馬秀玲,朱慶榮
(汶上縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東 汶上 272500)
隨著人們對(duì)環(huán)境污染和食品安全的關(guān)注日益增加,傳統(tǒng)的農(nóng)藥使用模式已經(jīng)引發(fā)了許多問(wèn)題,如土壤和水體污染、生態(tài)系統(tǒng)破壞以及農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)等。因此,探索農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響,并分析其可持續(xù)性,對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)向更環(huán)保、高效、可持續(xù)的方向發(fā)展具有重要意義。
農(nóng)藥減施是指通過(guò)合理的農(nóng)藥使用技術(shù)和管理策略,減少農(nóng)藥的施用量和頻次,以達(dá)到降低農(nóng)藥對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響。
農(nóng)藥減施的目標(biāo)如下所示:
首先,減少農(nóng)藥使用量,通過(guò)合理的農(nóng)藥劑量和施用時(shí)機(jī)的確定,減少農(nóng)藥的使用量,以降低環(huán)境負(fù)荷和農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)殘的殘留。其次,降低農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的影響,通過(guò)選擇低毒性、低殘留的農(nóng)藥品種,合理地施用方法和技術(shù),減少農(nóng)藥對(duì)土壤、水體和非目標(biāo)生物的污染風(fēng)險(xiǎn)。最后,保護(hù)生態(tài)系統(tǒng),通過(guò)減少農(nóng)藥對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的干擾,促進(jìn)生態(tài)平衡和生物多樣性的維持。
首先是生物控制技術(shù),利用天敵、寄生生物、微生物等自然界中存在的生物資源,對(duì)農(nóng)作物病蟲(chóng)害進(jìn)行生物防治,以減少對(duì)農(nóng)藥的依賴。其次是生態(tài)調(diào)控技術(shù),通過(guò)調(diào)整農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,利用生態(tài)間作、輪作、覆膜等措施,增加有益生物的數(shù)量和多樣性,防止病蟲(chóng)害的發(fā)生。最后是智能化技術(shù),應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備,實(shí)現(xiàn)農(nóng)田病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警和精準(zhǔn)防治,精確施藥,減少農(nóng)藥的使用量和損失[1]。
3.1.1 農(nóng)藥減施
首先是減少農(nóng)藥使用量和頻次,農(nóng)藥減施的目標(biāo)是通過(guò)合理使用農(nóng)藥,減少農(nóng)田中的農(nóng)藥使用量和頻次,從而降低土壤中農(nóng)藥的殘留量。農(nóng)藥殘留對(duì)土壤微生物產(chǎn)生負(fù)面影響,抑制微生物的生長(zhǎng)和活動(dòng),導(dǎo)致土壤生物多樣性的降低。然而,通過(guò)減少農(nóng)藥使用量,可以減輕土壤微生物受到的毒性影響,保護(hù)和促進(jìn)土壤微生物的生存和多樣性。其次是促進(jìn)土壤微生物多樣性,農(nóng)藥的使用會(huì)選擇性地抑制某些微生物群體,破壞土壤微生物群落的平衡,降低土壤微生物的多樣性。但是,農(nóng)藥減施能夠降低土壤中農(nóng)藥的濃度和頻次,減少對(duì)微生物的選擇性抑制,有利于土壤微生物群落的恢復(fù)和多樣性的提高。增加土壤微生物多樣性有助于提高土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化能力,促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的分解和循環(huán),維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定。最后是增加土壤微生物活性,農(nóng)藥的使用對(duì)土壤微生物的活性也有一定的抑制作用,降低土壤中微生物的代謝活性和功能。然而,農(nóng)藥減施有助于恢復(fù)土壤微生物的活性和功能,提高土壤微生物的呼吸作用和酶活性等關(guān)鍵指標(biāo)。增加土壤微生物的活性能夠促進(jìn)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和有機(jī)物質(zhì)的降解,提高土壤肥力,增加農(nóng)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用效率[2]。
3.1.2 綠色植保
