劉美琳
(博興縣城東街道辦事處,山東 256500)
隨著經濟社會的快速發展,農業生產面臨的病蟲害威脅日益嚴重,給農產品質量安全帶來極大隱患[1]。加強農作物病蟲害監測與防控,不僅不僅關乎廣大居民的健康,還關系到國家糧食安全。因此,開展農業植物保護及有害生物防控技術研究,構建數字化監測預警體系,建立快速準確的病蟲害監測手段,篩選高效低殘留農藥,完善植保技術人才培養與服務網絡,勢在必行。本文針對山東省濱州市主要農作物病蟲害種類、防控現狀及存在問題進行分析,并提出相關防控策略,以期為山東省農業植物保護與有害生物防控提供參考。
濱州市地處北溫帶,氣候溫和,光照充足,適宜多種農作物生長。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,調研監測發現,在濱州市,小麥主要的病害有紋枯病、立枯絲核病、赤霉病等。水稻苗期多發生紋枯病,分蘗期則以白葉枯病為主,該病可導致增產水稻品種減產30%以上。此外,蔬菜爛頂病、果樹火疫病等時有發生。濱州市農作物主要蟲害有蝗蟲、黏蟲、褐飛虱等。

表1 濱州市主要農作物病害種類與危害

表2 濱州市主要農作物蟲害種類與危害
目前,濱州市的農業病蟲害監測與預警體系較薄弱,缺乏高效的數字化、信息化手段。一般通過人工定點觀測的方式進行檢測,效率較低。例如,2021 年,濱州市小麥季節性綜合監測點僅設置53 個,其分布密度低至每26.5 萬hm2才有1 個監測點,難以準確反映病蟲害動態。此外,人工監測頻次較低,多在抽樣調查期間才開展,無法實現全程動態監測[4-5]。預警系統也相對簡單,多依賴經驗預測,預測準確率通常只有60%左右。具體來說,數字化監測預警體系主要存在以下4 個問題:1)監測網絡布局不合理,監測密度過低;2)監測手段單一,依賴人工定點觀測居多;3)監測頻次不足,無法動態連續監測;4)預警經驗化,預測準確率有限。這些問題導致農戶無法及時準確掌握病蟲害發生情況,預警預報難以發揮作用,嚴重制約了科學防控措施的制訂。例如,2022 年5 月,惠民縣小麥產區蝗蟲密度峰值達到每百叢500 余頭,遠超防治標準,導致產量損失高達18%。究其原因,是當地監測預警體系的薄弱,未能及時準確預報蝗蟲種群暴發趨勢,從而延誤了防控時機。因此,構建高效的數字化監測預警體系,是濱州市農業植物保護及有害生物防控的當務之急。
目前,濱州市缺乏快速、高通量的植物病原體檢測系統,大多還停留在傳統的方法上,主要依賴病原體的分離培養和鑒定,效率較低。如小麥赤霉病的傳統檢測,從樣本采集、分離培養到結果判定至少需要7 d。檢測周期長,難以滿足生產需求,易延誤最佳防治時機。
具體而言,現有植物病原檢測手段存在以下問題。1)檢測時間周期長。小麥赤霉病分離培養鑒定需7 d左右才能出結果,水稻白葉枯病也需要3~5 d。2)檢測通量有限,每個技術人員1 d 只能完成30~50 個樣品的檢測。另外,存在一定的漏檢率,分離培養條件不當可能導致假陰性。3)結果判定主觀性較強,缺乏標準化判定體系,不同檢測人員的檢測結果可能存在差異。這些問題導致錯失最佳防治時機,嚴重影響防控效果。例如,2022 年5 月濱州市286 號防災減害小麥品種赤霉病,病情發展極快,從初期病斑出現到大面積嚴重僅7 d,然而,當時的檢測確認結果尚未出來,導致相關防治措施被嚴重延誤,最終導致產量損失高達12%。
濱州市在農藥使用上存在一定的盲目性,高效、低毒、低殘留農藥的篩選利用明顯不足。多數種植戶仍傾向于使用成本較低的常規農藥來防治病蟲害。但這些農藥殘留時間長,對人畜安全和環境造成一定威脅。具體來看,主要存在以下3 個問題。1)對新型低殘留農藥開發與應用重視不夠,相關投入力度明顯不足。2)缺乏系統的藥效藥害評價體系,對不同農藥的長期殘留風險缺乏監測。3)種植戶缺乏使用低毒、低殘留農藥相關知識,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、殘效期長達14 d 的40%氟吡菌酰胺水分散粒劑。這些問題嚴重制約了低毒低殘農藥在生產上的推廣應用,也增加了對環境與人畜的潛在危害。
