摘 要 再生稻種植是提高土地利用率和糧食生產能力的重要途徑。近年來,湖南省永州市再生稻種植規模不斷擴大,但再生稻病蟲害頻發,對再生稻產量與品質構成嚴重威脅。為提高永州市再生稻病蟲害防控效果,保障區域糧食安全與農業可持續發展,探討了永州市再生稻病蟲害防治中存在的病害診斷與精準施藥存在技術瓶頸、化學防蟲手段效用遞減、病蟲害抗藥性監測和治理水平低、綜合防控體系不完善等問題,并提出了加強病害診斷與精準施藥技術研發、優化化學防蟲效用、加強病蟲害抗藥性監測和治理、完善綜合防控體系等對策。
關鍵詞 再生稻;病蟲害防治;早期篩查;綠色防治;湖南省永州市
中圖分類號:S435.11 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.014
在湖南省永州市,再生稻種植是提高土地利用率和糧食生產能力的重要途徑,對保障區域糧食安全與農業可持續發展至關重要。然而,近年來永州市再生稻病蟲害頻發且種類繁多,對再生稻產量與品質構成嚴重威脅。因此,深入剖析永州市再生稻病蟲害防治中存在的問題,并提出對策,以期為再生稻產業的健康發展提供策略支撐。
1 永州市再生稻常見病蟲害概述
永州市位于湖南省南部,地處亞熱帶濕潤氣候區,具有適宜再生稻種植的獨特地理氣候條件。在永州市的再生稻種植實踐中,病蟲害的發生是再生稻生產潛力挖掘及實現穩產高產的核心制約因素。統計數據顯示,永州市再生稻主要病害有稻瘟病、紋枯病,以及近年來發病率呈上升趨勢的稻曲病。這些病害在再生稻不同生育階段對再生稻植株造成不同程度的危害。例如,稻瘟病可在再生稻苗期至抽穗期發病,發病率達到一定程度時可導致稻谷減產30%~60%,嚴重影響稻米的產量和品質[1]。同時,永州市再生稻主要蟲害有二化螟、稻飛虱和稻縱卷葉螟等。其中,二化螟主要以幼蟲蛀入稻株內部,造成“枯心”或“白穗”,使得再生稻無法有效分蘗與結實[1]。稻飛虱通過吸食稻株汁液傳播病毒,不僅直接影響再生稻的光合作用和營養吸收,還增加了水稻紋枯病等病害的發生概率。稻縱卷葉螟則通過幼蟲卷葉為害,破壞葉片進行光合作用的能力,限制水稻生長并導致減產。鑒于上述永州市再生稻病蟲害的多樣性與復雜性,針對永州市再生稻種植的特定生態條件,準確把握病蟲害發生規律、種群結構及抗藥性演變特征,是制訂病蟲害精細化、高效化、環保化防控策略的基礎。
2 永州市再生稻病蟲害防治中存在的問題
2.1 病害診斷與精準施藥存在技術瓶頸
在永州市再生稻病害防治中,病害診斷與精準施藥面臨著一系列技術瓶頸。1)針對稻瘟病、水稻紋枯病等病害的早期快速診斷技術尚未得到廣泛應用。以稻瘟病為例,其病斑在發病初期面積較小且顏色變化不明顯,僅依賴傳統的視覺診斷難以實現準確辨別;而熒光定量聚合酶鏈式反應、環介導等溫擴增技術等分子生物學檢測技術雖然能夠實現病原體的快速精準識別,但在永州市農村地區的實際生產環境中,由于設備成本較高、操作技術要求嚴格,此類技術的大面積推廣應用受到限制[2]。2)基于永州市復雜多變的氣候條件與地理環境,構建高度靈敏且適用于當地實際的再生稻病害預測模型是一項艱巨任務。當前,在永州市再生稻病害預測中,普遍采用歷史病害數據與氣象數據相結合的方法,在面對突發氣候變化和地塊異質性時,預測準確率有待提高。例如,稻瘟病的發生與溫度、濕度、日照等多種氣象因素密切相關,但現有病害預測模型在處理這些非線性關系及空間異質性時表現乏力。3)精準施藥是一項亟待攻克的技術難關。永州市再生稻病害防治往往依靠農民的經驗判斷和廣譜殺菌劑的常規使用,這種做法難以兼顧病害防治效果與環境保護,尤其是隨著病原菌抗藥性不斷增強,如何基于病害監測數據實時調整用藥種類、濃度和施藥時間,實現對癥下藥和最小有效劑量原則,成為一個重要難題。綜上,永州市再生稻病害診斷與精準施藥技術瓶頸主要體現在早期病害識別能力有限、病害預測模型的精細度不足及缺乏因地制宜的精準施藥方案等方面,這些問題的存在極大地制約了永州市再生稻病害防控技術水平的提升。
2.2 化學防蟲手段效用遞減
