yù)防性大面積濫用高毒農(nóng)藥。此外,建立完善的抗性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),及時跟蹤病菌、害蟲對各類農(nóng)藥敏感性變化情況,為藥劑篩選提供依據(jù)。2)嚴(yán)格執(zhí)行藥劑輪換制度,每3~5年更換1次常用藥劑,并定期補充新型農(nóng)藥。同時,針對不同發(fā)展階段的病蟲害設(shè)計化學(xué)藥劑組合,實現(xiàn)多目標(biāo)控制。例如,小麥返青期同時防治蚜蟲和粉虱時,可交替使用吡蚜酮和咪鮮胺。3)建立科學(xué)合理的施藥次數(shù)控制機制,嚴(yán)格限制單季度內(nèi)使用某類殺蟲劑或殺菌劑的次數(shù),以降低抗性風(fēng)險。
3.3 強化生物防治手段,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)平衡
從多層面系統(tǒng)化強化生物防治措施,重建種植生態(tài)系統(tǒng)的平衡。1)擴大引進(jìn)種類豐富的天敵資源,構(gòu)建防治生物種群庫。針對泗縣主要病蟲害種類,引入寄生蜂、食蚜螨、捕食性蜘蛛等不同生物防治種群,豐富天敵物種構(gòu)成。同時,有針對性地選育優(yōu)勢種,篩選氣候適應(yīng)性強、寄生效率高的優(yōu)質(zhì)種系,增強防效。為確保關(guān)鍵防治期天敵種群數(shù)量達(dá)到調(diào)控需求,還需做好功能性種群的數(shù)量擴增。例如,在蚜蟲一代發(fā)生前,促進(jìn)蜘蛛、食蚜蠅等種群數(shù)量的提前增長,為后續(xù)釋放天敵奠定基礎(chǔ)。2)重點加強泗縣適宜功能性天敵的選育與定向增殖,因地制宜培育天敵種群。例如,規(guī)?;x育品種中的優(yōu)良自然種。此外,加大經(jīng)濟價值高的昆蟲如蜂類的工廠化養(yǎng)殖供應(yīng)力度。3)積極探索開發(fā)新型生物農(nóng)藥,豐富防治手段,有力促進(jìn)泗縣小麥種植生態(tài)系統(tǒng)平衡恢復(fù)與重建。
3.4 加強農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和推廣,樹立全程防控理念
從強化培訓(xùn)入手,加大科普力度,樹立種植全程科學(xué)防控理念。1)泗縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心應(yīng)成立病蟲害防治的專門培訓(xùn)基地,開設(shè)病蟲害生物學(xué)、監(jiān)測識別、藥劑使用、生防種養(yǎng)等方面的培訓(xùn)課程,對種植大戶、專業(yè)合作社等的骨干力量進(jìn)行輪訓(xùn),充分利用在線直播、錄播等方式擴大受眾面。同時,充分發(fā)揮“土專家”的積極作用,建立防治知識、技能經(jīng)驗傳遞機制,帶動周邊更多小農(nóng)戶主動學(xué)習(xí)相關(guān)知識。2)局部試點示范智慧防控新模式,在示范基地充分應(yīng)用無人機監(jiān)測、信息化制度平臺等新科技手段,構(gòu)建科學(xué)完備的防控體系,以點帶面促進(jìn)技術(shù)在全縣范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用。加強科普宣教,提高泗縣種植戶對防治技術(shù)的采納率,樹立精準(zhǔn)防控理念。例如,制作病蟲害科普讀本,向農(nóng)戶詳細(xì)普及相關(guān)知識;在村鎮(zhèn)范圍內(nèi)設(shè)置信息板,發(fā)布防治技術(shù)指南、氣象預(yù)警等信息。3)積極開展豐富多彩的科普宣傳活動。例如,結(jié)合當(dāng)?shù)匚乃嚬?jié)目,積極引導(dǎo)農(nóng)民主動學(xué)習(xí)和采用科學(xué)預(yù)防治理技術(shù),為實現(xiàn)泗縣小麥種植全程科學(xué)化防控奠定基礎(chǔ)。
4 結(jié)語
泗縣是安徽省重要的商品糧生產(chǎn)基地,小麥種植面積廣、產(chǎn)量高,但長期以來,病蟲害防治體系相對薄弱。在新形勢下,應(yīng)構(gòu)建智慧化、信息化的監(jiān)測與預(yù)警網(wǎng)絡(luò),科學(xué)制訂藥劑合理化使用策略,并大力發(fā)展綠色防治技術(shù),以實現(xiàn)泗縣小麥安全高效生產(chǎn)。文章在總結(jié)泗縣小麥病蟲害種類及危害動態(tài)變化規(guī)律的基礎(chǔ)上,分析當(dāng)前防治過程存在的問題,相應(yīng)地提出建立智能化監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)、實施精準(zhǔn)和輪換用藥、豐富生物種群庫等防控策略,以實現(xiàn)泗縣小麥種植產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:張春雨)