李懷軍 邵秋英

在全球糧食安全背景下,山東省作為中國重要的小麥生產基地,其種植技術的持續優化對于確保高品質小麥產出具有決定性影響。面臨氣候變化和環境退化的挑戰,小麥種植的技術創新成為必然選擇。高產增產技術的進步,包括種植方法的革新、土壤及水分管理的科學調控,以及抗逆性品種的篩選與培育,對于保障小麥穩定產量與品質提升具有顯著意義。病蟲害作為小麥生產中的主要威脅,其有效防控對于提高產量、優化品質、確保供應安全不可或缺。探索綜合性病蟲害管理策略,涵蓋化學、生物及物理防治方法的協同應用,對于提升小麥生產技術水平至關重要。這些技術革新和管理策略的實施,不僅適應當前小麥產業的發展需求,更為長期的可持續種植奠定了堅實基礎。
一、山東小麥種植的高產技術要點
山東屬于我國農業大省,小麥是其重要的農作物,占糧食總產量的30%左右。提高小麥產量不僅可以增加農民的收入,還可以提高我國糧食安全水平,因此,提高小麥產量至關重要。在此過程中,需注重品種選擇、土壤管理、水分管理與病蟲害綜合管理四個方面的優化。品種選擇上需關注抗逆性與高產性的統一,優選適應性強、病蟲害抗性佳的小麥品種,同時考慮品種間的生態適應性與基因多樣性。土壤管理是提升小麥產量的關鍵,需進行科學的土壤肥力評估與有機物含量提升,合理配置氮、磷、鉀等宏觀和微量元素肥料,以促進小麥根系發育和養分吸收。水分管理應根據小麥生長階段和氣候條件調整,采用滴灌或微噴等節水灌溉技術,保持土壤濕度適宜,以避免因干旱或過濕導致的產量損失。病蟲害綜合管理也是提高小麥產量的重要環節,需實施集成病蟲害管理(IPM)策略,結合生物防治、化學防治與農藝措施,如種植日期調整、種植密度控制等,以降低病蟲害的發生。農藝措施的優化,包括適時播種、合理密植、適度施肥、及時除草等,對于保障小麥高產至關重要。應用現代農業技術,如衛星遙感、地理信息系統(GIS)和智能農業系統等,對小麥生長進行精準監測與管理,實現生產的最優化。通過上述方法的綜合應用,不僅能夠顯著提升山東小麥的產量和品質,而且有助于實現小麥種植的可持續發展。
二、山東小麥種植面臨的病蟲害風險
(一)氣候變遷引致害蟲變化
在山東地區,小麥種植面臨的主要病蟲害風險之一是氣候變遷引致的害蟲變化。隨著全球氣候變暖,溫度升高導致害蟲的生命周期加速,繁殖代數增多,種群密度顯著上升。特別是在山東這樣的溫帶地區,溫度上升使得一些原本只在熱帶或亞熱帶地區活躍的害蟲種類開始向北遷移,進入該地區。這種擴散不僅增加了小麥作物面臨的害蟲種類,而且可能帶來新的、更具侵略性的害蟲物種。除了溫度變化,降水模式的改變,如降水量的不規律性和干旱條件的增加,也對害蟲的生態習性和分布產生重大影響。不規則的降雨模式可能導致害蟲的棲息地發生改變,進而影響其生存和繁殖模式。例如,某些害蟲在干燥條件下可能會增加繁殖速度,或者在濕潤條件下更易形成大規模的種群。這些因素綜合起來,為山東地區的小麥種植帶來了更加復雜和多變的害蟲風險,對小麥的健康生長和產量構成威脅。
(二)過量農藥導致抗性提升
化學農藥的頻繁施用促進了害蟲對這些藥劑的適應性提高,特別是對于常用的殺蟲劑和殺菌劑。抗性機制的形成涉及遺傳變異,使得能夠抵御特定藥劑的害蟲得以存活并繁殖,逐漸形成抗藥性種群。這一現象在小麥作物上表現尤為明顯,因為小麥作為重要的糧食作物,其生產保護往往依賴于化學防治措施。害蟲抗藥性的增強導致傳統農藥的防控效果下降,使得病蟲害管理難度加大,進而威脅小麥的產量和品質。尤其是針對小麥常見的麥蚜、麥長管蚜等關鍵害蟲,其對多種常用農藥產生的抗性,不僅增加了防控成本,而且可能引起病蟲害暴發的頻率和強度上升。這種抗藥性問題的加劇還可能導致農藥劑量的不斷增加,進一步加重環境污染和生態失衡,對非靶標生物產生負面影響。因此,合理管理農藥使用,減少對環境的影響,成為實現小麥種植可持續發展的關鍵因素。
(三)土壤退化激發病原增多
土壤退化主要表現為土壤肥力下降、有機質含量減少、土壤結構破壞和鹽堿化等現象。這些變化不利于小麥的健康生長,同時為病原體的生存和繁殖創造了有利條件。土壤中養分不足導致小麥植株抗病力下降,更容易受到病原菌如真菌、細菌和病毒的侵害。土壤結構的破壞和微生物多樣性的減少也削弱了土壤自身抑制病原體的能力。特別是連作障礙的出現,導致特定病原體在土壤中積累,增加了病害的發生頻率和嚴重性。土壤鹽堿化問題也不容忽視,鹽堿地的擴展使得小麥根系發育受限,抵抗力減弱,從而使得小麥更易受到病原體的侵害。這些因素綜合作用下,土壤退化成為制約山東小麥高產增產的重要環境因素,對小麥種植的可持續發展構成了嚴重挑戰。
