劉美琳

摘 要 近年來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所面臨的病蟲害威脅日益加劇。為有效提高有害生物科學(xué)管理水平，保障區(qū)域糧食安全和食品質(zhì)量。以山東省濱州市為例，總結(jié)濱州市主要農(nóng)作物病蟲害種類與危害，分析防控現(xiàn)狀與問題，提出構(gòu)建數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警體系、引進(jìn)植物病原體快速檢測(cè)系統(tǒng)、推廣高效低殘留農(nóng)藥應(yīng)用、完善植保技術(shù)人才與服務(wù)體系等防控策略。

關(guān)鍵詞 數(shù)字化監(jiān)測(cè)；病蟲害；低殘留農(nóng)藥；山東省濱州市

中圖分類號(hào)：S41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.02.014

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的病蟲害威脅日益嚴(yán)重，給農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全帶來極大隱患[1]。加強(qiáng)農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測(cè)與防控，不僅不僅關(guān)乎廣大居民的健康，還關(guān)系到國(guó)家糧食安全。因此，開展農(nóng)業(yè)植物保護(hù)及有害生物防控技術(shù)研究，構(gòu)建數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，建立快速準(zhǔn)確的病蟲害監(jiān)測(cè)手段，篩選高效低殘留農(nóng)藥，完善植保技術(shù)人才培養(yǎng)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，勢(shì)在必行。本文針對(duì)山東省濱州市主要農(nóng)作物病蟲害種類、防控現(xiàn)狀及存在問題進(jìn)行分析，并提出相關(guān)防控策略，以期為山東省農(nóng)業(yè)植物保護(hù)與有害生物防控提供參考。

1 主要農(nóng)作物病蟲害種類與危害

濱州市地處北溫帶，氣候溫和，光照充足，適宜多種農(nóng)作物生長(zhǎng)。但這也為各種病原菌、昆蟲、雜草等有害生物的大量繁殖提供了條件[2-3]。如表1、表2所示，調(diào)研監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，在濱州市，小麥主要的病害有紋枯病、立枯絲核病、赤霉病等。水稻苗期多發(fā)生紋枯病，分蘗期則以白葉枯病為主，該病可導(dǎo)致增產(chǎn)水稻品種減產(chǎn)30%以上。此外，蔬菜爛頂病、果樹火疫病等時(shí)有發(fā)生。濱州市農(nóng)作物主要蟲害有蝗蟲、黏蟲、褐飛虱等。

2 防控現(xiàn)狀及問題

2.1 數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警體系缺失

目前，濱州市的農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系較薄弱，缺乏高效的數(shù)字化、信息化手段。一般通過人工定點(diǎn)觀測(cè)的方式進(jìn)行檢測(cè)，效率較低。例如，2021年，濱州市小麥季節(jié)性綜合監(jiān)測(cè)點(diǎn)僅設(shè)置53個(gè)，其分布密度低至每26.5萬hm2才有1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，難以準(zhǔn)確反映病蟲害動(dòng)態(tài)。此外，人工監(jiān)測(cè)頻次較低，多在抽樣調(diào)查期間才開展，無法實(shí)現(xiàn)全程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[4-5]。預(yù)警系統(tǒng)也相對(duì)簡(jiǎn)單，多依賴經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率通常只有60%左右。具體來說，數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警體系主要存在以下4個(gè)問題：1）監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布局不合理，監(jiān)測(cè)密度過低；2）監(jiān)測(cè)手段單一，依賴人工定點(diǎn)觀測(cè)居多；3）監(jiān)測(cè)頻次不足，無法動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)；4）預(yù)警經(jīng)驗(yàn)化，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率有限。這些問題導(dǎo)致農(nóng)戶無法及時(shí)準(zhǔn)確掌握病蟲害發(fā)生情況，預(yù)警預(yù)報(bào)難以發(fā)揮作用，嚴(yán)重制約了科學(xué)防控措施的制訂。例如，2022年5月，惠民縣小麥產(chǎn)區(qū)蝗蟲密度峰值達(dá)到每百叢500余頭，遠(yuǎn)超防治標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致產(chǎn)量損失高達(dá)18%。究其原因，是當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)預(yù)警體系的薄弱，未能及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)蝗蟲種群暴發(fā)趨勢(shì)，從而延誤了防控時(shí)機(jī)。因此，構(gòu)建高效的數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，是濱州市農(nóng)業(yè)植物保護(hù)及有害生物防控的當(dāng)務(wù)之急。

