農業現代化背景下新蔡縣小麥病蟲害防治措施

摘 要 小麥作為我國主要糧食作物，其種植技術與病蟲害防治對于穩定農糧產業鏈供應和促進農業可持續發展具有重要意義。農業現代化給小麥種植和病蟲害防治帶來了新機遇，創新技術的應用可以提高小麥產量和品質、減少病蟲害危害。為助力小麥產業現代化、綠色化、可持續發展，介紹河南省新蔡縣小麥主要病蟲害種類及危害情況，提出基因編輯改良品種、病蟲害監測預警、無人機施藥、精準施藥技術及應用微生物制劑等現代化防治措施。

關鍵詞 農業現代化；小麥；病蟲害防治；河南省新蔡縣

中圖分類號：S512.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.02.003

新蔡縣地處淮北平原，位于河南省東南部、駐馬店市東部邊緣，處于豫皖兩省交界處。全縣總面積

1 453 km2，地勢西北略高、東南略低，自西北向東南傾斜。新蔡縣氣候屬亞熱帶季風濕潤性氣候，光熱資源較為充足且雨熱同季，有利于農作物生長。近年來，新蔡縣高度重視農業現代化建設，大力推進高標準農田建設，目前已建成9.8萬hm2高標準農田。連片高效、生態良好的農田為小麥豐產奠定了基礎，然而病蟲害仍是制約小麥增產增效的主要因素。在農業現代化背景下，創新小麥種植技術，優化病蟲害防治措施，對于保護新蔡縣糧食安全和推動當地農業可持續發展意義重大。

1 小麥種植概況

新蔡縣位于黃淮海平原腹地，氣候條件和地理環境十分有利于小麥生產。近年來，新蔡縣堅持走現代農業發展道路，大力推進農業現代化，著力打造高標準農田。據統計，2023年新蔡縣小麥播種面積達

8.76萬hm2，占全縣耕地面積的60%以上。得益于高質量推進高標準農田建設工作，新蔡縣已形成集中連片、旱澇保收、節水高效、穩產高產、生態良好的現代農田，全縣小麥綜合生產能力顯著提升[1]。根據農技人員的苗情調查，新蔡縣一二類優質小麥苗在99%以上，小麥整體苗情良好，為2024年夏糧豐產打下堅實基礎。但是，病蟲害防治仍是新蔡縣小麥生產中的難題，創新防控技術和措施迫在眉睫。

2 主要小麥病蟲害種類及危害

2.1 主要病害類型及危害

2.1.1 小麥紋枯病

小麥紋枯病病原菌為喙角擔菌，主要通過土壤、病株殘體或種子傳播。發病初期，近地表葉鞘上出現黃褐色橢圓形或梭形病斑，隨后擴大、顏色變深，形成云紋狀花紋。嚴重時病斑可延伸至莖稈，導致基部莖節腐爛，引起幼苗猝倒、死亡，還會造成小麥生長后期出現枯孕穗或枯白穗。小麥紋枯病的發生與氣候條件密切相關，溫暖多雨的環境有利于病原菌繁殖。新蔡縣屬亞熱帶季風氣候，春季多雨濕熱，為小麥紋枯病的高發期。連作及留茬不徹底也會加劇小麥紋枯病的流行。

2.1.2 白粉病

白粉病是小麥生長期常見的一種真菌性病害，由麥類白粉菌引起。盡管該病原菌在河南省平原地區無法度夏，但在海拔500 m以上的山區，其子囊孢子或分生孢子可以在當地的自生麥苗或夏麥上寄生繁衍。隨后，秋季氣流將這些致病孢子帶到平原地區，感染當地的小麥幼苗，導致白粉病在平原地區流行。病菌可為害小麥的葉片、莖部、穗部等地上部位，在植株表面形成白色粉狀物，即分生孢子堆，不僅會直接影響小麥的光合作用、降低籽粒質量，還會使植株營養流失，嚴重時會導致小麥完全絕收[2]。該病流行性較強，一旦條件適宜，會迅速蔓延擴散，造成大面積為害。

2.1.3 小麥赤霉病

小麥赤霉病由多種鐮刀菌引起，主要為害小麥穗部，發病初期小穗基部的穎片出現水漬狀病斑，后病斑擴大，導致小穗枯黃并產生粉紅色霉層，嚴重時可導致枯白穗，顯著降低小麥產量和品質。發生小麥赤霉病不僅會造成小麥嚴重減產，而且會產生毒素污染，如病麥粒中含有的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇會導致人或動物中毒，嚴重威脅農業生產安全。新蔡縣地處暖溫帶，春季多雨霧氣重，為小麥赤霉病的高發期。近年來，受氣候變化、連作等影響，新蔡縣小麥赤霉病發生率呈逐年上升趨勢，導致小麥產量降低。