首先是促進(jìn)生物防治,綠色植保技術(shù)中的生物防治手段通過(guò)引入天敵、寄生生物和微生物等生物資源,替代農(nóng)藥,有針對(duì)性地控制農(nóng)作物病蟲(chóng)害的發(fā)生和傳播,減少對(duì)農(nóng)藥的依賴。這種生物防治方法能夠在不對(duì)非目標(biāo)生物產(chǎn)生負(fù)面影響的情況下,保護(hù)和促進(jìn)土壤生物多樣性和微生物活性。通過(guò)生物防治,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可以建立相對(duì)平衡的生態(tài)系統(tǒng),促進(jìn)有益生物的繁殖和生長(zhǎng),提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抵抗力。其次是生態(tài)調(diào)控,通過(guò)倡導(dǎo)合理的輪作制度和生態(tài)間作植被,綠色植保技術(shù)改善了農(nóng)田環(huán)境,為土壤微生物提供更多的生境和資源。合理的輪作制度改善了土壤養(yǎng)分的利用效率,減少了病蟲(chóng)害的發(fā)生,有利于維持土壤微生物群落的多樣性和活性。引入生態(tài)間作植被提供了多樣的植物群落,增加了土壤中有機(jī)質(zhì)的輸入,改善了土壤結(jié)構(gòu),為土壤微生物的生長(zhǎng)和活動(dòng)提供了良好的條件。最后是有機(jī)肥料的應(yīng)用,有機(jī)肥料作為綠色植保技術(shù)中廣泛采用的肥料形式,主要來(lái)源于動(dòng)植物的有機(jī)廢棄物和有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品。有機(jī)肥料富含有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素,能夠改善土壤的肥力和水分保持能力,為土壤微生物提供營(yíng)養(yǎng)和生境[3]。
3.2.1 農(nóng)藥減施
首先是保護(hù)益蟲(chóng)和天敵,農(nóng)藥的使用通常會(huì)對(duì)益蟲(chóng)和天敵產(chǎn)生負(fù)面影響,因?yàn)樗鼈兣c害蟲(chóng)有相似的生物特性。然而,農(nóng)藥減施的策略可以減少農(nóng)田中農(nóng)藥的使用量和頻次,從而降低了對(duì)益蟲(chóng)和天敵的毒性影響。益蟲(chóng)和天敵在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色,它們是天然的害蟲(chóng)控制者。通過(guò)減少農(nóng)藥的使用,有利于維持益蟲(chóng)和天敵的種群數(shù)量和多樣性,從而保持它們對(duì)害蟲(chóng)的天敵作用。這有助于建立健康的生物鏈條,確保害蟲(chóng)數(shù)量的適度控制,減少對(duì)農(nóng)作物的損害。
其次是促進(jìn)花粉傳播者的生存,某些農(nóng)藥會(huì)對(duì)蜜蜂等花粉傳播者產(chǎn)生毒性,影響它們的生存和繁殖能力。這對(duì)植物的繁殖和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定都具有負(fù)面影響。通過(guò)農(nóng)藥減施的策略,農(nóng)田中的農(nóng)藥使用量減少,有助于保護(hù)蜜蜂等重要的傳粉生物。這樣,傳粉生物能夠更好地執(zhí)行它們的傳粉任務(wù),促進(jìn)植物的繁殖和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[4]。
3.2.2 綠色植保
首先是生物防治的促進(jìn)作用:
綠色植保技術(shù)通過(guò)引入天敵和益生物來(lái)控制害蟲(chóng)的發(fā)生和繁殖,實(shí)現(xiàn)了生物控制的效果。天敵和益生物,如寄生蜂、捕食性昆蟲(chóng)等,是天然的害蟲(chóng)控制者,它們以害蟲(chóng)為食,幫助減少害蟲(chóng)的數(shù)量。綠色植保技術(shù)中的生物防治措施能夠建立起一個(gè)相對(duì)平衡的生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)控制害蟲(chóng)的天敵,有利于調(diào)節(jié)害蟲(chóng)種群的數(shù)量,防止害蟲(chóng)暴發(fā)和大規(guī)模損害農(nóng)作物。這樣,農(nóng)田生態(tài)鏈能夠保持相對(duì)穩(wěn)定和平衡的狀態(tài)。
其次是生態(tài)調(diào)控,綠色植保技術(shù)通過(guò)生態(tài)調(diào)控措施,如合理的輪作制度、生態(tài)間作植被等,增加了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性。合理的輪作制度能夠改善土壤環(huán)境,減少單一作物連續(xù)種植所帶來(lái)的害蟲(chóng)和病蟲(chóng)害的積累。生態(tài)間作植被引入不同類型的植物群落,提供了更多的生境和資源,吸引了更多的有益生物棲息和繁殖。生態(tài)調(diào)控有助于維持農(nóng)田生態(tài)鏈的完整性。通過(guò)增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性和生物群落的穩(wěn)定性,綠色植保技術(shù)確保了各個(gè)環(huán)節(jié)的相互作用和依賴關(guān)系。這樣,農(nóng)田生態(tài)鏈能夠保持良好地循環(huán)和平衡,維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定。
4.1.1 農(nóng)藥減施與綠色植保技術(shù)的成本效益分析