濱州市農業植保人才隊伍建設與技術服務體系比較薄弱,難以滿足病蟲害科學防治的需要。1)植保人才數量不足。按每667 hm2農作物配備1 名植保人員的標準計算,濱州市至少需要2 345 名植保技術人員,但實際僅有約1 700 人。2)人才結構不合理,專業植保人員比例偏低。技術人員中初中及以下學歷較多,達532 人,大專及以上學歷的高級人才比例嚴重偏低,僅251 人,難以勝任復雜病害的鑒定防治工作。3)植保站點分布過于集中,基層服務能力弱,80%的植保站都集中在5 個縣級市,遠離主產區,基層農技人員服務與指導困難。這些問題嚴重制約了病蟲害監測與防治,也增加了農藥濫用與殘留的風險。
為解決當前農作物病蟲害監測預警體系存在的問題,構建智能化、數字化、信息化的監測預警系統勢在必行,該系統應當具備全天候連續監測、智能分析及預警發布等功能,構建思路如下。1)實施基于多源異構傳感器的標準化監測,在主產區重點防區布設專業監測設備,采集病蟲害發生相關數據;同時融合環境氣象站、衛星遙感等數據來源,實現全要素監測。2)建立大數據分析平臺。依托云計算、機器學習等技術,對多源異構監測數據進行匯總處理,智能分析病蟲害發生規律,實現精準預報。3)建立智能預警發布機制。系統后臺設置不同等級預警閾值,病情超過閾值即自動發布預警,推送給相關防治責任人,指導防治操作,實現從監測到預警到防治的無縫對接。
為解決當前植物病原體檢測效率低的問題,迫切需要引進國內外先進的快速檢測系統,實現高通量、準確、自動化的病原體檢測。1)引進基于聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)的高通量快速檢測設備。選擇體積小、便攜性強的熒光定量PCR儀器,實現現場快速檢測。同時,在主要的植檢機構配備大型實驗室設備,實現高通量樣本處理。2)建立標準化數字化病原體分子檢測體系。針對主要農作物病害,選擇特異性強的病原體保守基因作為檢測靶標。建立相關的正反向引物及熒光探針,形成標準化的檢測方法,制定統一的質控體系,保證結果可靠性。3)構建自動化的樣本前處理系統。選擇國外先進的樣品打磨、提取、分裝設備,實現樣本處理的自動化。配備條形碼識別體系,實現檢測全流程信息化、數字化管理,有效減少人為錯誤。通過引入該體系,可在短時間內批量完整病原體的檢測,為防治決策提供及時準確的理論依據。
推廣高效、低殘留農藥的應用,是實現綠色防控、保證農產品質量安全的重要舉措。需要從多個層面入手,形成科學篩選、合理應用的良性循環。1)加強對新型低毒、低殘留農藥的前瞻性篩選與評價。重點關注國內外最新研發的高效低危害農藥,建立系統的小區試驗評價體系,選擇出適宜當地主要病蟲害防治的低毒、低殘留藥劑。例如,2022 年度博興縣開展篩選試驗,從120 余種候選產品中,確定了10 余種對小麥紋枯病、水稻紋枯病防效較高的低殘留農藥。2)完善殘留風險評估與監測網絡。建立起基于作物-病原體-農藥數據庫的殘留風險模型,評估不同藥劑的長期影響。同時,在主產區布設農產品質量監測點,開展農藥殘留動態監測,為科學合理用藥提供理論支撐。3)大力開展低殘留農藥的推廣應用。通過技術培訓、示范推廣等方式,指導農民正確使用低毒、低殘留藥劑。建立綠色食品認證體系,按照殘留標準獎勵使用低殘留農藥的種植戶,逐步形成科學用藥的良好氛圍。
建立完善的植保技術人才隊伍和基層服務體系,是開展科學防控的基礎保障。1)加大人才培養力度。擴大高校植保專業的招生規模,創新機制,對在職農技人員開展分層分類的培訓,提高整體水平。2)優化人才結構配備。在新增人才中,重點向專業技術層面傾斜,優化整體隊伍知識結構。積極引進高級專家,補齊高層次人才的短板。到2025 年,專業植保人員要占比60%以上,碩士及以上學歷15%以上。3)加強基層植保站建設,因地制宜設置更多植保站或工作站,每個鄉鎮至少1 個,確保基層服務無死角。站點要配備檢測設施與運輸工具,增強工作能力。技術人員也要深入一線,開展流動服務,例如,2022 年濱州市新建了52 個基層植保服務點,覆蓋了87%的鄉鎮。4)完善遠程診斷平臺,利用互聯網手段,建立基于圖像的病蟲害智能診斷系統,輔助基層技術人員開展防治。相關研究表明,該系統遠程診斷準確率達到92%,效果顯著[4]。
本文通過調研分析了濱州市農作物病蟲害種類分布、防控體系現狀及存在的問題,這些問題制約了有害生物科學管理水平的提高,也增加了農產品質量與食品安全的隱患。針對這些問題,提出對策建議,以促進山東濱州市農作物有害生物綠色防控,保障區域糧食安全和環境友好發展。展望未來,還需要進一步加強科技創新與產學研用一體化,使植保防控能力得到整體提升,為濱州市農業高質量發展提供有力保障。