當前設施大棚蔬菜栽培中綠色植保防控技術的具體應用分析

隨著人們對綠色、健康農(nóng)產(chǎn)品需求的持續(xù)增長，加快綠色植保防控技術在設施大棚蔬菜生產(chǎn)中的應用已成為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向。本文對生物防治、物理防治和綜合防治等綠色植保技術的研究現(xiàn)狀、應用效果進行了系統(tǒng)綜述。通過對國內(nèi)相關文獻的梳理分析，結合田間試驗數(shù)據(jù)，指出生物天敵防治、微生物制劑防治、熱處理和輻射防治等綠色植保技術已初步形成一定的應用規(guī)模，在減少化學農(nóng)藥使用、保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全等方面發(fā)揮了重要作用。

設施蔬菜生產(chǎn)是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、集約化發(fā)展的重要方向。據(jù)官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年我國設施蔬菜的總產(chǎn)量達到了18791萬噸，占全國蔬菜總產(chǎn)量的38.6%。然而，由于設施大棚內(nèi)環(huán)境相對封閉，溫濕度較為適宜，導致病蟲草害發(fā)生風險較高。據(jù)調(diào)查，我國設施蔬菜因病蟲草害造成的減產(chǎn)損失達15%-30%。長期以來，化學農(nóng)藥是病蟲草害防治的主要手段。我國設施蔬菜農(nóng)藥施用量是露地蔬菜的2-3倍，高毒、高殘留農(nóng)藥使用比例較高，農(nóng)藥殘留超標問題突出。為實現(xiàn)設施蔬菜生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，迫切需要大力推廣應用綠色植保防控技術。

一、生物防治技術研究與應用現(xiàn)狀

1、天敵生物防治

天敵生物防治是通過利用天敵生物與害蟲之間的捕食、寄生等自然控制作用，來抑制害蟲種群數(shù)量、減輕危害程度的一種生態(tài)防控技術。研究表明，每畝投放800頭瓢蟲科的異色瓢蟲，可有效防治辣椒蚜蟲，14天后防效可達85%以上。隱翅蟲是薊馬的主要天敵昆蟲，每畝投放500頭隱翅蟲，可使設施黃瓜薊馬蟲口密度降低92.5%，防治效果顯著。研究發(fā)現(xiàn)，蚜繭蜂、麗蚜小蜂等30多種天敵生物已實現(xiàn)規(guī)模化繁育，其制劑產(chǎn)品在大棚蔬菜生產(chǎn)中得到越來越廣泛的應用。在極端天氣等不利因素影響下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和人工價格不斷攀升，而天敵生物防治可減少農(nóng)藥和勞動力投入，具有投入少、見效快等突出優(yōu)勢，深受廣大農(nóng)戶歡迎。下一步，應進一步加大政策扶持和技術指導力度，完善天敵生物繁育基地布局，加快天敵產(chǎn)品質(zhì)量標準與施用規(guī)程制定，強化新型職業(yè)農(nóng)民等基層技術骨干的培訓，推動天敵生物防治技術在更大范圍內(nèi)落地應用，為助力實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)高效和生態(tài)循環(huán)發(fā)展貢獻力量。

2、微生物防治

微生物防治是利用細菌、真菌等有益微生物抑制病原菌的一種生物防治技術。這些有益微生物通過競爭營養(yǎng)和空間、產(chǎn)生抗生物質(zhì)、誘導植物產(chǎn)生抗性等多重機制來實現(xiàn)對病原微生物的防控。研究認為利用木霉菌劑對茄子枯萎病進行防治，發(fā)病率由對照的38.5%降至6.7%，防效達82.6%。采用枯草芽孢桿菌懸浮劑防治番茄灰霉病，對照發(fā)病指數(shù)為55.9，處理后可以降至17.2，防治效果顯著。

近年來，微生物防治技術研究取得重要突破。科研人員從土壤和植物內(nèi)部分離篩選出大量具有防病潛力的微生物菌株，通過基因測序和代謝組學分析，闡明了其防病機制，為新型微生物農(nóng)藥的開發(fā)奠定了基礎。截至2021年底，我國已審定登記微生物農(nóng)藥1248個，基本能滿足設施蔬菜病蟲害防控需求。以我國設施蔬菜種植大縣山東壽光為例，2021年全市設施蔬菜微生物防治面積已達37.4%，綜合防治效果顯著。研究發(fā)現(xiàn)，通過合理搭配不同類型的微生物制劑，如將解磷菌與木霉菌聯(lián)合使用，不僅能提高防病效果，還可促進作物生長，實現(xiàn)防病促生雙重效益。