2.2 主要蟲害類型及危害

2.2.1 蚜蟲

蚜蟲以小麥植株的汁液為食，在小麥抽穗期會大量聚集在幼穗上吸食營養，造成穗發育不良、粒質量降低。蚜蟲為害嚴重時，導致小麥整個穗部枯萎，影響產量。此外，蚜蟲可將毒液注入植株，阻礙小麥正常代謝，并傳播一些病毒性疾病。蚜蟲生命周期短，但繁殖能力極強，在5～10 ℃的環境下即能大量繁衍。從歷史記錄看，單頭蚜蟲每天可產2～5頭幼蟲，在適宜條件下4～6 d即可完成一個世代，平均壽命20～30 d。因此，一旦防治不力，極易引發蚜蟲暴發性流行。

2.2.2 紅蜘蛛

紅蜘蛛主要以蟲卵或成蟲寄生小麥植株根部，或在土壤中越冬。每年2月中旬，隨著氣溫升高，紅蜘蛛開始活躍并大量繁殖，影響范圍迅速擴大。受紅蜘蛛為害的小麥葉片上會出現一個或多個白黃色小點，植株營養流失，生長發育受阻；嚴重時，整片麥田焦黃枯萎，小麥減產或絕收。紅蜘蛛通常在小麥拔節期至抽穗期集中為害，一旦錯過最佳防治時期，將難以根治。

3 現代化病蟲害防治措施

3.1 基因編輯改良品種

基因編輯技術在小麥品種改良中發揮越來越重要的作用。以CRISPR/Cas9為代表的基因編輯技術，可以精準編輯小麥基因組的特定位點，賦予小麥抗病蟲害、耐逆境等優良性狀。在抗病性改良方面，研究人員通過編輯與抗病相關的基因，使小麥獲得對紋枯病、白粉病、赤霉病等主要病害的抗性[3]。例如，編輯Pm3基因可賦予小麥對白粉病的抗性；編輯Fhb1基因可增強其對赤霉病的抗性。在抗蟲性改良方面，通過編輯Bx基因等，可以使小麥產生針對蚜蟲、紅蜘蛛等蟲害的特殊化學物質，發揮驅蟲作用。還可編輯與植株揮發物合成相關的基因，釋放特殊揮發分子，干擾害蟲識別寄主和取食的行為。

除了抗病蟲害性，基因編輯技術還可改良小麥的其他性狀，如耐旱、耐鹽堿、抗逆等，使其更好地適應復雜多變的生長環境。編輯微粒蛋白基因，可提高小麥的營養品質。相比傳統育種，基因編輯技術更加精準高效，不會導入外源基因，有助于培育出高產優質的新品種。根據新蔡縣的主要病蟲害種類，通過基因編輯技術培育抗性強的品種，將為小麥安全豐產奠定基礎。

3.2 病蟲害監測預警

3.2.1 物聯網田間監測

物聯網技術在新蔡縣小麥病蟲害監測預警中發揮重要作用。在田間部署各類物聯網傳感器，可以實時采集小麥生長環境的多維數據，包括溫濕度、光照、土壤濕度、病蟲害發生情況等，并將數據無線傳輸至數據中心。在數據中心，先進的大數據分析和機器學習算法可對采集到的多源異構數據進行深度融合挖掘，結合小麥生長模型、病蟲害發生規律等知識庫，對病蟲害的發生趨勢進行智能預測，并基于數據分析結果，及時向農戶推送精準的病蟲害預警信息，提醒防治關鍵期和重點區域，為精準統防提供決策依據。同時，通過5G遠程視頻診斷，專家可對重點區域的病蟲害種類和危害程度進行準確鑒定，極大地提高了防治效率。新蔡縣綜合利用物聯網、大數據、人工智能等現代信息技術手段，構建智能化的小麥病蟲害監測預警體系，實現從“被動防御”向“主動防御”的轉變，為小麥豐產和綠色生產提供有力支撐。

3.2.2 病蟲害預測模型

構建精確的病蟲害預測模型是新蔡縣實現小麥病蟲害智能化監測預警的關鍵環節。該模型需要綜合考慮氣象條件、土壤環境、小麥生育期等多維信息，并融合多源異構數據[4]。收集新蔡縣歷史上有關病蟲害發生的數據，包括時空分布、發生規律等，作為訓練集輸入；然后整合實時采集的物聯網監測數據，如溫濕度、降水量、作物長勢、蟲體數量等，作為預測輸入變量；在此基礎上，通過機器學習和深度神經網絡算法對海量數據進行訓練，建立映射輸入變量與病蟲害發生發展之間的高精度預測模型。該模型不僅能對單一病蟲害種類進行預測，還能模擬多種病蟲害的復合影響效應。例如，模型可分析小麥拔節期的溫濕度與歷史數據的相似程度，結合監測到的小麥紋枯病病原菌孢子負荷量，預測未來7 d小麥紋枯病的發展趨勢。對于白粉病、小麥赤霉病，以及蚜蟲、紅蜘蛛等，模型也可預測發生的概率。新蔡縣正在聯合高校、科研院所等單位共同攻關，針對當地實際情況構建高精準度的病蟲害預測模型，提升預警的時效性和可靠性，為制訂科學統防決策提供強有力的數據支撐。

