基于生態保護的北方農作物地下害蟲防治技術

摘要：隨著環境保護意識的提高，基于生態保護的地下害蟲防治技術應運而生，以減少對傳統化學農藥的依賴，降低對環境的負面影響。本文從輪作種類多樣、引入天敵生物、栽培抗蟲品種、灌水淹溺害蟲、精準撒布石灰、增強根系健康以及實施土壤覆蓋7個方面，探討了農作物害蟲防治措施，以期為北方農作物地下害蟲的控制提供借鑒。

關鍵詞：生態保護；北方農作物；地下害蟲；防治措施

中圖分類號：S433.8文獻識別碼：A文獻編號：1005-6114（2024）05-058-04

在北方農作物生產中，螻蛄、蠐螬、金針蟲和地老虎等地下害蟲產生持續的威脅，這些害蟲會攻擊作物的根部系統，直接影響植物生長，并間接導致其他生態問題。面對農作物地下害蟲的為害，傳統的化學控制方法雖然能夠迅速見效，但長期來看容易造成環境污染以及害蟲抗藥性增強等問題。因此，探索并實施基于生態保護的害蟲防控策略勢在必行。

1北方農作物地下害蟲種類

1.1螻蛄

螻蛄是一類對北方農作物威脅極大的地下害蟲，常見于華北地區。螻蛄主要在夜間活動，喜棲息在潮濕的土壤中。其危害主要體現在其對作物根部的破壞，成蟲及若蟲會啃食剛播種的種子以及作物的幼根，導致種子無法發芽，出現大面積缺苗現象。螻蛄在地下活動時，還會挖掘出密集的隧道，造成表層土壤與作物根部分離，使作物根部失去水分供應，最終導致大面積死亡。在北方干旱或半干旱的地區，螻蛄的活動對作物的威脅更加明顯，因為這些區域的作物對水分的依賴性更強，一旦根系受損，作物的生存能力將大幅下降。

1.2蠐螬

蠐螬是金龜甲科昆蟲的幼蟲總稱，這類害蟲常見于北方農作物種植區，以其頑強的食性和廣泛的分布對農業生產構成嚴重威脅。其偏好新播種的作物，如玉米、馬鈴薯和甜菜等經濟作物。蠐螬的生命周期較長，幼蟲階段往往持續兩至三年。在此期間，蠐螬對農作物的破壞力極大，根系受到其咬食后，作物無法正常吸收水分與養分，逐漸出現生長停滯、發育不良的現象，嚴重時甚至整株枯死。此外，蠐螬的活動往往集中在土壤濕潤的深層區域，使其不易被發現，等到作物出現明顯病害癥狀時，農民才意識到其危害。

1.3金針蟲

金針蟲是鞘翅目叩甲科昆蟲幼蟲的總稱，其生活在土壤中多年，以地下部分的植物為食，主要侵害禾谷類、薯類、豆類、甜菜、棉花等農作物。金針蟲的活動隱蔽性極強，通常在土壤中咬食剛播種的種子，導致種子的胚乳被破壞，無法發芽。在幼苗期，這一類的害蟲會進一步啃食作物的須根、主根以及莖的地下部分，導致植物因根部受損失去水分和養分供給，逐漸枯萎甚至死亡。

1.4地老虎

地老虎屬鱗翅目夜蛾科，以幼蟲為害。這類害蟲主要在夜間活動，白天則藏匿于土壤中，不易被察覺。通常以切割作物莖部為主要攻擊方式，作物的莖部極易被其咬斷，導致整片農田出現缺苗現象。地老虎食性廣泛，幾乎能夠危害整個北方地區的主要農作物，包括棉花、玉米、麥類、高粱、薯類等經濟作物，甚至蔬菜、甜菜等也難以幸免。其特殊的啃食行為不僅影響植物的正常生長，還大幅度減少作物的產量。在干燥的土壤環境中，地老虎的活動尤為頻繁，因其能夠在較低濕度下存活并不斷尋找作物根莖作為食物來源［1］，受害作物常常表現出整片葉片枯萎、莖部受損、根系脫水的癥狀，最終影響整體收成。

