現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色防控技術(shù)應(yīng)用_第1頁
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文檔簡介

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色防控技術(shù)應(yīng)用一、引言隨著全球農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求的提升,傳統(tǒng)化學防治模式帶來的農(nóng)藥殘留、生態(tài)破壞、害蟲抗藥性等問題日益凸顯。綠色防控作為“預(yù)防為主、科學防控、依法治理、促進健康”植保方針的核心內(nèi)容,以“保護生態(tài)、降低風險、提升品質(zhì)”為目標,通過集成生態(tài)調(diào)控、生物防治、物理防治、精準化學調(diào)控及數(shù)字化管理等技術(shù),實現(xiàn)病蟲害的高效控制與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。近年來,我國將綠色防控納入“化肥農(nóng)藥減量增效”“農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展”等國家戰(zhàn)略,2023年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)顯示,全國主要農(nóng)作物綠色防控覆蓋率已超50%,但技術(shù)集成度、區(qū)域適應(yīng)性及推廣深度仍需提升。本文系統(tǒng)梳理現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色防控的關(guān)鍵技術(shù)體系,結(jié)合實踐案例闡述其應(yīng)用模式與實用價值,為種植戶、農(nóng)技人員提供參考。二、生態(tài)調(diào)控技術(shù):構(gòu)建農(nóng)田生態(tài)屏障生態(tài)調(diào)控是綠色防控的基礎(chǔ),通過優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)結(jié)構(gòu),利用作物、害蟲、天敵及環(huán)境之間的相互作用,降低病蟲害發(fā)生風險。其核心原理是調(diào)整生態(tài)位互補性,減少害蟲的食物來源、棲息場所,同時為天敵提供庇護與食物,實現(xiàn)“控害”與“養(yǎng)益”的協(xié)同。(一)作物布局優(yōu)化:間作、套種與輪作間作套種通過不同作物的時空搭配,打破害蟲的寄主連續(xù)性,同時利用作物的化感作用(如大蒜、薄荷的揮發(fā)性物質(zhì))驅(qū)避害蟲。例如:番茄與大蒜間作:大蒜分泌的大蒜素可抑制番茄晚疫病病菌的生長,同時驅(qū)避蚜蟲、白粉虱;玉米與大豆套種:大豆的根瘤菌固氮可改善土壤肥力,玉米的高稈為大豆提供遮陰,二者間作可降低玉米螟的種群密度(減少單一寄主作物的集中為害);水旱輪作:如水稻與蔬菜輪作,可破壞土傳病害(如枯萎病、青枯?。┑纳姝h(huán)境,降低病害發(fā)生率。實用建議:間作套種需遵循“高稈與矮稈、深根與淺根、喜陽與耐陰”的原則,避免同科作物連作(如茄科作物輪作易加重青枯?。?。(二)天敵棲息地營造:保護自然天敵種群天敵是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的“天然控害者”,但傳統(tǒng)耕作模式(如單一作物、頻繁翻耕)往往破壞其棲息地。通過種植蜜源植物(如波斯菊、紫云英)、保留田埂雜草(如狗尾草、馬唐)、設(shè)置天敵庇護所(如作物秸稈堆、灌木帶),可為天敵提供nectar(花蜜)、花粉及越冬場所,提升天敵的種群數(shù)量。例如,在棉花田埂種植紫花苜蓿,可為捕食性瓢蟲(如異色瓢蟲)提供蜜源,同時苜蓿上的蚜蟲可為瓢蟲幼蟲提供食物,瓢蟲種群數(shù)量可增加2-3倍,有效控制棉花蚜蟲的發(fā)生。(三)健康栽培:增強作物抗逆性作物自身的抗逆性是抵御病蟲害的關(guān)鍵。通過選用抗病蟲品種(如抗稻瘟病水稻、抗棉鈴蟲棉花)、合理密植(避免田間郁閉導致濕度升高,誘發(fā)病害)、科學施肥(增施有機肥,減少氮肥過量導致的植株徒長,降低害蟲取食偏好),可顯著降低病蟲害的發(fā)生概率。