收稿日期：2023-12-21

作者簡介：吳庭慧（1976—），女，貴州都勻人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)作物病蟲害防治技術(shù)推廣工作。

摘 要：水稻病蟲害的發(fā)生呈現(xiàn)出新的特點和趨勢，給水稻生產(chǎn)帶來了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的化學(xué)防治方法雖然在一定程度上控制了病蟲害，但也導(dǎo)致了環(huán)境污染、病蟲害抗藥性增強(qiáng)等問題。基于水稻病蟲害防治中存在的問題，提出了綜合防治策略，包括生物防治、抗病蟲害水稻品種的選育、農(nóng)藝措施結(jié)合和信息技術(shù)應(yīng)用等，通過多學(xué)科交叉融合和技術(shù)創(chuàng)新，為實現(xiàn)水稻病蟲害的有效管理提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：水稻；病蟲害防治；綜合防治

中圖分類號：S435.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）04–000-03

水稻作為全球最重要的糧食作物之一，其生產(chǎn)的穩(wěn)定性對世界糧食安全具有至關(guān)重要的意義。然而，在水稻的生長過程中，病蟲害的發(fā)生頻繁，嚴(yán)重威脅到水稻產(chǎn)量和品質(zhì)。病蟲害的種類繁多，包括真菌、細(xì)菌、病毒及各類昆蟲害等，它們的發(fā)生不僅會減少水稻的產(chǎn)量，還可能降低稻米的品質(zhì)[1]。因此，有效的病蟲害管理是水稻生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 水稻病蟲害概述

水稻作為全球范圍內(nèi)最重要的糧食作物之一，其健康生長對保障世界食品安全至關(guān)重要。然而，在水稻生產(chǎn)過程中，病蟲害問題一直是限制其產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素[2]。病蟲害影響水稻的生長發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量嚴(yán)重下降，甚至全株死亡，對水稻生產(chǎn)構(gòu)成了極大的威脅。常見的水稻病害包括稻瘟病、白葉枯病、稻熏病等，而水稻害蟲主要有稻飛虱、稻螟、稻田螟等。這些病蟲害不僅會直接損害水稻，造成產(chǎn)量減少，還可能通過降低植株的抗逆性，使其更容易受到其他疾病和害蟲的侵襲。

病蟲害對水稻的影響是多方面的。首先，減產(chǎn)和降低品質(zhì)。病蟲害嚴(yán)重時，可以導(dǎo)致整個田塊的水稻幾乎絕收，嚴(yán)重影響了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入[3]。其次，病蟲害的防治成本高昂。為了控制病蟲害，農(nóng)民往往需要投入大量的化學(xué)農(nóng)藥，這不僅增加了生產(chǎn)成本，還可能引起環(huán)境污染和食品安全問題。最后，長期大量使用化學(xué)農(nóng)藥還容易導(dǎo)致病蟲害抗性增強(qiáng)，使得防控更加困難。

2 水稻病蟲害防治中存在的問題

2.1 水稻病蟲害抗藥性增強(qiáng)

水稻病蟲害的抗藥性增強(qiáng)主要是由于長期、頻繁且單一化地使用化學(xué)農(nóng)藥導(dǎo)致的。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中，為了控制病蟲害以保證水稻的高產(chǎn)和高質(zhì)，農(nóng)藥被廣泛使用，然而，依賴化學(xué)農(nóng)藥的做法逐漸導(dǎo)致害蟲和病原體種群中抗藥性基因的累積和擴(kuò)散[4]。當(dāng)一個害蟲種群暴露于某種農(nóng)藥時，那些偶然具有抵抗該藥物的遺傳變異的個體將有更高的生存和繁殖機(jī)會。隨著時間的推移，這些抗藥性個體在種群中的比例逐漸增加，最終導(dǎo)致整個種群對該農(nóng)藥產(chǎn)生抗性。這種現(xiàn)象不僅僅局限于害蟲，還發(fā)生在病原菌中，包括引起稻瘟病、白葉枯病等病原體。