在永州市再生稻蟲害防治中,化學防蟲手段呈現明顯的效用遞減趨勢。這并非單一原因所致,而是多重原因交織而成。1)永州市再生稻蟲害防治中長期使用同一類殺蟲劑,如新煙堿類、有機磷類等,導致害蟲群體對這些化學物質產生了顯著的抗藥性。在對永州市的實地調研中發現,部分害蟲種群對氯蟲苯甲酰胺等新型殺蟲劑的抗性比值已在短期內急劇攀升,反映了害蟲種群遺傳適應性變異的速度遠超預期,直接削弱了原有化學防蟲手段的有效性。2)化學防蟲手段的效用遞減還體現在其對稻田生態系統的潛在破壞上。反復高強度使用殺蟲劑不僅可能導致目標害蟲抗藥性增強,而且會波及稻田內的有益生物群落,特別是天敵昆蟲種群數量和生物多樣性銳減,進而打破稻田生態系統的自然平衡,使生態系統喪失天然控害功能[3]。3)化學防蟲手段的持久有效性受限于農藥殘留問題。在永州市部分再生稻種植區,農藥殘留超出國家規定的限量標準,不僅對稻米品質構成潛在威脅,同時對農田土壤和水資源造成不可逆污染,對人畜健康和農產品安全性構成較大威脅。因此,化學防蟲手段在永州市再生稻蟲害防治中的效用遞減問題,實質上是害蟲抗藥性快速演變、生態調控作用削弱和農藥殘留累積效應相互疊加的結果,揭示了單純依賴化學防蟲策略的局限性,亟待尋求更加科學合理、環境友好的替代或補充防治技術。
2.3 病蟲害抗藥性監測和治理水平低
在永州市再生稻病蟲害防治中,病蟲害抗藥性監測和治理水平低成為制約病蟲害有效控制的關鍵難題。目前,永州市對農藥輪換使用、交替使用及合理混配等抗藥性延緩策略的執行較為滯后,缺乏完善的病蟲害抗藥性監測網絡與數據庫支持,無法實時追蹤和預測病蟲害抗藥性演變動態,導致農藥使用的預見性和科學性降低。此外,永州市未形成有效的農藥使用閾值設定和淘汰更新機制,無法做到及時替換失效農藥,進一步加速了病蟲害抗藥性的積累[4]。
2.4 綜合防控體系不完善
永州市再生稻病蟲害綜合防控體系不完善主要體現為對生物防治、物理防治等非化學防治技術的推廣和應用不夠。在永州市再生稻種植區,天敵昆蟲、生物農藥、性誘劑、燈光誘捕等環保型防治手段的應用尚不廣泛,沒有充分利用生物多樣性優勢,構建起以生物防治為主導的綜合防控體系,對保障再生稻產業的可持續發展和糧食安全造成阻礙。
3 對策
3.1 加強病害診斷與精準施藥技術研發
針對永州市再生稻病害診斷與精準施藥存在的技術瓶頸,可以采取以下3點針對性措施。1)為提高再生稻病害早期診斷的準確性與效率,應推廣簡便快捷的現場診斷工具與技術。考慮到基層應用的實際,可以引入手持式近紅外光譜儀,利用光譜技術快速區分健康株與病株,這種方法相對成本較低且操作簡便,有助于快速識別病害,及時采取措施。同時,開展面向農戶的再生稻病害識別培訓,利用圖譜資料等直觀材料,提升農戶對再生稻病害的診斷能力。2)針對病害預測模型的精細化需求,根據永州市實際情況,研發基于當地氣象站數據與遙感技術的病害預警系統。整合多源數據,如衛星遙感監測的溫度、濕度與植被指數,結合歷史病害發生記錄,建立更為精準的地域性病害預測模型。此模型應設計為用戶友好型界面,便于農戶通過手機應用等渠道獲取定制化的病害風險提示。3)為實現精準施藥,應設計并推廣基于田間監測的病害綜合治理決策支持系統。該系統融合物聯網技術,通過布設低成本的病害監測點,自動采集病害發生數據,依據實時監測結果推薦施藥種類、濃度和最佳施藥時機,減少盲目用藥。同時,鼓勵使用變量噴霧技術,根據病害發生情況調整噴灑量,既保證防治效果又減少農藥用量[5]。
3.2 優化化學防蟲效用
針對永州市再生稻化學防蟲手段效用遞減的問題,可以采取以下4點針對性措施。1)細化農藥管理與抗性監測。在永州市建立細分到鄉鎮級別的害蟲抗藥性監測網絡,依據不同地理位置和作物周期,定期收集并分析主要害蟲樣本,監控抗藥性變化。基于監測數據,創建區域性的農藥使用指導目錄,明確標注每種農藥的推薦使用頻次、最大使用次數及輪換周期,確保農戶能夠根據指導科學選藥、輪換用藥。2)優化農藥配方與施用技術。鼓勵農藥企業研發針對永州市再生稻主要害蟲的新型復配制劑,這些制劑應包含不同作用機制的成分,以提高害蟲防治效率并降低單一成分的抗藥性風險。同時,推廣使用先進的施藥技術,如靜電噴霧、超低容量噴霧等,提高農藥沉積效率,減少用藥量,同時減少對非靶標生物和環境的影響。3)推廣智能化精準施藥系統。