2基于生態保護的地下害蟲防治

2.1輪作種類多樣，減少害蟲滋生

輪作策略是通過交替種植不同類型的作物，直接影響地下害蟲的生存環境，使其難以找到穩定的食物來源。例如，北方常見的螻蛄主要在土壤中啃食作物的根部和種子，如果長時間種植單一作物，會導致螻蛄快速繁殖，蟲害加劇［2］。然而在輪作系統中，交替種植不同作物會打亂螻蛄的繁殖和取食習慣，使其難以適應多樣化的作物結構。將豆科作物與玉米、高粱等輪作，不僅能有效改變土壤環境，限制螻蛄的生存，還能通過豆科植物的固氮作用提升土壤肥力，增強作物的抗病蟲能力，減少螻蛄的危害。

在技術應用方面，采用地理信息系統（GIS）或遙感技術，農業專家能夠準確監測并管理作物種植模式。例如，利用衛星圖像分析技術，可以對農田的害蟲分布及作物健康狀況進行評估，確定最優輪作策略［3］；此外，精準農業工具如智能農業管理系統，也能用來制定詳細的作物輪作計劃，以便提高效率并減少蟲害。在規范方面，農業部門常常參考聯合國糧農組織（FAO）的最新標準，其發布的《農業持續管理指南》中提出了一系列包括輪作在內的推薦措施，以促進生物多樣性，改善土壤結構，并有效降低蟲害；這些指南強調了綜合管理策略的重要性，將輪作視為生態農業的一部分，以自然方法減少對農藥的依賴。輪作除了能改變作物生長的環境條件，還能提高土壤中有益微生物的多樣性［4］。作物多樣性與土壤健康之間存在正相關關系，多樣化的作物系統能夠增強土壤的營養循環能力及有機質的分解速率，從而為作物提供更加均衡的營養支持。土壤中的有益微生物如固氮菌和溶磷菌等，在輪作條件下得到充分的激活，這些微生物能轉化土壤中的有機和無機質，提高作物對營養的吸收效率，進而提高作物的整體健康與產量［5］。

2.2引入天敵生物，平衡生態系統

農業專家制定科學計劃將特定捕食性昆蟲或有益微生物集成到作物生長環境中，能形成一種天然的害蟲管理機制。以蠐螬為例，科學引入捕食性昆蟲如步甲或寄生性線蟲等天敵，可以有效抑制蠐螬的繁殖。這些天敵在農田環境中捕食或寄生蠐螬，打破其生命周期，從而減少蠐螬的種群密度，減少對作物根系的破壞［6］。

在技術應用方面，物種鑒定技術和精確生態位分析能夠確保所引入的天敵生物對蠐螬具有高度的捕食專一性。利用分子標記技術，能夠鑒別出具有高捕食效率的步甲種群，確保其在農田中能夠持續捕食蠐螬；此外，研究人員以遺傳算法和生態建模能夠預測不同生物控制代理在特定農田環境中的行為模式及生存概率，從而優化釋放時間及應用地點［7］。

在國際標準方面，依據國際生物控制組織（IOBC）的指導原則，這些策略堅持使用環境友好且持續性強的生物控制方法。IOBC推廣的細致風險評估及環境影響預測等生物控制實踐，能使所采用的方法既安全又有效。例如，IOBC規定在引入天敵生物前必須進行嚴格的環境適應性及非目標影響評估，使生物控制措施不會對本地生態系統造成不可預見的負面影響［8］。農業生產者在這些高度專業化的技術標準下，能夠實現對地下害蟲的有效控制，同時維護甚至增強作物生長環境的生物多樣性，提升作物的生產效率，加強農田生態系統的整體健康穩定。生物控制策略模擬自然生態系統中的捕食競爭關系，構建出一種長期可持續的防治系統，能避免傳統化學方法可能導致的害蟲抗藥性問題。

2.3栽培抗蟲品種，降低損失風險

栽培抗蟲品種在防控金針蟲方面表現出較好的效果。金針蟲是北方農作物常見的地下害蟲，主要以根部為食，對作物的幼苗期造成嚴重威脅。利用分子標記輔助選擇（MAS）和基因編輯技術（如CRISPR-Cas9），科研人員能夠在作物的基因組中精確識別出與抗金針蟲相關的關鍵基因。例如，科學家可以定位作物根系中與防御機制相關的基因，采用基因編輯增強這些基因的功能，使作物在面對金針蟲侵害時能夠更有效地抵御其啃食［9］；此外，這種精確的基因編輯過程允許科學家避免傳統育種中可能出現的非目標基因的隨機變異，保證作物的其他重要性狀不受影響［10］。