例如,在小麥種植中,選用抗條銹病品種(如“濟麥22”),結(jié)合每畝施有機肥1000公斤、氮肥20公斤的配方施肥,小麥條銹病的發(fā)病率可從傳統(tǒng)模式的30%降至5%以下。三、生物防治技術(shù):利用自然天敵控制害蟲生物防治是綠色防控的核心技術(shù)之一,通過釋放天敵昆蟲、施用微生物農(nóng)藥或利用昆蟲信息素,實現(xiàn)病蟲害的“自然控制”。其優(yōu)勢在于對環(huán)境友好、無農(nóng)藥殘留、不易產(chǎn)生抗藥性,符合有機農(nóng)業(yè)的要求。(一)天敵昆蟲釋放:定向控制害蟲天敵昆蟲分為捕食性(如瓢蟲、草蛉、食蚜蠅)和寄生性(如赤眼蜂、麗蚜小蜂、繭蜂)兩類。通過人工繁殖并釋放天敵,可快速補充田間天敵數(shù)量,控制害蟲種群增長。赤眼蜂防治玉米螟:赤眼蜂是玉米螟的卵寄生蜂,在玉米螟產(chǎn)卵初期(玉米大喇叭口期)釋放,每畝釋放1-2萬頭,分2-3次釋放,寄生率可達80%以上,玉米螟為害率從傳統(tǒng)模式的20%降至5%以下;麗蚜小蜂防治白粉虱:麗蚜小蜂是白粉虱的寄生蜂,在溫室蔬菜(如番茄、黃瓜)白粉虱發(fā)生初期釋放,每畝釋放____頭,每7-10天釋放一次,連續(xù)釋放3次,白粉虱的種群數(shù)量可減少90%以上;捕食性瓢蟲防治蚜蟲:異色瓢蟲、七星瓢蟲等捕食性瓢蟲成蟲每天可捕食____頭蚜蟲,幼蟲每天可捕食20-30頭蚜蟲,在蚜蟲發(fā)生初期釋放,每畝釋放____頭,可有效控制蚜蟲為害。(二)微生物農(nóng)藥:安全高效的“生物殺蟲劑”微生物農(nóng)藥是利用細菌、真菌、病毒等微生物及其代謝產(chǎn)物制成的農(nóng)藥,具有靶標性強、降解快、對非靶標生物安全的特點。常見的微生物農(nóng)藥包括:細菌類:蘇云金桿菌(Bt),通過產(chǎn)生伴孢晶體毒素,破壞害蟲腸道上皮細胞,主要防治菜青蟲、棉鈴蟲等鱗翅目害蟲;真菌類:白僵菌、綠僵菌,通過孢子萌發(fā)侵入害蟲體內(nèi),分泌毒素導致害蟲死亡,主要防治蠐螬、蝗蟲等地下害蟲;病毒類:核型多角體病毒(NPV),如棉鈴蟲NPV、菜青蟲NPV,通過感染害蟲幼蟲,導致其液化死亡,主要防治棉鈴蟲、菜青蟲等。例如,在蔬菜種植中,使用Bt制劑(蘇云金桿菌)防治菜青蟲,每畝用100克(稀釋1000倍)噴霧,防治效果可達90%以上,且對菜青蟲的天敵(如赤眼蜂)無影響;使用白僵菌防治地下害蟲(如蠐螬),每畝用2公斤(與有機肥混合施入土壤),蠐螬的死亡率可達70%以上,且有效期長達1-2年。(三)昆蟲信息素:干擾害蟲交配昆蟲信息素(如性信息素、聚集信息素)是害蟲之間傳遞信息的化學物質(zhì),通過人工合成并釋放信息素,可干擾害蟲的交配行為,降低種群繁殖率。性信息素誘殺:針對害蟲的性信息素,制作誘芯(如玉米螟性信息素、棉鈴蟲性信息素),放置在誘蟲器中,吸引雄性害蟲前來交配,將其誘殺。例如,在玉米田使用玉米螟性信息素誘芯,每畝放置1-2個誘蟲器,可誘殺80%以上的雄性玉米螟,導致雌蟲無法交配,卵孵化率降至10%以下;聚集信息素誘殺:針對害蟲的聚集行為,如小蠹蟲的聚集信息素,可誘集大量害蟲,集中防治。例如,在森林中使用小蠹蟲聚集信息素誘芯,每畝放置5-10個誘蟲器,可誘殺90%以上的小蠹蟲,有效控制其擴散。四、物理防治技術(shù):非化學手段阻斷病蟲害傳播物理防治是綠色防控的重要補充,通過機械、物理方法直接殺死害蟲或阻斷其傳播路徑,具有操作簡單、見效快、無殘留的特點。(一)防蟲網(wǎng)隔離:阻止害蟲侵入防蟲網(wǎng)是一種物理屏障,通過覆蓋在溫室、大棚或露地作物上,阻止外部害蟲(如蚜蟲、白粉虱、菜青蟲)進入。常用的防蟲網(wǎng)規(guī)格為20-40目(目數(shù)越大,網(wǎng)眼越小,防效越好),可根據(jù)害蟲的大小選擇。例如,在溫室番茄種植中,覆蓋30目防蟲網(wǎng),可完全阻止白粉虱、蚜蟲進入,番茄病毒?。ㄓ裳料x傳播)的發(fā)病率從傳統(tǒng)模式的25%降至1%以下,同時減少了農(nóng)藥的使用次數(shù)(從每周1次降至每月1次)。(二)誘蟲燈誘殺:利用趨光性控害誘蟲燈通過發(fā)射特定波長的光線(如紫外線、藍光),吸引具有趨光性的害蟲(如夜蛾類、螟蟲類、金龜子),并通過高壓電網(wǎng)或粘蟲板將其殺死。