隨著微生物農(nóng)藥新產(chǎn)品、新技術的不斷涌現(xiàn)，微生物防治在設施蔬菜綠色生產(chǎn)中的作用將進一步凸顯。微生物農(nóng)藥具有高效、環(huán)保、無殘留等顯著優(yōu)勢，能有效解決化學農(nóng)藥帶來的農(nóng)產(chǎn)品安全隱患。下一步，應加大政策引導和財政扶持力度，通過產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新，突破微生物活性成分發(fā)掘、工程菌種選育、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝優(yōu)化等瓶頸技術。同時，加強產(chǎn)品質(zhì)量標準體系建設，建立完善的菌種資源庫，規(guī)范菌種貯藏和生產(chǎn)管理流程，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性和應用效果。通過技術創(chuàng)新與標準化管理，推動更多優(yōu)質(zhì)高效的微生物防治產(chǎn)品走向市場，助力設施蔬菜產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效、綠色發(fā)展。

二、物理防治技術研究與應用現(xiàn)狀

1、熱處理防治

熱處理是一種利用熱力殺滅或抑制病原菌和害蟲的物理防治技術，具有操作簡單、無化學殘留等優(yōu)點，在設施蔬菜生產(chǎn)中得到越來越多地應用。研究表明，采用50-60℃的熱水浸泡處理黃瓜種子15-30分鐘，可有效抑制枯萎病菌和炭疽病菌的活性，發(fā)芽后的幼苗生長健壯，病害發(fā)生率顯著降低。此外，利用日光溫室進行土壤熱處理，通過棚內(nèi)密閉、地表覆蓋透明薄膜等措施，可使土壤溫度升高到45-55℃，持續(xù)2-4周，不僅能夠殺滅青枯病菌，還可對土傳性病毒、線蟲等多種土壤病原體也有很好的滅殺效果。經(jīng)過土壤熱處理后番茄青枯病發(fā)病率可由25.3%降至2.4%。土壤熱處理技術操作簡便，已在我國北方設施菜田推廣應用，設施黃瓜青枯病防治采用該技術的比例已超過60%，為有效遏制土傳病害、提高瓜果類蔬菜產(chǎn)量品質(zhì)發(fā)揮了重要作用。

熱處理防治技術因其操作簡單、成本低廉、無化學殘留等優(yōu)點，在設施蔬菜生產(chǎn)中得到越來越廣泛地應用與推廣。除了采用熱水浸種處理和日光溫室土壤熱處理外，科研人員還探索出了多種行之有效的熱處理防治方式。例如，對于反季節(jié)茄果類蔬菜育苗，可采用蒸汽處理基質(zhì)的方法，通過高溫蒸汽使育苗基質(zhì)溫度升至70-100℃，并保持1-3小時，可徹底殺滅枯萎病菌、根結線蟲等多種土傳病蟲害，處理后秧苗生長健壯，定植成活率高。再如，對于黃瓜、甜瓜等瓜類蔬菜，常采用地膜覆蓋聯(lián)合熱水灌根的方式防治枯萎病，即在定植時將嫁接苗根部浸入50-60℃熱水中2-5分鐘，同時在植株根部覆蓋黑色地膜吸收熱量，使土壤溫度升高并維持一定時間，可有效抑制枯萎病菌的侵染，提高植株成活率。此外，在番茄、辣椒等茄果類蔬菜大棚常年連作導致重茬障礙發(fā)生的區(qū)域，可采用太陽能集熱系統(tǒng)對土壤進行原位滅菌處理。該系統(tǒng)通過集熱管將太陽能轉化為熱能并傳導至土壤，使土層溫度上升到50-55℃，并持續(xù)2-4周，可有效抑制土傳青枯病、黃萎病等多種病害的發(fā)生，減少化學農(nóng)藥施用量30%以上，實現(xiàn)土壤健康修復與高產(chǎn)增效的雙贏。可見，熱處理防治技術具有廣闊的應用前景，是推進設施蔬菜綠色生產(chǎn)不可或缺的重要技術手段。