成本分析:農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)通常需要投入一定的成本,如引入天敵和益生物、采用生態(tài)調(diào)控措施、購(gòu)買有機(jī)肥料等。然而,長(zhǎng)期來(lái)看,通過(guò)減少農(nóng)藥的使用和改善農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的健康,這些技術(shù)可以減少農(nóng)藥的購(gòu)買成本,降低了農(nóng)藥使用頻次和數(shù)量。同時(shí),生物防治和生態(tài)調(diào)控措施可以提高農(nóng)田的產(chǎn)量和質(zhì)量,帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)收益。
效益分析:農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)帶來(lái)的效益不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)層面,還包括環(huán)境效益和社會(huì)效益。減少農(nóng)藥的使用有助于減輕土壤和水體的污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,從而降低了環(huán)境修復(fù)和治理的成本。此外,綠色植保技術(shù)能夠提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和農(nóng)作物的抗病蟲(chóng)能力,減少了對(duì)農(nóng)藥的依賴,降低了害蟲(chóng)抗藥性的發(fā)展風(fēng)險(xiǎn),促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[5]。
4.1.2 農(nóng)民收益分析
收益提升:農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)的實(shí)施有助于提高農(nóng)民的收益。通過(guò)減少農(nóng)藥的使用,農(nóng)民可以節(jié)約農(nóng)藥購(gòu)買成本,并降低了勞動(dòng)力和設(shè)備的投入。此外,綠色植保技術(shù)中的生物防治和生態(tài)調(diào)控手段可以提高農(nóng)田的產(chǎn)量和質(zhì)量,增加農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,從而帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)收益。
4.2.1 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與耐性分析
首先,農(nóng)藥減施對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有積極影響,農(nóng)藥的過(guò)度使用可能破壞農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,打破了自然的平衡。然而,農(nóng)藥減施的策略有助于降低農(nóng)田中農(nóng)藥的使用量和頻次,減少了對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的干擾。這有助于保持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),維持生物多樣性和生態(tài)鏈的完整性。
其次,綠色植保技術(shù)中的生物防治和生態(tài)調(diào)控手段有助于提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的耐性。引入天敵和益生物可以增加農(nóng)田中的生物多樣性和生態(tài)鏈的復(fù)雜性,增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)外界干擾的抵抗能力。生態(tài)調(diào)控措施如合理的輪作制度和生態(tài)間作植被改善了土壤環(huán)境,提供了更多的生境和資源,促進(jìn)了生物群落的穩(wěn)定發(fā)展。
4.2.2 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與保護(hù)
首先,過(guò)度使用農(nóng)藥可能導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的破壞和退化,對(duì)土壤微生物、土壤結(jié)構(gòu)和生物多樣性造成不良影響。然而,農(nóng)藥減施的策略可以減少農(nóng)藥的使用量和頻次,為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供了機(jī)會(huì)。減少農(nóng)藥的使用有助于改善土壤質(zhì)量,恢復(fù)土壤微生物的活性和功能,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力。其次,綠色植保技術(shù)中的生物防治和生態(tài)調(diào)控手段有助于保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的健康。生物防治通過(guò)引入天敵和益生物來(lái)控制害蟲(chóng)的發(fā)生和傳播,減少對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的依賴。生態(tài)調(diào)控措施通過(guò)合理的農(nóng)田管理措施,改善土壤環(huán)境,增加生物多樣性和生態(tài)鏈的穩(wěn)定性,為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供保護(hù)和恢復(fù)的機(jī)會(huì)。