常用的誘蟲燈包括頻振式誘蟲燈(廣譜性,適合多種害蟲)、LED誘蟲燈(針對性強,如針對斜紋夜蛾的450nm藍光)。例如,在蔬菜基地使用LED誘蟲燈(450nm藍光),每畝放置1盞,每晚開啟8小時,可誘殺斜紋夜蛾、小菜蛾等害蟲成蟲,每畝減少幼蟲數(shù)量60%以上,農(nóng)藥使用量減少40%。(三)色板誘殺:利用趨色性控害害蟲對顏色具有偏好,如蚜蟲、白粉虱偏好黃色,薊馬偏好藍色。通過在田間懸掛色板(如黃色粘蟲板、藍色粘蟲板),可誘殺成蟲,降低種群數(shù)量。例如,在草莓種植中,懸掛黃色粘蟲板(每畝20-30塊,高度與草莓植株頂部平齊),可誘殺蚜蟲、白粉虱成蟲,草莓蚜蟲的發(fā)生率從傳統(tǒng)模式的30%降至10%以下;懸掛藍色粘蟲板(每畝10-15塊),可誘殺薊馬成蟲,草莓薊馬的為害率從20%降至5%以下。(四)高溫消毒:殺滅土壤病蟲害土壤中的病菌(如枯萎病病菌、青枯病病菌)和害蟲(如根結(jié)線蟲)是作物連作障礙的主要原因。通過高溫悶棚(在夏季休閑期,覆蓋塑料薄膜,利用太陽能將土壤溫度升至50℃以上,持續(xù)7-10天),可殺滅土壤中的病菌和害蟲,有效減少連作病害的發(fā)生。例如,在黃瓜大棚種植中,夏季休閑期進行高溫悶棚,土壤溫度可達55℃以上,枯萎病病菌的死亡率可達90%以上,黃瓜枯萎病的發(fā)病率從傳統(tǒng)模式的40%降至5%以下。五、化學調(diào)控技術(shù):綠色農(nóng)藥與精準施藥協(xié)同化學防治仍是病蟲害應(yīng)急防控的重要手段,但需轉(zhuǎn)向綠色農(nóng)藥(低毒、低殘留、環(huán)境友好)與精準施藥(減少農(nóng)藥用量、提高利用率)的協(xié)同模式,降低其環(huán)境風險。(一)綠色農(nóng)藥選擇:優(yōu)先使用生物源、礦物源農(nóng)藥綠色農(nóng)藥包括生物源農(nóng)藥(如Bt制劑、阿維菌素、苦參堿)、礦物源農(nóng)藥(如石硫合劑、波爾多液)、低毒化學農(nóng)藥(如吡蟲啉、啶蟲脒,毒性等級為低毒)。這些農(nóng)藥具有降解快、對非靶標生物安全、殘留低的特點,符合綠色食品、有機食品的生產(chǎn)要求。例如,在蘋果種植中,防治蘋果紅蜘蛛,優(yōu)先使用阿維菌素(生物源農(nóng)藥,毒性低),每畝用50毫升(稀釋2000倍)噴霧,防治效果可達85%以上,且對蘋果園的天敵(如捕食螨)影響較??;防治蘋果腐爛病,使用石硫合劑(礦物源農(nóng)藥),冬季清園時噴霧,可殺滅樹干上的病菌,發(fā)病率從傳統(tǒng)模式的15%降至3%以下。(二)精準施藥:提高農(nóng)藥利用率傳統(tǒng)施藥方式(如大容量噴霧)存在農(nóng)藥利用率低(僅20%-30%)、漂移嚴重等問題。精準施藥通過變量噴霧(根據(jù)病蟲害發(fā)生程度調(diào)整農(nóng)藥用量)、靶向噴霧(針對害蟲棲息部位噴霧)、新型施藥器械(如靜電噴霧器、無人機噴霧),可將農(nóng)藥利用率提高至50%以上,減少農(nóng)藥用量30%-50%。例如,使用無人機噴霧防治小麥蚜蟲,通過GPS定位和病蟲害監(jiān)測數(shù)據(jù),實現(xiàn)變量噴霧(蚜蟲密度高的區(qū)域多噴,密度低的區(qū)域少噴),每畝農(nóng)藥用量從傳統(tǒng)模式的50毫升降至30毫升,利用率從25%提高至60%,防治效果與傳統(tǒng)模式相當。(三)農(nóng)藥安全使用:遵守間隔期與劑量規(guī)定綠色防控并非完全禁用化學農(nóng)藥,而是科學、合理、安全使用。需嚴格遵守農(nóng)藥的安全間隔期(最后一次施藥至收獲的時間)、推薦劑量(避免過量使用導致殘留超標)、施藥時間(如避免在天敵活動高峰期施藥,減少對天敵的傷害)。例如,使用吡蟲啉防治蔬菜蚜蟲,推薦劑量為每畝10克(稀釋2000倍),安全間隔期為7天(夏季)或10天(冬季),施藥時間選擇在上午10點前或下午5點后(天敵活動較弱的時段),可有效控制蚜蟲,同時保證蔬菜農(nóng)藥殘留不超標。六、數(shù)字化管理:提升防控效率的智能支撐隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化管理已成為綠色防控的重要支撐,通過實時監(jiān)測、精準預(yù)測、智能決策,提高防控效率,減少盲目施藥。