在實施過程中，科研人員需應用大量的生物信息學工具及計算生物學方法，分析大規模的遺傳數據，以此識別與抗金針蟲相關的候選基因；此外，科研人員以全基因組關聯研究（GWAS）和定向誘變技術，能夠確定多個增強作物對害蟲天然防御能力的基因組，并用實地試驗與溫室實驗進行驗證。在技術規范和標準方面，科研人員需遵循國際植物保護公約（IPPC）和國際種子測試協會（ISTA）的最新指導原則，這些指南為抗蟲品種的開發評估提供了標準，使其既符合生態安全性要求，又能有效實施于不同的農業生態環境中。

2.4灌水淹溺害蟲，保障作物安全

灌水作為一種農業實踐，以增加土壤濕度來減少地下害蟲的數量，有助于創造對作物生長更為有利的條件；該方法用水流將地下害蟲及其蟲卵沖出土壤，或使其淹死，從而直接影響害蟲的生存環境［11］。例如灌水淹溺法不僅能夠破壞螻蛄的棲息環境，還能夠通過直接沖出或淹溺的方式減少其數量。農業生產者在施行灌水措施時，需掌握正確的水量及灌溉時機，以優化其效果并防止對作物可能產生的負面影響。

技術應用方面，精確灌溉系統如滴灌和噴灌技術在這一策略中發揮重要作用。這些系統可以根據土壤濕度傳感器和天氣預報數據調節灌水量及頻率，以此達到最佳的害蟲控制效果。例如，滴灌系統能夠精確控制水分直達根部，有效減少水分浪費，同時提高灌水的針對性［12］。從標準化和規范化的角度，該策略需遵循國際灌溉排水委員會（ICID）和世界氣象組織（WMO）的相關指導，使灌水活動能在不造成環境負擔的情況下有效控制害蟲。ICID和WMO還強調環境保護以及水資源可持續管理的重要性，推薦采用節水灌溉技術，以減少對地下水的過度依賴以及可能造成的環境影響。

在技術實施過程中，采用水土分析技術和遠程感應技術來監測土壤濕度和害蟲活動，為灌溉提供數據支持。這些技術能實時監控土壤狀態，使灌水策略的實施經濟有效；此外，這些技術應用有助于預測害蟲的生長周期，從而使灌水措施更加精準［13］。

2.5精準撒布石灰，驅避潛伏害蟲

撒布石灰能調整土壤pH值來創造一個對地下害蟲不利的生存環境。例如蠐螬在酸性土壤中活動頻繁，技術人員通過調節土壤的pH值，提升土壤的堿性環境，有效抑制蠐螬的生存繁殖。堿性石灰不僅能夠驅散蠐螬，還可以直接殺死部分幼蟲，減少其對作物根部的侵害。這種策略的實施依賴于精確的土壤酸堿度測量和土壤管理技術，使石灰的使用適合作物生長的同時，達到最優的害蟲控制效果［14］。

在技術應用方面，土壤pH傳感器和自動化土壤管理系統廣泛應用于監測與調整土壤的化學性質。農業生產者利用這些高科技設備，得以實時監控土壤pH值的變化，并根據需要自動調節石灰的施用量。這些系統通常與農業信息管理系統（AIMS）集成，實現數據的實時傳輸與分析，以便管理者做出快速決策；此外，撒布石灰的策略應嚴格遵循國際土壤和植物技術協會（ISPAT）以及國際持續農業發展組織（ISADO）的推薦標準，根據其規定的石灰使用最佳時間，選擇合適的施用時期及施用量，以保證使用的安全有效。在變化多端的氣候條件下，標準還提供了調整施用策略指導，以應對雨水和濕氣可能帶來的影響［15］。