抗藥性的增強(qiáng)給水稻生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重影響。首先，它使得傳統(tǒng)的化學(xué)控制方法效率大幅下降，農(nóng)民不得不增加農(nóng)藥的使用劑量和頻率，這不僅提高了生產(chǎn)成本，還加劇了對環(huán)境的污染。其次，為了控制已經(jīng)產(chǎn)生抗藥性的病蟲害，研發(fā)新的農(nóng)藥變得迫切而必要，但這是一個既耗時又耗資的過程，而且新的農(nóng)藥最終也可能面臨同樣的抗藥性問題[5]。最后，抗藥性的增強(qiáng)還可能導(dǎo)致害蟲和病原體種群的遺傳多樣性變化，有些極為有害的種群因此得以擴(kuò)散或成為優(yōu)勢種群，使得病蟲害防控工作更加困難，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量和品質(zhì)大幅下降，甚至?xí)斐伤咀魑锏慕^收。

2.2 非目標(biāo)生物的影響

非目標(biāo)生物的影響問題一般是由農(nóng)藥的廣譜性和殘留特性導(dǎo)致的。許多農(nóng)藥設(shè)計用于針對特定的害蟲或病原體，但其作用機(jī)制和化學(xué)成分可能對非目標(biāo)生物，包括有益生物如授粉昆蟲（蜜蜂等）、捕食性天敵（瓢蟲、蜘蛛等）和土壤中的微生物群落，也具有毒性。當(dāng)這些農(nóng)藥在水稻田中使用時，不僅會殺死目標(biāo)害蟲，還會對這些非目標(biāo)生物產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，某些農(nóng)藥可能會通過接觸或食物鏈影響非目標(biāo)生物，導(dǎo)致其數(shù)量急劇下降或生理機(jī)能受損。這種對非目標(biāo)生物的影響會產(chǎn)生一系列的生態(tài)和環(huán)境問題。一方面，有益生物的減少或消失破壞了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的天然平衡，降低了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。例如，捕食性天敵的數(shù)量下降可能會導(dǎo)致害蟲的次生暴發(fā)，因為害蟲的自然控制機(jī)制被削弱了。另一方面，授粉昆蟲的減少會影響作物的授粉效率，進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

在更廣泛的環(huán)境層面上，非目標(biāo)生物的影響還可能擴(kuò)展至水稻田周邊的生態(tài)系統(tǒng)，通過水體和大氣傳播農(nóng)藥殘留，影響更遠(yuǎn)處的生物多樣性和生態(tài)健康。長期來看，這種影響可能導(dǎo)致生物多樣性的減少，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的下降，甚至可能對人類的健康產(chǎn)生間接影響。

2.3 次生害蟲問題

次生害蟲問題是指在農(nóng)作物病蟲害化學(xué)防治過程中，原本不構(gòu)成主要威脅的害蟲因生態(tài)環(huán)境的變化而突然暴發(fā)成為新的主要害蟲的現(xiàn)象。在常規(guī)的農(nóng)藥噴施過程中，旨在控制特定主要害蟲的農(nóng)藥不僅會殺死這些害蟲，還可能消滅或抑制那些對農(nóng)作物影響相對較小的非目標(biāo)害蟲的天敵。當(dāng)這些天敵的數(shù)量減少，原本被自然控制在較低水平的次生害蟲就會失去天然的制約力量而迅速繁殖，成為新的主要害蟲。次生害蟲的突然暴發(fā)不僅使得農(nóng)作物遭受更嚴(yán)重的損害，還會導(dǎo)致農(nóng)民在短時間內(nèi)面臨新的害蟲防控挑戰(zhàn)。例如，一種原本用于控制某種特定害蟲的農(nóng)藥可能意外減少了捕食或寄生該次生害蟲的自然敵害，如某些特定種類的昆蟲或微生物，結(jié)果是次生害蟲在沒有天敵的情況下迅速增長，不僅迅速消耗了農(nóng)作物資源，還可能導(dǎo)致病害的傳播，因為一些害蟲還能作為病原體的媒介。此外，次生害蟲的問題還增加了農(nóng)藥使用的復(fù)雜性和成本。農(nóng)民可能需要尋找新的農(nóng)藥應(yīng)對突發(fā)的次生害蟲，而這些新的農(nóng)藥又可能對更多的非目標(biāo)害蟲產(chǎn)生影響，由此形成一個惡性循環(huán)。長期而言，這種過度依賴化學(xué)農(nóng)藥的做法不僅會增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，還可能對環(huán)境和人類健康造成潛在風(fēng)險。