(一)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測:實時采集環(huán)境與病蟲害數(shù)據(jù)通過在田間安裝物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備(如溫度傳感器、濕度傳感器、害蟲誘捕器、病菌孢子捕捉儀),實時采集農(nóng)田的溫度、濕度、害蟲數(shù)量、病菌孢子濃度等數(shù)據(jù),上傳至云端平臺。例如,在葡萄種植園安裝害蟲誘捕器(帶攝像頭),可實時監(jiān)測葡萄透翅蛾的數(shù)量,當數(shù)量達到閾值(如每臺誘捕器每天誘殺10頭)時,系統(tǒng)自動報警,提醒農(nóng)民及時采取防治措施。(二)大數(shù)據(jù)預(yù)測:精準預(yù)判病蟲害發(fā)生利用云端平臺的大數(shù)據(jù)分析,結(jié)合歷史病蟲害數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)(如溫度、降水)、作物生長數(shù)據(jù),建立病蟲害發(fā)生預(yù)測模型,精準預(yù)判病蟲害的發(fā)生時間、范圍、程度。例如,通過分析水稻稻瘟病的歷史數(shù)據(jù)(如發(fā)病前3天的溫度≥25℃、濕度≥85%),建立稻瘟病預(yù)測模型,當氣象數(shù)據(jù)滿足條件時,系統(tǒng)預(yù)測稻瘟病將在5-7天內(nèi)發(fā)生,提醒農(nóng)民及時噴施生物農(nóng)藥(如枯草芽孢桿菌)進行預(yù)防。(三)智能決策:提供個性化防控方案基于物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)預(yù)測結(jié)果,系統(tǒng)通過人工智能算法,為種植戶提供個性化防控方案(如選擇哪種防治技術(shù)、使用哪種農(nóng)藥、施藥時間與劑量)。例如,針對番茄種植中的白粉虱問題,系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測到的白粉虱數(shù)量(如每株5頭)、天敵數(shù)量(如每株2頭瓢蟲)、氣象數(shù)據(jù)(如未來3天無雨),推薦“釋放麗蚜小蜂(每畝3000頭)+懸掛黃色粘蟲板(每畝20塊)”的綠色防控方案,替代傳統(tǒng)的化學農(nóng)藥防治。七、結(jié)論與展望現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色防控技術(shù)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑,其核心是“生態(tài)優(yōu)先、預(yù)防為主、集成創(chuàng)新”。通過生態(tài)調(diào)控構(gòu)建農(nóng)田生態(tài)屏障,生物防治利用自然天敵控害,物理防治阻斷病蟲害傳播,精準化學調(diào)控降低環(huán)境風險,數(shù)字化管理提升防控效率,可實現(xiàn)“病蟲害控制、生態(tài)保護、品質(zhì)提升”的協(xié)同。目前,我國綠色防控技術(shù)仍面臨技術(shù)集成度不足(如不同技術(shù)間的協(xié)同效應(yīng)未充分發(fā)揮)、區(qū)域適應(yīng)性差(如南方多雨地區(qū)與北方干旱地區(qū)的技術(shù)模式差異大)、推廣成本高(如物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備價格較高,小農(nóng)戶難以承受)等問題。未來,綠色防控技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⑹菙?shù)字化、智能化、精準化:數(shù)字化:進一步完善物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)農(nóng)田數(shù)據(jù)的全覆蓋;智能化:利用人工智能算法優(yōu)化預(yù)測模型,提高預(yù)測精度;精準化:結(jié)合無人機、機器人等智能裝備,實現(xiàn)病蟲害的精準防治(如針對單株作物施藥)。隨著技術(shù)的不斷

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