農業生產者在施撒石灰的過程中，采用先進的土壤修正技術及土壤質地分析工具，能精確識別那些需要調整pH值的區域進行定向施用，提高石灰使用的效率，減少對環境的潛在負面影響。農業生產者分析土壤質地，能確定土壤的粘土、砂土和壤土比例，進而優化石灰的種類及施用量，以達到最佳的土壤改良效果。技術的進步使得撒布石灰的策略更加精準高效。例如，遙感技術和地理信息系統（GIS），能在較大尺度上評估土壤pH值的空間分布，從而進行針對性的石灰處理，提高操作的精確性，增強整個處理過程的可控性［16］。

2.6增強根系健康，提升抗蟲能力

應用菌根真菌和有益細菌等根際微生物接種，是現代農業中重要的生物防御策略［17］。通過接種菌根真菌和有益細菌，作物的根系能夠得到有效強化，從而提升其抵御地老虎類地下害蟲侵襲的能力。菌根真菌與植物根系形成共生關系，能提高植物對營養的吸收利用效率，加強植物的整體生長以及對環境壓力的適應能力，而有益細菌的接種則能促進根部健康，分泌天然抗生素及生長激素，改善植物生長環境，降低蟲害發生率［18］。

在技術應用方面，微生物接種技術與分子生物技術相結合，以基因組編輯或分子標記輔助選擇技術（Marker-assisted selection，MAS）確定并增強作物品種中那些能夠增進與特定菌根真菌和細菌互相作用的基因，提高了接種成功率，保證生物刺激劑的效果更為持久穩定；此外，實施這些策略時應遵循國際生物安全協議（Cartagena Protocol on Biosafety）和國際有機農業運動聯盟（IFOAM）的最新標準，根據其提供的關于生物刺激劑使用指導，保證生物安全及生態兼容性，以避免對環境及人類健康造成的潛在負面影響。采用生物刺激劑的方法還涉及綜合管理措施，進一步提高根部微生物的多樣性，從而形成更加穩定的根際生態系統，可有效提升植物的自我防御能力，降低化學農藥的使用需求，推動農業生產向更加綠色可持續的方向發展［19］。

2.7實施土壤覆蓋，隔離害蟲來源

土壤覆蓋技術在防控蠐螬時具有顯著效果。農業生產者實施土壤覆蓋策略，利用塑料覆膜或稻草、木屑等有機覆蓋物覆蓋在作物行間土壤，能有效限制蠐螬的活動，優化土壤微環境，并能保持適宜的土壤濕度及溫度，減少水分蒸發，同時抑制雜草生長［20］。

覆蓋技術中，塑料覆膜主要應用于蔬菜和果樹等經濟作物生產中，能有效防止土壤水分過度蒸發，并以溫室效應增溫土壤，提早作物生長季節［21］；此外，稻草及木屑等有機覆蓋物在土壤表面的應用除提供物理隔離效果外，還在其分解過程中逐漸向土壤中添加有機質，改善土壤結構，增強土壤的保水保肥能力，同時增加土壤微生物的多樣性［22］。技術的執行需嚴格依據國際農業可持續發展標準，如國際有機農業運動聯盟（IFOAM）的有機生產和處理標準，使用可再生或生物降解的覆蓋材料，保證使用的覆蓋材料符合環境保護及可持續農業的要求，以減少環境負擔，支持生態系統的健康穩定。

在技術應用方面，采用現代化農業設備如自動覆膜機和有機物鋪設機，使得大規模的覆蓋作業變得高效。這些設備能夠在大面積農田中迅速而均勻地鋪設覆蓋材料，保證了覆蓋質量和作物生長環境的一致性；同時，采用遙感技術及土壤濕度監測系統可以實時監控覆蓋效果，使覆蓋材料的性能達到最優。

3結語

在應對北方地區農作物地下害蟲問題時，農業生產者需要關注當下的害蟲控制效果，還應考慮長遠的生態影響。通過多樣化的生態保護措施，如輪作種植、生物控制策略、栽培耐蟲品種及改善土壤結構等，以此有效抑制害蟲，促進農田生態系統的整體健康穩定。這種綜合性管理方法能減少對化學農藥的依賴，增強作物與自然環境的和諧相處，為未來農業生產提供一條可持續發展路徑。

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作者簡介：秦卓（1980-），男，山西忻州人，碩士學歷，講師，主要研究方向：植物保護領域，農業昆蟲與害蟲防治等。E-mail：52253220@qq.com