2.4 害蟲行為適應(yīng)

害蟲行為適應(yīng)是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于持續(xù)的農(nóng)藥壓力或環(huán)境變化，害蟲通過改變其行為模式逃避或減輕農(nóng)藥的影響，從而能在農(nóng)藥施用的環(huán)境中生存和繁殖的現(xiàn)象。這種適應(yīng)性行為的變化包括改變?nèi)∈沉?xí)慣、活動時間、繁殖地點及遷移模式等。例如，一些害蟲可能會選擇在農(nóng)藥施用較少或未施農(nóng)藥時出來活動或取食，或者改變其產(chǎn)卵場所，使其后代能在較安全的環(huán)境中孵化。此外，害蟲也可能通過遷移至未受農(nóng)藥影響的區(qū)域逃避農(nóng)藥的作用。害蟲行為適應(yīng)的產(chǎn)生是一個復(fù)雜的進(jìn)化過程，涉及害蟲與其環(huán)境之間的相互作用。在人類的農(nóng)業(yè)活動中，使用農(nóng)藥控制害蟲是常見的做法，但這種做法無意中為害蟲提供了強(qiáng)大的自然選擇壓力。那些能夠通過行為改變避免農(nóng)藥影響的害蟲，將有更高的生存率和繁殖機(jī)會，從而這些適應(yīng)性行為會在害蟲種群中得以保留和擴(kuò)散。

害蟲行為適應(yīng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有顯著影響。首先，它使得傳統(tǒng)的農(nóng)藥控制策略效率降低，農(nóng)民需要增加農(nóng)藥使用量或頻率，進(jìn)而增加了生產(chǎn)成本和環(huán)境污染風(fēng)險。其次，害蟲行為的改變可能導(dǎo)致害蟲對作物的損害模式發(fā)生變化，會給作物保護(hù)帶來新的挑戰(zhàn)。例如，若害蟲改變了其取食部位或時間，可能會使得原本有效的防控措施失效。最后，害蟲行為適應(yīng)還可能加劇害蟲的地理分布和害蟲種類的多樣性變化，有些原本在某一地區(qū)不構(gòu)成威脅的害蟲，由于行為適應(yīng)而開始在新的區(qū)域成為主要害蟲。

3 水稻病蟲害的綜合防治策略

3.1 輪換使用農(nóng)藥與開發(fā)新型生物農(nóng)藥

實施輪換使用農(nóng)藥與開發(fā)新型生物農(nóng)藥的策略要求對市場上可用的化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行徹底的作用機(jī)制分類，理解它們各自對害蟲的影響途徑，從而精心設(shè)計出一個科學(xué)的農(nóng)藥應(yīng)用輪換計劃。計劃應(yīng)詳細(xì)規(guī)定不同種類農(nóng)藥的交替使用時機(jī)，以避免對某一類農(nóng)藥產(chǎn)生過分依賴，從而減緩害蟲種群對該農(nóng)藥的抗性發(fā)展速度。在此基礎(chǔ)上，加大對新型生物農(nóng)藥的研發(fā)和應(yīng)用力度，利用天敵微生物、植物提取物等生物資源開發(fā)出既對目標(biāo)害蟲有效又對環(huán)境友好的生物農(nóng)藥。這些生物農(nóng)藥因其作用機(jī)制特異，能夠在不破壞農(nóng)田生態(tài)平衡的前提下，補(bǔ)充或替代部分化學(xué)農(nóng)藥使用。在實施過程中，還需密切監(jiān)控害蟲種群對農(nóng)藥的反應(yīng)，及時調(diào)整輪換計劃和生物農(nóng)藥的開發(fā)方向，確保這一策略能高效地執(zhí)行。