3.3 無人機施藥

相較于傳統人工施藥，無人機施藥具有機械化程度高、作業效率高、覆蓋范圍廣等優勢。新蔡縣普遍采用固定翼和多旋翼兩種類型的無人機執行任務。固定翼無人機有效作業面積大、航程遠，適合大面積連片作業；而多旋翼無人機機動靈活，特別適合復雜地形或小面積田塊作業。無人機攜帶的是新型低毒環保農藥，通過噴嘴將藥液微霧化，使其均勻分布于作物表面。微小液滴能高效覆蓋病蟲害隱蔽部位，殺蟲殺菌效果顯著。同時，使用無人機施藥可避免作物被踩傷，保障了小麥安全豐產。無人機作業前，需要對田間實時環境及作物長勢信息進行三維建模，并結合病蟲害監測預警信息，規劃飛行航線和噴灑量。飛控系統將按規劃路線執行變量施藥，確保藥量精準可控。另外，新蔡縣正在推進無人機低空遙感技術，通過對田間病蟲害災情進行遙感監測，對重點區域實施精準作業，提高防治效能。這些先進技術的應用大幅減少了農藥用量，減輕了環境壓力，助力綠色高效防控。

3.4 精準施藥技術

在新蔡縣小麥病蟲害防治過程中，精準施藥技術正日益普及。這項技術利用智能化系統，根據田間實時監測數據和預測模型，對病蟲害發生的時空分布情況進行動態描繪，為施藥作業提供精準決策支持。采用變量率施藥技術，使用裝配有實時檢測系統和變量噴嘴的高智能化施藥機，能夠根據實時作物情況智能調節藥液用量和噴霧粒徑，既減少了藥量浪費，又提高了藥效。同時，依托病蟲害時空分布數據，可進行精細旋耕施藥作業[5]。將不同品種藥劑精準分區施用于不同病蟲害發生區域，避免全面鋪藥，大幅減少了藥物使用量。在防治關鍵時期，新蔡縣各鄉鎮充分利用無人機低空偵查和智能識別技術，對田間病蟲害發生情況實施動態監控，根據實時災情對重點區域進行及時精準防治。此外，新蔡縣探索利用生物農藥、生物制劑等無公害農資產品，構建對生態環境友好的病蟲害防控體系，切實減輕了農藥對環境和人體健康的不利影響。這些精準化施藥措施的實施，提高了防治效能，保障了小麥安全豐產。

3.5 應用微生物制劑

微生物制劑利用有益微生物的拮抗和競爭作用，對病蟲害起到直接或間接抑制作用。新蔡縣常用的微生物制劑有芽孢桿菌、干擾素菌、白僵菌等。在小麥拔節期使用108 CFU·g-1的芽孢懸浮液400倍液進行噴霧，可有效抑制小麥紋枯病、白粉病等真菌病害；在小麥灌漿期使用108 CFU·g-1干擾素菌懸浮液

500倍液，可抑制小麥赤霉病的蔓延。針對小麥害蟲如蚜蟲、紅蜘蛛等，可在小麥返青期噴施107 CFU·g-1白僵菌懸浮液500倍液，連續2～3次，可有效降低蟲口密度。復合型微生物制劑集多種益生菌于一體，發揮協同增效作用，如枯草芽孢桿菌與內毒素菌復合制劑，可同時防治多種病蟲害。微生物制劑對環境友好，已成為新蔡縣小麥病蟲害綠色防控的重要技術手段。科學施用并不斷優化制劑種類和使用方式，有助于提高小麥產量和品質。

4 結語

新蔡縣正通過一系列現代化技術手段，從基因編輯、監測預警、精準作業等多個環節著手，全方位提升小麥病蟲害防控的科技含量和綠色水平。基因編輯培育抗性品種，可從源頭上增強小麥的免疫力；利用物聯網、大數據、人工智能等信息技術手段，實現對病蟲害的智能化監測預警，為精準防控提供決策支持；無人機精準變量施藥、生物制劑防治等新技術的應用，則大幅減少了農藥使用量，減輕了環境壓力。未來，新蔡縣應繼續加大現代農業科技投入力度，深化先進適用技術的推廣應用，完善病蟲害監測預警體系，優化綠色防控模式，持續提高小麥產量和抗風險能力。通過現代科技在病蟲害防控領域的深度融合應用，必將有力提升新蔡縣小麥產量和品質，幫助當地農民實現增收，助力鄉村全面振興，為建設農業強縣貢獻力量。

參考文獻：

[1] 路輝麗，彭星星，尹豪，等.河南省小麥生產現狀及優質小麥發展對策研究[J].糧油食品科技，2024，32（1）：185-192.

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[4] 劉洋.河南南陽地區小麥抗旱高產種植要點[J].農業工程技術，2023，43（16）：61.

[5] 張傳偉，于思勤，灣曉霞，等.小麥“一噴三防”技術推廣應用實踐與思考[J].中國植保導刊，2023，43（5）：84-87.

（責任編輯：張春雨）