農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中面臨一些技術(shù)難題和創(chuàng)新需求:
(1)新型農(nóng)藥替代品的研發(fā)。目前仍存在一些害蟲(chóng)和病害對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)藥具有抗藥性的問(wèn)題,因此需要研發(fā)新型農(nóng)藥替代品,以提高對(duì)害蟲(chóng)和病害的防治效果。
(2)生物防治技術(shù)的提升。生物防治技術(shù)中,如天敵和益生物的引入和繁育等方面仍存在挑戰(zhàn),需要進(jìn)一步提升其效率和穩(wěn)定性,以實(shí)現(xiàn)更有效的害蟲(chóng)防控。
(3)綠色植保技術(shù)創(chuàng)新。需要持續(xù)推動(dòng)綠色植保技術(shù)的創(chuàng)新,包括更高效的生態(tài)調(diào)控手段、智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,以提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和農(nóng)作物的產(chǎn)量。
農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)在推廣過(guò)程中面臨一些挑戰(zhàn)和難題:
(1)農(nóng)民的意識(shí)和習(xí)慣改變。農(nóng)民習(xí)慣于使用傳統(tǒng)農(nóng)藥進(jìn)行農(nóng)作物的保護(hù),因此需要進(jìn)行農(nóng)民意識(shí)的教育和培訓(xùn),幫助他們理解和接受新技術(shù)的重要性和優(yōu)勢(shì)。
(2)經(jīng)濟(jì)利益的平衡。農(nóng)民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中追求經(jīng)濟(jì)利益,因此需要確保農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)在經(jīng)濟(jì)效益上具有競(jìng)爭(zhēng)力,以增加農(nóng)民的接受度和推廣意愿。
(3)技術(shù)支持和服務(wù)體系建設(shè)。推廣農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)需要建立完善的技術(shù)支持和服務(wù)體系,包括提供技術(shù)咨詢、培訓(xùn)和示范,以幫助農(nóng)民順利采用這些技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展還需要政策和制度層面的支持:
(1)制定鼓勵(lì)和支持可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策。政府可以出臺(tái)相關(guān)政策,如提供財(cái)政補(bǔ)貼、減免稅收和利率優(yōu)惠等,鼓勵(lì)農(nóng)民采用農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù),降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本和風(fēng)險(xiǎn)。
(2)建立農(nóng)業(yè)技術(shù)示范基地和科研平臺(tái)。通過(guò)建立農(nóng)業(yè)技術(shù)示范基地和科研平臺(tái),提供技術(shù)示范和科學(xué)支持,加強(qiáng)農(nóng)民對(duì)農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)的認(rèn)可和理解。
(3)強(qiáng)化監(jiān)管與評(píng)估機(jī)制。建立農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)的監(jiān)管與評(píng)估機(jī)制,加強(qiáng)農(nóng)藥使用的管理和控制,確保技術(shù)的安全性和可持續(xù)性。
綜上所述,農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的影響與可持續(xù)性分析是當(dāng)前農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究的重要領(lǐng)域。通過(guò)深入研究農(nóng)藥減施和綠色植保技術(shù)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響,可以為保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、改善農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全性提供科學(xué)依據(jù),推動(dòng)農(nóng)業(yè)向可持續(xù)發(fā)展的方向邁進(jìn)。