3.2 加強(qiáng)生態(tài)農(nóng)業(yè)管理

加強(qiáng)生態(tài)農(nóng)業(yè)管理是一種旨在通過模擬和恢復(fù)農(nóng)田自然生態(tài)平衡的管理策略，以達(dá)到減少化學(xué)農(nóng)藥依賴、提高作物自身抵抗力和維持生態(tài)系統(tǒng)健康的目的。這一策略的實施細(xì)節(jié)和過程需要基于對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)綜合理解上進(jìn)行，從土壤管理、作物種植模式、害蟲及其天敵的動態(tài)監(jiān)控與管理等維度入手，構(gòu)建一個多元化、穩(wěn)定且自我調(diào)節(jié)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

第一，土壤是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。需要通過增加有機(jī)物的施用（如農(nóng)家肥、綠肥和堆肥等）提高土壤肥力和生物多樣性。有機(jī)物的加入不僅能提供植物生長所需的養(yǎng)分，還能增加土壤中有益微生物的數(shù)量，這些微生物有助于抑制土傳病害，并保護(hù)植物根系的健康。

第二，作物的種植模式對維護(hù)農(nóng)田生態(tài)平衡至關(guān)重要。通過實施作物輪作和間作，不僅可以打斷害蟲的生命周期，減少病害的積累，還可以提高土壤的利用效率，增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如，輪作中將深根作物與淺根作物交替種植，可以有效利用不同土層的養(yǎng)分，同時減少害蟲和病原體的累積。間作和套種可以通過種植具有互補(bǔ)關(guān)系的作物吸引有益昆蟲，如授粉昆蟲和捕食性天敵，同時也能提高作物的總體產(chǎn)量。

第三，在害蟲及其天敵的管理方面，加強(qiáng)生態(tài)農(nóng)業(yè)管理強(qiáng)調(diào)的是利用自然控制機(jī)制減少害蟲的危害。這包括保護(hù)和引入天敵昆蟲，如瓢蟲、草蛉、蜘蛛等，這些天敵能直接減少害蟲的數(shù)量。同時，通過植物多樣性的增加（如種植具有不同花期的花卉和草本植物）吸引和保護(hù)這些有益昆蟲。

第四，還可以通過設(shè)置物理陷阱和利用生物農(nóng)藥（如病毒、細(xì)菌、真菌和植物提取物）直接控制害蟲，這些方法比化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境友好，對非目標(biāo)生物的影響也更小。監(jiān)測和記錄農(nóng)田中的害蟲與天敵動態(tài)是這一策略中不可或缺的一環(huán)。通過定期監(jiān)測害蟲種群的變化，可以及時調(diào)整管理措施，如調(diào)整天敵引入量或改變農(nóng)業(yè)操作方式，以保持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡。這一過程需要農(nóng)民和管理者具備一定的生態(tài)學(xué)知識和觀察記錄能力，必要時還需借助專業(yè)機(jī)構(gòu)的技術(shù)支持。

3.3 實施害蟲綜合管理（IPM）

實施害蟲綜合管理（Integrated Pest Management，IPM），旨在通過一系列相互補(bǔ)充的管理措施，綜合運用生物學(xué)、農(nóng)藝學(xué)、生態(tài)學(xué)和化學(xué)方法，實現(xiàn)害蟲控制的最優(yōu)化。IPM強(qiáng)調(diào)在最小化化學(xué)農(nóng)藥使用的同時，減輕害蟲對農(nóng)作物的危害，以下是實施IPM的詳細(xì)步驟和方法。

第一，IPM要求準(zhǔn)確監(jiān)測和識別農(nóng)田中的害蟲種群，包括害蟲的種類、數(shù)量及分布情況。這一步驟通常通過設(shè)置誘捕器、定期巡田和使用信息技術(shù)等方法完成。準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)是制定有效管理措施的基礎(chǔ)，能夠幫助決定是否需要采取控制措施和何時采取措施。