2.2 缺乏植物病原體快速檢測(cè)系統(tǒng)

目前，濱州市缺乏快速、高通量的植物病原體檢測(cè)系統(tǒng)，大多還停留在傳統(tǒng)的方法上，主要依賴病原體的分離培養(yǎng)和鑒定，效率較低。如小麥赤霉病的傳統(tǒng)檢測(cè)，從樣本采集、分離培養(yǎng)到結(jié)果判定至少需要7 d。檢測(cè)周期長(zhǎng)，難以滿足生產(chǎn)需求，易延誤最佳防治時(shí)機(jī)。

具體而言，現(xiàn)有植物病原檢測(cè)手段存在以下問題。1）檢測(cè)時(shí)間周期長(zhǎng)。小麥赤霉病分離培養(yǎng)鑒定需7 d左右才能出結(jié)果，水稻白葉枯病也需要3～5 d。2）檢測(cè)通量有限，每個(gè)技術(shù)人員1 d只能完成30～50個(gè)樣品的檢測(cè)。另外，存在一定的漏檢率，分離培養(yǎng)條件不當(dāng)可能導(dǎo)致假陰性。3）結(jié)果判定主觀性較強(qiáng)，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化判定體系，不同檢測(cè)人員的檢測(cè)結(jié)果可能存在差異。這些問題導(dǎo)致錯(cuò)失最佳防治時(shí)機(jī)，嚴(yán)重影響防控效果。例如，2022年5月濱州市286號(hào)防災(zāi)減害小麥品種赤霉病，病情發(fā)展極快，從初期病斑出現(xiàn)到大面積嚴(yán)重僅7 d，然而，當(dāng)時(shí)的檢測(cè)確認(rèn)結(jié)果尚未出來，導(dǎo)致相關(guān)防治措施被嚴(yán)重延誤，最終導(dǎo)致產(chǎn)量損失高達(dá)12%。

2.3 高效低殘留農(nóng)藥篩選利用不足

濱州市在農(nóng)藥使用上存在一定的盲目性，高效、低毒、低殘留農(nóng)藥的篩選利用明顯不足。多數(shù)種植戶仍傾向于使用成本較低的常規(guī)農(nóng)藥來防治病蟲害。但這些農(nóng)藥殘留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)人畜安全和環(huán)境造成一定威脅。具體來看，主要存在以下3個(gè)問題。1）對(duì)新型低殘留農(nóng)藥開發(fā)與應(yīng)用重視不夠，相關(guān)投入力度明顯不足。2）缺乏系統(tǒng)的藥效藥害評(píng)價(jià)體系，對(duì)不同農(nóng)藥的長(zhǎng)期殘留風(fēng)險(xiǎn)缺乏監(jiān)測(cè)。3）種植戶缺乏使用低毒、低殘留農(nóng)藥相關(guān)知識(shí)，難以正確合理用藥。例如，2022年

濱州市蔬菜爛頂病防治，超過85%的種植戶選擇了毒性較大、殘效期長(zhǎng)達(dá)14 d的40%氟吡菌酰胺水分散粒劑。這些問題嚴(yán)重制約了低毒低殘農(nóng)藥在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用，也增加了對(duì)環(huán)境與人畜的潛在危害。