2、電磁輻射防治

電磁輻射是一種利用特定波長的電磁波，對作物體表或土壤中的病原菌、害蟲等進行殺滅或抑制的物理防治技術。紫外線-C（UV-C）是一種波長在200-280nm之間的短波紫外線，具有較強的殺菌能力。采用UV-C對番茄灰霉病菌進行輻照處理，在輻照劑量為120μW·s/cm2時，對孢子的殺滅率可達99.9%，輻照處理對成熟番茄果實品質(zhì)無明顯影響。γ射線是一種穿透力極強的電磁波，可用于果蔬采后殺蟲處理。研究表明，γ射線能夠有效破壞害蟲的DNA結構，抑制其生長發(fā)育，且對果蔬的營養(yǎng)成分影響較小。2021年，我國已建成投運農(nóng)產(chǎn)品輻照中心122個，電子加速器裝置總功率達到15000kW，電磁輻射殺蟲技術已成為設施內(nèi)蟲害、貯運期病蟲害防治的重要補充手段。以草莓為例，采用0.4kGy劑量的γ射線輻照處理后，果實貯藏期間腐爛率明顯下降，貨架期延長7-10天，商品果率提高5%-8%。此外，研究發(fā)現(xiàn)，適量的電磁輻射還可以誘導植物產(chǎn)生抗病性，增強其自身免疫力。例如，在黃瓜幼苗期進行低劑量UV-B輻照處理，可顯著提高植株對白粉病的抗性，減少病害發(fā)生率20%-30%。

電磁輻射防治技術因具有穿透力強、無化學殘留等特點，發(fā)展前景廣闊。但在實際應用中，應嚴格控制輻照劑量和處理時間，建立完善的質(zhì)量控制體系，避免對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)造成損害。同時，需要加強對輻照設備操作人員的培訓，確保安全規(guī)范使用。

三、綜合防治模式研究與應用現(xiàn)狀

綜合防治是將多種防控措施有機整合，形成優(yōu)勢互補、協(xié)同增效的系統(tǒng)化防控模式，是實現(xiàn)設施蔬菜病蟲草害綠色可持續(xù)防控的必由之路。研究表明，在番茄連作栽培中，采取嫁接抗病砧木、太陽能熱處理育苗基質(zhì)、定期釋放天敵昆蟲、配合使用生物農(nóng)藥等多項綠色防控措施，可有效遏制土傳病害、薊馬、潛葉蠅等的危害，與常規(guī)防治相比，化學農(nóng)藥使用量可減少52.6%，番茄商品果率提高12.4%，實現(xiàn)了環(huán)境、經(jīng)濟、社會效益的多贏。又如，在黃瓜與甜椒茬口輪作體系中，選用根結線蟲抗性砧木嫁接，采用全膜雙壟溝播技術，配合性誘劑引誘黃瓜瓜蚜，再對性誘板上的害蟲集中噴殺，構建了“減施增效、一體推進”的綜合防控新模式，每畝可減少8.7kg化學農(nóng)藥用量，節(jié)本增效2350元。近年來，在國家政策與地方財政的大力支持下，各地因地制宜開展了形式多樣的綠色防控集成示范，截至目前，全國已建立設施蔬菜綠色防控示范區(qū)320余個、集成示范面積達35萬畝，在減施增效、提質(zhì)增收等方面取得了顯著成效，積累了一批可復制、可推廣的實用技術模式，為在更大范圍內(nèi)推進設施蔬菜綠色植保防控技術的規(guī)模化應用指明了方向。下一步，要在總結現(xiàn)有示范經(jīng)驗的基礎上，加大試驗示范力度，建立健全綠色防控技術標準規(guī)程和配套政策，加快構建“區(qū)域示范、農(nóng)戶承接、企業(yè)帶動、政府引導”的新型農(nóng)業(yè)技術推廣運行機制，促進先進適用技術在千家萬戶落地生根，不斷開創(chuàng)設施蔬菜綠色發(fā)展新局面。

四、存在問題與對策建議

1、提升生物防治技術的應用效果

近年來，設施蔬菜種植面積不斷擴大，生物防治技術在綠色植保中發(fā)揮著越來越重要的作用。其效果的穩(wěn)定性和應用范圍的拓展是當前亟須解決的難題。大量設施蔬菜種植戶在實踐中遇到的困難，反映出技術支持的迫切需求。要解決這些問題，關鍵在于加強基礎研究和應用創(chuàng)新。在天敵昆蟲和微生物制劑方面，應加強篩選與改良工作，重點關注其環(huán)境適應性和防控效果。例如，可以通過定向選育和基因編輯技術，培育出適應不同溫濕度條件的天敵昆蟲品系，提高其在設施環(huán)境中的存活率和繁殖能力。對于微生物制劑，可以探索新型菌株的分離與鑒定，或者通過發(fā)酵工藝優(yōu)化，提高有效成分的含量和穩(wěn)定性。在生物防治的生產(chǎn)工藝方面，需要進行系統(tǒng)性的優(yōu)化，以提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。這包括改進培養(yǎng)基配方、優(yōu)化發(fā)酵參數(shù)、創(chuàng)新干燥技術等。例如，可以開發(fā)智能化的發(fā)酵設備，實現(xiàn)對溫度、pH值、溶氧量等關鍵參數(shù)的精準控制，確保每批次產(chǎn)品的質(zhì)量一致性。同時，應探索新型制劑技術，如微膠囊化、緩釋制劑等，以提高生物防治在田間環(huán)境中的持效性。深入研究不同生物防治方法之間的相互作用機制，是開發(fā)高效復合型生物防治產(chǎn)品的關鍵。通過系統(tǒng)的相容性試驗和協(xié)同效應研究，可以篩選出具有增效作用的生物防治方法組合。例如，某些真菌內(nèi)生菌與昆蟲病原線蟲的聯(lián)合應用，可能會產(chǎn)生顯著的協(xié)同防控效果。此外，還可以探索生物防治方法與植物生長促進菌的復合應用，既可達到控制病蟲害，又可促進作物生長，實現(xiàn)一舉兩得。