第二，IPM策略中強(qiáng)調(diào)使用非化學(xué)的方法作為首選控制手段。這包括生物控制方法，如引入或保護(hù)天敵（捕食性昆蟲、寄生蜂等）、使用微生物農(nóng)藥（細(xì)菌、真菌、病毒等）；農(nóng)藝控制方法，如輪作、深翻土壤、合理灌溉和施肥等，以打亂害蟲的生命周期；物理和機(jī)械控制方法，如使用性信息素誘捕器、黃色粘板等，以及通過人工剔除病植物和害蟲等。在必要時，當(dāng)非化學(xué)控制方法不能有效控制害蟲危害時，IPM策略允許選擇性地使用化學(xué)農(nóng)藥，但強(qiáng)調(diào)應(yīng)優(yōu)先選擇對非目標(biāo)生物和環(huán)境影響最小的農(nóng)藥，并在適當(dāng)?shù)臅r間施用合適的劑量，以達(dá)到最佳的控制效果和最小的負(fù)面影響。

第三，IPM策略還包括持續(xù)的教育和培訓(xùn)，旨在提高農(nóng)民、技術(shù)人員和決策者對害蟲生態(tài)、自然控制機(jī)制及環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識。通過定期的評估和調(diào)整管理措施，可以確保IPM策略的有效性，并根據(jù)害蟲種群動態(tài)和環(huán)境變化進(jìn)行優(yōu)化。

3.4 推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智能化技術(shù)

推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智能化技術(shù)，依托于現(xiàn)代信息技術(shù)、遙感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及數(shù)據(jù)分析技術(shù)，旨在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的資源優(yōu)化配置和管理決策的精確化，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和環(huán)境的可持續(xù)性。推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智能化技術(shù)涉及以下5個關(guān)鍵步驟和細(xì)節(jié)。

第一，需要建立和完善農(nóng)田監(jiān)測系統(tǒng)。這包括利用地面?zhèn)鞲衅?、無人機(jī)和衛(wèi)星等遙感技術(shù)來收集農(nóng)田的環(huán)境參數(shù)（如土壤濕度、溫度、pH值等）和作物生長狀況（如植被指數(shù)、生長高度、葉面積等）。同時，通過安裝在農(nóng)田中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如土壤濕度傳感器、氣象站等，實時收集和傳輸數(shù)據(jù)至農(nóng)業(yè)信息管理平臺。

第二，基于收集到的大量數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對害蟲發(fā)生的風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測和評估。通過分析作物生長數(shù)據(jù)、氣候變化趨勢及歷史害蟲發(fā)生記錄，模型可以預(yù)測害蟲發(fā)生的可能時間和程度，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)的指導(dǎo)意見。

第三，根據(jù)預(yù)測結(jié)果和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)制定防治措施。例如，當(dāng)模型預(yù)測某區(qū)域即將發(fā)生害蟲暴發(fā)時，可以提前采取物理防治、生物防治或選擇性地使用化學(xué)農(nóng)藥，且能夠精確調(diào)整農(nóng)藥的施用量和施用位置，最大限度地減少農(nóng)藥的使用和環(huán)境影響。

第四，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智能化技術(shù)還支持農(nóng)業(yè)機(jī)械化的智能化升級。通過無人機(jī)和智能噴灑設(shè)備等技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)噴藥，不僅可以提高農(nóng)藥的利用效率，還可以減少人工成本和農(nóng)藥對環(huán)境的污染。同時，智能化的灌溉系統(tǒng)可以根據(jù)土壤濕度和作物需水量自動調(diào)節(jié)灌溉，有效節(jié)省水資源。

第五，推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智能化技術(shù)還需要加強(qiáng)農(nóng)民和農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)。通過組織培訓(xùn)班、在線課程和現(xiàn)場示范等形式，提高農(nóng)民對智能農(nóng)業(yè)設(shè)備的操作技能和對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)理念的認(rèn)識，促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

4 結(jié)束語

水稻病蟲害的防治是一個復(fù)雜而艱巨的任務(wù)，需要綜合運用生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)等多學(xué)科知識，采取多元化防治措施。通過持續(xù)的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)和智能化管理系統(tǒng)，可以有效提高水稻病蟲害防治的效率。未來，建立更加可持續(xù)的水稻病蟲害管理體系，將對保障全球糧食安全發(fā)揮重要作用。

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