結合物聯網技術與人工智能算法,開發適用于永州市再生稻田的智能化蟲害預警與精準施藥系統。該系統能夠根據田間監測的害蟲密度、作物生長階段及天氣條件,自動調整施藥方案,實現按需施藥,避免過度依賴經驗用藥,從而在維持防效的同時,減少化學農藥的濫用。4)強化農藥使用后的評估與反饋機制。建立農藥使用效果的跟蹤評估體系,要求農戶在使用農藥后記錄害蟲控制效果,通過農業服務站匯總上報。這些數據用于評估農藥的實際效果及害蟲抗藥性發展趨勢,及時調整推薦用藥策略。同時,設立反饋渠道,鼓勵農戶報告任何異常情況,如新型害蟲出現或現有農藥失效,確保管理部門能夠迅速響應,提供針對性解決方案。
3.3 加強病蟲害抗藥性監測和治理
1)在永州市各再生稻主產區設立監測站點,運用現代分子生物學技術,定期收集病菌、害蟲樣本,測定其抗藥基因頻率和表達水平,形成詳盡的抗藥性數據庫。同時,結合永州市特有的氣候條件和再生稻種植模式,分析病蟲害抗藥性變化趨勢,為后續防治提供科學依據。2)基于再生稻病蟲害抗藥性監測數據,采用數據挖掘和機器學習算法,開發一套適用于永州市的病蟲害抗藥性預警模型。該模型能夠預測特定區域和時間段內的病蟲害抗藥性發展趨勢,并在抗藥性即將達到臨界值時發出預警,指導農民及時調整農藥使用策略,如合理輪換農藥種類,避免病蟲害抗藥性繼續加劇。3)加強與科研機構的合作,開發病蟲害抗藥性管理信息系統,將實時監測數據轉化為易于理解的可視化信息,及時反饋給廣大農戶和基層農業技術服務人員。同時,組織專業團隊深入田間地頭,為農民提供病蟲害抗藥性監測與治理技術培訓,提升其科學用藥意識和技能,確保病蟲害抗藥性治理策略得到有效執行。
3.4 完善綜合防控體系
針對永州市再生稻病蟲害綜合防控體系不完善的現狀,需要從多方面入手構建全面高效的病蟲害防控體系,確保可持續的防控效果。1)強化區域聯防聯控機制,依托農業技術推廣站建立跨村、跨鎮的病蟲害信息共享平臺,及時通報病蟲害發生動態,協調一致行動,統一防控策略,避免造成資源浪費和防控漏洞。2)推動物理防控設施的標準化建設。例如,在重點區域安裝標準化防蟲網、頻振式殺蟲燈等,結合再生稻生育期特點,合理布局,形成病蟲害物理防控網絡,減少對化學農藥的依賴。3)深化農藝措施與化學防控的結合,通過科學調整播栽期、合理密植、加強水肥管理等,改善稻田生態環境,增強再生稻自身抗病蟲害能力,降低病蟲害發生概率。此外,注重生態調控,鼓勵稻田養鴨、稻田養魚等生態農業模式,利用生物間的自然關系控制害蟲數量,同時增加農民收入來源。4)建立健全再生稻病蟲害綜合防控技術推廣體系,組織專業技術人員深入田間地頭,通過現場教學、示范操作等方式,提升農民對再生稻病蟲害綜合防控技術的掌握程度和應用能力,確保各項防治措施得以有效落實。
4 結語
永州市再生稻病蟲害防控體系的優化是一個系統工程,需要緊密圍繞精準診斷、科學用藥、抗藥性管理和綜合防控等核心環節,通過技術創新與政策引導,促進再生稻病蟲害綠色防控技術的應用,減少對化學農藥的依賴,同時加強農戶培訓與技術推廣,提升農戶再生稻病蟲害綜合防控意識與能力。通過多措并舉,有效應對再生稻病蟲害挑戰,保障再生稻產量與品質,促進農業生態系統的良性循環,為永州市農業可持續發展奠定堅實基礎。
參考文獻:
[1] 薛悅平,胡彥蓉,劉洪久,等.基于多模態預訓練模型的水稻病蟲害圖像描述生成研究[J/OL].南京農業大學學報:1-11[2024-03-04].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1148.S.20231229.1612.004.html.
[2] 史海艷.綠色防控技術在水稻病蟲害防治中的推廣措施[J].世界熱帶農業信息,2023(12):44-45.
[3] 唐華學.水稻病蟲害防治措施研究[J].種子科技,2023,41(23):103-105.
[4] 張瑞.水稻拋秧栽培和病蟲害防治技術[J].世界熱帶農業信息,2023(11):34-35.
[5] 馬楊明.水稻旱直播除草與病蟲害防治技術[J].當代農機,2023(11):58-59.
(責任編輯:劉寧寧)