水稻病蟲害防治中存在的問題及應對措施

收稿日期：2023-12-21

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

摘 要：水稻病蟲害的發生呈現出新的特點和趨勢，給水稻生產帶來了新的挑戰。傳統的化學防治方法雖然在一定程度上控制了病蟲害，但也導致了環境污染、病蟲害抗藥性增強等問題。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、農藝措施結合和信息技術應用等，通過多學科交叉融合和技術創新，為實現水稻病蟲害的有效管理提供了新的思路。

關鍵詞：水稻；病蟲害防治；綜合防治

中圖分類號：S435.11 文獻標志碼：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，其生產的穩定性對世界糧食安全具有至關重要的意義。然而，在水稻的生長過程中，病蟲害的發生頻繁，嚴重威脅到水稻產量和品質。病蟲害的種類繁多，包括真菌、細菌、病毒及各類昆蟲害等，它們的發生不僅會減少水稻的產量，還可能降低稻米的品質[1]。因此，有效的病蟲害管理是水稻生產中的關鍵環節。

1 水稻病蟲害概述

水稻作為全球范圍內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重要。然而，在水稻生產過程中，病蟲害問題一直是限制其產量和品質的主要因素[2]。病蟲害影響水稻的生長發育，導致產量嚴重下降，甚至全株死亡，對水稻生產構成了極大的威脅。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，減產和降低品質。病蟲害嚴重時，可以導致整個田塊的水稻幾乎絕收，嚴重影響了農民的經濟收入[3]。其次，病蟲害的防治成本高昂。為了控制病蟲害，農民往往需要投入大量的化學農藥，這不僅增加了生產成本，還可能引起環境污染和食品安全問題。最后，長期大量使用化學農藥還容易導致病蟲害抗性增強，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

水稻病蟲害的抗藥性增強主要是由于長期、頻繁且單一化地使用化學農藥導致的。在農業生產實踐中，為了控制病蟲害以保證水稻的高產和高質，農藥被廣泛使用，然而，依賴化學農藥的做法逐漸導致害蟲和病原體種群中抗藥性基因的累積和擴散[4]。當一個害蟲種群暴露于某種農藥時，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，最終導致整個種群對該農藥產生抗性。這種現象不僅僅局限于害蟲，還發生在病原菌中，包括引起稻瘟病、白葉枯病等病原體。

抗藥性的增強給水稻生產帶來了嚴重影響。首先，它使得傳統的化學控制方法效率大幅下降，農民不得不增加農藥的使用劑量和頻率，這不僅提高了生產成本，還加劇了對環境的污染。其次，為了控制已經產生抗藥性的病蟲害，研發新的農藥變得迫切而必要，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，抗藥性的增強還可能導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散或成為優勢種群，使得病蟲害防控工作更加困難，導致水稻產量和品質大幅下降，甚至會造成水稻作物的絕收。

2.2 非目標生物的影響

非目標生物的影響問題一般是由農藥的廣譜性和殘留特性導致的。許多農藥設計用于針對特定的害蟲或病原體，但其作用機制和化學成分可能對非目標生物，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。當這些農藥在水稻田中使用時，不僅會殺死目標害蟲，還會對這些非目標生物產生負面影響。例如，某些農藥可能會通過接觸或食物鏈影響非目標生物，導致其數量急劇下降或生理機能受損。這種對非目標生物的影響會產生一系列的生態和環境問題。一方面，有益生物的減少或消失破壞了農田生態系統的天然平衡，降低了生態系統的自我調節能力。例如，捕食性天敵的數量下降可能會導致害蟲的次生暴發，因為害蟲的自然控制機制被削弱了。另一方面，授粉昆蟲的減少會影響作物的授粉效率，進而影響作物的產量和質量。

在更廣泛的環境層面上，非目標生物的影響還可能擴展至水稻田周邊的生態系統，通過水體和大氣傳播農藥殘留，影響更遠處的生物多樣性和生態健康。長期來看，這種影響可能導致生物多樣性的減少，生態系統服務功能的下降，甚至可能對人類的健康產生間接影響。