三、山東小麥病蟲害防治措施
(一)生物防治技術與基因改良
生物防治技術主要包括三個方面:一是利用天敵生物進行生物控制,如引入捕食性昆蟲和寄生性微生物,以天然方式抑制害蟲的發展;二是應用微生物農藥,這類農藥通常源自某些特定的微生物,如枯草桿菌和綠僵菌,能夠產生對特定害蟲有毒的代謝物,從而有效地控制害蟲的生長;三是通過提升土壤微生物多樣性和引入有益微生物,改善土壤生態環境,增強小麥的自然抗病力和抗蟲力。基因改良技術則通過現代分子生物學手段,對小麥的基因組進行精確的編輯和改造,以培育出具有高度抗病蟲害能力的小麥品種。這涉及特定抗性基因的識別和利用,如將抗蟲或抗病基因引入小麥品種中,從而增強其對特定病蟲害的抵抗力。例如,通過轉入具有產生天然殺蟲蛋白的能力的基因,如Bt基因(來自殺蟲細菌巴斯德芽孢桿菌),使得小麥植株能夠自行產生對特定害蟲致命的蛋白質,從而防御害蟲的攻擊。基因改良還包括利用CRISPR/Cas9等基因編輯技術對小麥的特定基因進行定向修改,以提高作物的抗病性和適應性。通過結合生物防治技術和基因改良策略,可以在源頭上降低小麥作物對化學農藥的依賴,減少農藥殘留和環境污染,同時提高小麥的產量和品質。這些措施不僅有效控制病蟲害,還促進了小麥種植業的技術創新和生態友好型發展,為山東地區小麥產業的進步和農業生態系統的健康提供了堅實的技術支持。
(二)精準化學防治與農藥循環利用
在病蟲害防治中,精準化學防治技術可以實現對病蟲害的預防、控制和消除,減少農藥使用量。精準化學防治技術是一種非常有效的防治措施,可在控制病蟲危害的同時,減少對環境的影響。精準化學防治要求對病蟲害的生物學特性和發生規律進行深入研究,結合地理信息系統(GIS)和遙感技術收集的精確數據,實現對病蟲害發生的早期識別和預測。這種方法依賴于對田間病蟲害分布和嚴重程度的準確評估,以及對氣候變化趨勢和農田環境條件的綜合分析。基于這些數據,制定精準的農藥施用計劃,包括決定合適的施藥時間、選擇有效的農藥種類,以及精確控制農藥用量和施用方法。例如,運用定向噴灑技術和控釋農藥配方,既能提高農藥在目標病蟲害上的作用效率,又能減少對周圍環境的影響。精準化學防治還涉及采用環境友好型農藥,如低毒性、高效能、易降解的新型化學制劑,以及生物源農藥。這類農藥在控制病蟲害的同時,減少了對土壤生態和非靶標生物的負面影響。例如,使用生物源殺蟲劑如綠僵菌和枯草桿菌制劑,既能有效抑制害蟲,又能維護田間生物多樣性。農藥循環利用是精準化學防治不可或缺的一部分,涉及農藥殘留的回收、處理和再利用。通過建立農藥殘留回收系統,可以有效減少農藥對環境的污染。例如,運用先進的生物降解技術和化學處理方法,將農藥殘留轉化為無害物質,或者安全地回收利用。
(三)農業生態系統多樣性恢復
在山東小麥高產增產優質種植技術及病蟲害防治的研究中,農業生態系統多樣性的恢復顯得尤為關鍵。這一措施通過多元化的農業實踐,重建和維護健康的生態平衡,從而提高小麥田的自然抵抗力,防止病蟲害的發生。實施作物輪作和間作策略,通過在小麥與其他作物間輪作,可以打破害蟲和病原體的生命周期,減少對特定害蟲和病原體的依賴。間作不同作物可以提高土壤中有益微生物的多樣性,改善土壤的物理和化學性質,從而提升土壤肥力。采用覆蓋作物和綠肥作物,這些作物可以增加土壤有機質含量,改善土壤結構,同時提供生物多樣性所需的棲息地,增強農田生態系統的穩定性和抵抗力。
(四)農業智能化監測與干預策略
農業智能化監測體系的構建基于先進的信息技術和數據分析工具,如遙感技術、地理信息系統(GIS)、無人機(UAV)監測和物聯網(IoT)技術。這些技術能夠實時捕捉農田中的病蟲害發生情況,提供準確的數據支持。基于這些數據,運用大數據分析和機器學習算法,對病蟲害的發生規律、發展趨勢及其對作物影響進行深入分析。通過這種方式,可以預測病蟲害的發生,并為干預措施的制定提供科學依據。基于智能化監測得到的數據,實施精確的病蟲害干預策略。這包括根據病蟲害發生的程度和分布,精準施用農藥或采取其他物理、生物防治手段。農業智能化監測與干預策略在山東小麥病蟲害防治中發揮著至關重要的作用。不僅提高了病蟲害防治的精準度和效率,還為農業生產的可持續發展提供了技術支持,為實現山東小麥高產增產優質種植目標奠定了堅實的基礎。
(作者單位:菏澤市巨野縣萬豐鎮人民政府)