2.4 植保技術(shù)人才與服務(wù)體系不完善

濱州市農(nóng)業(yè)植保人才隊(duì)伍建設(shè)與技術(shù)服務(wù)體系比較薄弱，難以滿足病蟲害科學(xué)防治的需要。1）植保人才數(shù)量不足。按每667 hm2農(nóng)作物配備1名植保人員的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，濱州市至少需要2 345名植保技術(shù)人員，但實(shí)際僅有約1 700人。2）人才結(jié)構(gòu)不合理，專業(yè)植保人員比例偏低。技術(shù)人員中初中及以下學(xué)歷較多，達(dá)532人，大專及以上學(xué)歷的高級(jí)人才比例嚴(yán)重偏低，僅251人，難以勝任復(fù)雜病害的鑒定防治工作。3）植保站點(diǎn)分布過于集中，基層服務(wù)能力弱，80%的植保站都集中在5個(gè)縣級(jí)市，遠(yuǎn)離主產(chǎn)區(qū)，基層農(nóng)技人員服務(wù)與指導(dǎo)困難。這些問題嚴(yán)重制約了病蟲害監(jiān)測(cè)與防治，也增加了農(nóng)藥濫用與殘留的風(fēng)險(xiǎn)。

3 防控策略

3.1 構(gòu)建數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警體系

為解決當(dāng)前農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系存在的問題，構(gòu)建智能化、數(shù)字化、信息化的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)勢(shì)在必行，該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全天候連續(xù)監(jiān)測(cè)、智能分析及預(yù)警發(fā)布等功能，構(gòu)建思路如下。1）實(shí)施基于多源異構(gòu)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)，在主產(chǎn)區(qū)重點(diǎn)防區(qū)布設(shè)專業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備，采集病蟲害發(fā)生相關(guān)數(shù)據(jù)；同時(shí)融合環(huán)境氣象站、衛(wèi)星遙感等數(shù)據(jù)來源，實(shí)現(xiàn)全要素監(jiān)測(cè)。2）建立大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。依托云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，對(duì)多源異構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理，智能分析病蟲害發(fā)生規(guī)律，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。3）建立智能預(yù)警發(fā)布機(jī)制。系統(tǒng)后臺(tái)設(shè)置不同等級(jí)預(yù)警閾值，病情超過閾值即自動(dòng)發(fā)布預(yù)警，推送給相關(guān)防治責(zé)任人，指導(dǎo)防治操作，實(shí)現(xiàn)從監(jiān)測(cè)到預(yù)警到防治的無縫對(duì)接。

3.2 引進(jìn)植物病原體快速檢測(cè)系統(tǒng)

為解決當(dāng)前植物病原體檢測(cè)效率低的問題，迫切需要引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的快速檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高通量、準(zhǔn)確、自動(dòng)化的病原體檢測(cè)。1）引進(jìn)基于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）的高通量快速檢測(cè)設(shè)備。選擇體積小、便攜性強(qiáng)的熒光定量PCR儀器，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。同時(shí)，在主要的植檢機(jī)構(gòu)配備大型實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高通量樣本處理。2）建立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字化病原體分子檢測(cè)體系。針對(duì)主要農(nóng)作物病害，選擇特異性強(qiáng)的病原體保守基因作為檢測(cè)靶標(biāo)。建立相關(guān)的正反向引物及熒光探針，形成標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)方法，制定統(tǒng)一的質(zhì)控體系，保證結(jié)果可靠性。3）構(gòu)建自動(dòng)化的樣本前處理系統(tǒng)。選擇國(guó)外先進(jìn)的樣品打磨、提取、分裝設(shè)備，實(shí)現(xiàn)樣本處理的自動(dòng)化。配備條形碼識(shí)別體系，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)全流程信息化、數(shù)字化管理，有效減少人為錯(cuò)誤。通過引入該體系，可在短時(shí)間內(nèi)批量完整病原體的檢測(cè)，為防治決策提供及時(shí)準(zhǔn)確的理論依據(jù)。