2.3 次生害蟲問題

次生害蟲問題是指在農作物病蟲害化學防治過程中，原本不構成主要威脅的害蟲因生態環境的變化而突然暴發成為新的主要害蟲的現象。在常規的農藥噴施過程中，旨在控制特定主要害蟲的農藥不僅會殺死這些害蟲，還可能消滅或抑制那些對農作物影響相對較小的非目標害蟲的天敵。當這些天敵的數量減少，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不僅使得農作物遭受更嚴重的損害，還會導致農民在短時間內面臨新的害蟲防控挑戰。例如，一種原本用于控制某種特定害蟲的農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，不僅迅速消耗了農作物資源，還可能導致病害的傳播，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藥使用的復雜性和成本。農民可能需要尋找新的農藥應對突發的次生害蟲，而這些新的農藥又可能對更多的非目標害蟲產生影響，由此形成一個惡性循環。長期而言，這種過度依賴化學農藥的做法不僅會增加農業生產成本，還可能對環境和人類健康造成潛在風險。

2.4 害蟲行為適應

害蟲行為適應是指在農業生產中，由于持續的農藥壓力或環境變化，害蟲通過改變其行為模式逃避或減輕農藥的影響，從而能在農藥施用的環境中生存和繁殖的現象。這種適應性行為的變化包括改變取食習慣、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藥施用較少或未施農藥時出來活動或取食，或者改變其產卵場所，使其后代能在較安全的環境中孵化。此外，害蟲也可能通過遷移至未受農藥影響的區域逃避農藥的作用。害蟲行為適應的產生是一個復雜的進化過程，涉及害蟲與其環境之間的相互作用。在人類的農業活動中，使用農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大的自然選擇壓力。那些能夠通過行為改變避免農藥影響的害蟲，將有更高的生存率和繁殖機會，從而這些適應性行為會在害蟲種群中得以保留和擴散。

害蟲行為適應對農業生產具有顯著影響。首先，它使得傳統的農藥控制策略效率降低，農民需要增加農藥使用量或頻率，進而增加了生產成本和環境污染風險。其次，害蟲行為的改變可能導致害蟲對作物的損害模式發生變化，會給作物保護帶來新的挑戰。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不構成威脅的害蟲，由于行為適應而開始在新的區域成為主要害蟲。

3 水稻病蟲害的綜合防治策略

3.1 輪換使用農藥與開發新型生物農藥

實施輪換使用農藥與開發新型生物農藥的策略要求對市場上可用的化學農藥進行徹底的作用機制分類，理解它們各自對害蟲的影響途徑，從而精心設計出一個科學的農藥應用輪換計劃。計劃應詳細規定不同種類農藥的交替使用時機，以避免對某一類農藥產生過分依賴，從而減緩害蟲種群對該農藥的抗性發展速度。在此基礎上，加大對新型生物農藥的研發和應用力度，利用天敵微生物、植物提取物等生物資源開發出既對目標害蟲有效又對環境友好的生物農藥。這些生物農藥因其作用機制特異，能夠在不破壞農田生態平衡的前提下，補充或替代部分化學農藥使用。在實施過程中，還需密切監控害蟲種群對農藥的反應，及時調整輪換計劃和生物農藥的開發方向，確保這一策略能高效地執行。

3.2 加強生態農業管理

加強生態農業管理是一種旨在通過模擬和恢復農田自然生態平衡的管理策略，以達到減少化學農藥依賴、提高作物自身抵抗力和維持生態系統健康的目的。這一策略的實施細節和過程需要基于對農田生態系統綜合理解上進行，從土壤管理、作物種植模式、害蟲及其天敵的動態監控與管理等維度入手，構建一個多元化、穩定且自我調節的農業生態系統。

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

第二，作物的種植模式對維護農田生態平衡至關重要。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，增加農田生態系統的穩定性。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關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量。

第三，在害蟲及其天敵的管理方面，加強生態農業管理強調的是利用自然控制機制減少害蟲的危害。這包括保護和引入天敵昆蟲，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）吸引和保護這些有益昆蟲。