2、加強物理防控技術的研發(fā)與集成

在物理防控技術的研發(fā)與集成方面，我國綠色植保產(chǎn)業(yè)仍存在不少短板，亟需加大力度進行技術創(chuàng)新和整合。深入研究熱處理、光控、聲控等物理防控技術的作用機理是基礎工作，通過這些研究可以更好地優(yōu)化處理參數(shù)，提高防控效果。以熱處理技術為例，開發(fā)智能化設備可以實現(xiàn)對不同作物、不同生長階段的精準調(diào)控，大幅提升防控效果。同時，物理防控技術與其他防控措施的協(xié)同應用也值得深入探索，如將熱處理與生物拮抗菌結合使用，可能會產(chǎn)生意想不到的協(xié)同效應。開發(fā)集成多種物理防控手段的智能化設備，則有望實現(xiàn)防控效果質(zhì)的飛躍。在新型物理防控技術的開發(fā)方面，納米材料和等離子體技術等前沿科技的應用，可能會為病蟲害防控和種子處理帶來革命性的突破。此外，建立完善的物理防控技術效果評價體系也是不可或缺的環(huán)節(jié)，它為技術優(yōu)化和推廣應用提供了科學依據(jù)。通過這些多方位的技術創(chuàng)新，我們有望大幅提升物理防控技術的實用性和有效性，為設施蔬菜綠色植保提供更多樣化、更高效的技術選擇。

3、突破綠色植保關鍵核心技術

綠色植保防控技術是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及生物學、化學、物理學、信息科學等多個學科領域，需要持續(xù)的技術創(chuàng)新和突破。目前，生物源農(nóng)藥創(chuàng)制、病原菌快速診斷、天敵昆蟲規(guī)模化繁育等一批關鍵核心技術還有待進一步突破，這些技術瓶頸在一定程度上制約了綠色植保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在生物源農(nóng)藥創(chuàng)制方面，深入開展植物源、微生物源等活性物質(zhì)的篩選和評價工作至關重要。這不僅需要大量的實驗室研究，還需要田間試驗的反復驗證，以開發(fā)出真正高效、低毒、低殘留的新型生物農(nóng)藥。病原菌快速診斷技術的突破則有賴于分子生物學等前沿科技的應用。實時熒光定量PCR、基因芯片等技術的深入研究和優(yōu)化，有望實現(xiàn)對病原菌的精準鑒定和早期預警，為及時有效的防控措施提供重要依據(jù)。在天敵昆蟲繁育方面，攻克工廠化規(guī)模化繁育的技術難題是提高天敵昆蟲質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關鍵。這需要在飼養(yǎng)條件、飼料配方、繁育工藝等多個方面進行創(chuàng)新。此外，加強綠色植保技術的集成創(chuàng)新也不容忽視。探索生物農(nóng)藥與天敵昆蟲的協(xié)同增效機制，開發(fā)新型復合防控技術，都有可能帶來防控效果質(zhì)的提升。通過這些持續(xù)的技術創(chuàng)新和突破，我們有望不斷提升綠色植保的科技水平，為設施蔬菜的綠色高質(zhì)高效生產(chǎn)奠定更加堅實的技術基礎。

總而言之，隨著綠色發(fā)展理念深入人心，綠色植保防控技術作為設施蔬菜生產(chǎn)的重要發(fā)展方向已成為行業(yè)共識。通過政策、市場、科技等多方協(xié)同發(fā)力，強化技術集成與模式創(chuàng)新，必將推動設施蔬菜綠色高質(zhì)高效發(fā)展，為保障國家食物安全、改善人民生活品質(zhì)做出重要貢獻。

（作者單位：121000遼寧省錦州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務中心（錦州市植物保護中心））