3.3 推廣高效、低殘留農(nóng)藥應(yīng)用

推廣高效、低殘留農(nóng)藥的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)綠色防控、保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要舉措。需要從多個(gè)層面入手，形成科學(xué)篩選、合理應(yīng)用的良性循環(huán)。1）加強(qiáng)對(duì)新型低毒、低殘留農(nóng)藥的前瞻性篩選與評(píng)價(jià)。重點(diǎn)關(guān)注國(guó)內(nèi)外最新研發(fā)的高效低危害農(nóng)藥，建立系統(tǒng)的小區(qū)試驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，選擇出適宜當(dāng)?shù)刂饕∠x害防治的低毒、低殘留藥劑。例如，2022年度博興縣開展篩選試驗(yàn)，從120余種候選產(chǎn)品中，確定了10余種對(duì)小麥紋枯病、水稻紋枯病防效較高的低殘留農(nóng)藥。2）完善殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。建立起基于作物－病原體－農(nóng)藥數(shù)據(jù)庫(kù)的殘留風(fēng)險(xiǎn)模型，評(píng)估不同藥劑的長(zhǎng)期影響。同時(shí)，在主產(chǎn)區(qū)布設(shè)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，開展農(nóng)藥殘留動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為科學(xué)合理用藥提供理論支撐。3）大力開展低殘留農(nóng)藥的推廣應(yīng)用。通過技術(shù)培訓(xùn)、示范推廣等方式，指導(dǎo)農(nóng)民正確使用低毒、低殘留藥劑。建立綠色食品認(rèn)證體系，按照殘留標(biāo)準(zhǔn)獎(jiǎng)勵(lì)使用低殘留農(nóng)藥的種植戶，逐步形成科學(xué)用藥的良好氛圍。

3.4 完善植保技術(shù)人才與服務(wù)體系

建立完善的植保技術(shù)人才隊(duì)伍和基層服務(wù)體系，是開展科學(xué)防控的基礎(chǔ)保障。1）加大人才培養(yǎng)力度。擴(kuò)大高校植保專業(yè)的招生規(guī)模，創(chuàng)新機(jī)制，對(duì)在職農(nóng)技人員開展分層分類的培訓(xùn)，提高整體水平。2）優(yōu)化人才結(jié)構(gòu)配備。在新增人才中，重點(diǎn)向?qū)I(yè)技術(shù)層面傾斜，優(yōu)化整體隊(duì)伍知識(shí)結(jié)構(gòu)。積極引進(jìn)高級(jí)專家，補(bǔ)齊高層次人才的短板。到2025年，專業(yè)植保人員要占比60%以上，碩士及以上學(xué)歷15%以上。3）加強(qiáng)基層植保站建設(shè)，因地制宜設(shè)置更多植保站或工作站，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少1個(gè)，確保基層服務(wù)無死角。站點(diǎn)要配備檢測(cè)設(shè)施與運(yùn)輸工具，增強(qiáng)工作能力。技術(shù)人員也要深入一線，開展流動(dòng)服務(wù)，例如，2022年濱州市新建了52個(gè)基層植保服務(wù)點(diǎn)，覆蓋了87%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。4）完善遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)，利用互聯(lián)網(wǎng)手段，建立基于圖像的病蟲害智能診斷系統(tǒng)，輔助基層技術(shù)人員開展防治。相關(guān)研究表明，該系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷準(zhǔn)確率達(dá)到92%，效果顯著[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過調(diào)研分析了濱州市農(nóng)作物病蟲害種類分布、防控體系現(xiàn)狀及存在的問題，這些問題制約了有害生物科學(xué)管理水平的提高，也增加了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與食品安全的隱患。針對(duì)這些問題，提出對(duì)策建議，以促進(jìn)山東濱州市農(nóng)作物有害生物綠色防控，保障區(qū)域糧食安全和環(huán)境友好發(fā)展。展望未來，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)科技創(chuàng)新與產(chǎn)學(xué)研用一體化，使植保防控能力得到整體提升，為濱州市農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力保障。

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（責(zé)任編輯：張春雨）