第四，還可以通過設置物理陷阱和利用生物農藥（如病毒、細菌、真菌和植物提取物）直接控制害蟲，這些方法比化學農藥對環境友好，對非目標生物的影響也更小。監測和記錄農田中的害蟲與天敵動態是這一策略中不可或缺的一環。通過定期監測害蟲種群的變化，可以及時調整管理措施，如調整天敵引入量或改變農業操作方式，以保持農田生態系統的平衡。這一過程需要農民和管理者具備一定的生態學知識和觀察記錄能力，必要時還需借助專業機構的技術支持。

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充的管理措施，綜合運用生物學、農藝學、生態學和化學方法，實現害蟲控制的最優化。IPM強調在最小化化學農藥使用的同時，減輕害蟲對農作物的危害，以下是實施IPM的詳細步驟和方法。

第一，IPM要求準確監測和識別農田中的害蟲種群，包括害蟲的種類、數量及分布情況。這一步驟通常通過設置誘捕器、定期巡田和使用信息技術等方法完成。準確的監測數據是制定有效管理措施的基礎，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策略中強調使用非化學的方法作為首選控制手段。這包括生物控制方法，如引入或保護天敵（捕食性昆蟲、寄生蜂等）、使用微生物農藥（細菌、真菌、病毒等）；農藝控制方法，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，當非化學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農藥，但強調應優先選擇對非目標生物和環境影響最小的農藥，并在適當的時間施用合適的劑量，以達到最佳的控制效果和最小的負面影響。

第三，IPM策略還包括持續的教育和培訓，旨在提高農民、技術人員和決策者對害蟲生態、自然控制機制及環境保護的認識。通過定期的評估和調整管理措施，可以確保IPM策略的有效性，并根據害蟲種群動態和環境變化進行優化。

3.4 推廣精準農業和智能化技術

推廣精準農業和智能化技術，依托于現代信息技術、遙感技術、物聯網技術及數據分析技術，旨在實現農業生產中的資源優化配置和管理決策的精確化，從而提升農業生產效率和環境的可持續性。推廣精準農業和智能化技術涉及以下5個關鍵步驟和細節。

第一，需要建立和完善農田監測系統。這包括利用地面傳感器、無人機和衛星等遙感技術來收集農田的環境參數（如土壤濕度、溫度、pH值等）和作物生長狀況（如植被指數、生長高度、葉面積等）。同時，通過安裝在農田中的物聯網設備，如土壤濕度傳感器、氣象站等，實時收集和傳輸數據至農業信息管理平臺。

第二，基于收集到的大量數據，應用數據分析和機器學習技術對害蟲發生的風險進行預測和評估。通過分析作物生長數據、氣候變化趨勢及歷史害蟲發生記錄，模型可以預測害蟲發生的可能時間和程度，為農業生產提供科學的指導意見。

第三，根據預測結果和實時監測數據，精準制定防治措施。例如，當模型預測某區域即將發生害蟲暴發時，可以提前采取物理防治、生物防治或選擇性地使用化學農藥，且能夠精確調整農藥的施用量和施用位置，最大限度地減少農藥的使用和環境影響。

第四，精準農業和智能化技術還支持農業機械化的智能化升級。通過無人機和智能噴灑設備等技術進行精準噴藥，不僅可以提高農藥的利用效率，還可以減少人工成本和農藥對環境的污染。同時，智能化的灌溉系統可以根據土壤濕度和作物需水量自動調節灌溉，有效節省水資源。

第五，推廣精準農業和智能化技術還需要加強農民和農業技術人員的培訓。通過組織培訓班、在線課程和現場示范等形式，提高農民對智能農業設備的操作技能和對精準農業理念的認識，促進先進技術的廣泛應用。

4 結束語

水稻病蟲害的防治是一個復雜而艱巨的任務，需要綜合運用生物學、生態學、遺傳學等多學科知識，采取多元化防治措施。通過持續的科學研究和技術創新，結合現代信息技術和智能化管理系統，可以有效提高水稻病蟲害防治的效率。未來，建立更加可持續的水稻病蟲害管理體系，將對保障全球糧食安全發揮重要作用。

參考文獻

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