探討林業(yè)育苗技術(shù)創(chuàng)新對病蟲害抵御能力提升的作用

本研究聚焦林業(yè)育苗技術(shù)創(chuàng)新在增強病蟲害抵御能力方面的關(guān)鍵作用。通過深人分析創(chuàng)新育苗技術(shù)的應(yīng)用，闡述其如何從優(yōu)化苗木生長環(huán)境、強化苗木自身生理機能等多維度提升對病蟲害的抵御力。結(jié)合實際案例與數(shù)據(jù)，探討創(chuàng)新育苗技術(shù)在林業(yè)生態(tài)保護與可持續(xù)發(fā)展中的重要意義，為林業(yè)育苗實踐提供科學(xué)依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)，助力林業(yè)產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

林業(yè)在生態(tài)環(huán)境建設(shè)中處于核心地位，在維持生態(tài)平衡中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但是病蟲害始終是危害林業(yè)健康發(fā)展所面臨的主要問題。傳統(tǒng)林業(yè)育苗技術(shù)中病蟲害防治存在著很多缺陷，例如，育苗環(huán)境調(diào)控不準(zhǔn)確，育苗本身抗逆性培養(yǎng)不到位等，這些缺陷使育苗在成長過程中容易受到病蟲害危害，并且一旦感染上病蟲害，傳播迅速，防治困難。所以林業(yè)育苗技術(shù)的革新刻不容緩。通過對育苗技術(shù)進行革新，可以在源頭上增強苗木對病蟲害的抵御能力，降低病蟲害出現(xiàn)的概率，減少經(jīng)濟損失，有利于林業(yè)資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定保護。

一、林業(yè)育苗技術(shù)創(chuàng)新對病蟲害抵御能力提升的作用

林業(yè)育苗技術(shù)創(chuàng)新在多維度提高病蟲害抵御能力方面效果顯著，表現(xiàn)在優(yōu)化苗木生理機能、改善生長環(huán)境、建立生物防御機制、降低病原暴露機會等方面，從各方面提高苗木應(yīng)對病蟲害威脅的韌性和抵抗力。

就苗木生理機能優(yōu)化而言，創(chuàng)新技術(shù)著力于培育更加強健的苗木個體。例如，利用精確的營養(yǎng)調(diào)節(jié)技術(shù)，根據(jù)苗木的不同生長階段供應(yīng)氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，可以促進苗木細胞的健康分裂和分化，從而使其組織器官的發(fā)育更加完善。莖干組織完全木質(zhì)化可以給苗木帶來更強的機械支撐力，在遇到蟲害啃食或者外力侵襲等情況下降低物理性損傷，保持植株形態(tài)的穩(wěn)定性；葉片角質(zhì)化程度增加，能有效地阻隔病原菌孢子黏附和入侵，減少病菌感染機會。適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)補給同樣能夠提升苗木的光合作用效率，并積累豐富的碳水化合物及其他能量物質(zhì)，進而為苗木自身防御反應(yīng)的發(fā)動儲備充足的能量。

改善生長環(huán)境對創(chuàng)新育苗技術(shù)，增強病蟲害抵御能力具有重要意義。該智能環(huán)境監(jiān)測與調(diào)控系統(tǒng)可實時感知育苗環(huán)境內(nèi)溫度、濕度、光照強度和二氧化碳濃度等關(guān)鍵因子，根據(jù)苗木生長最佳環(huán)境參數(shù)模型準(zhǔn)確調(diào)整。在溫度控制方面，既要避免因溫度過高引起幼苗呼吸作用過強，耗用過多營養(yǎng)，又要防止溫度過低給幼苗帶來寒害，讓幼苗一直處在合適的生長溫度范圍內(nèi)，保持正常生理代謝。精準(zhǔn)調(diào)控濕度可以避免濕度過高導(dǎo)致真菌病害發(fā)生，例如，白粉病和霜霉病很容易在高濕環(huán)境中滋生蔓延；還可以避免濕度過低造成苗木水分脅迫而減弱苗木的抵抗力。適當(dāng)光照強度與光照時間可促進苗木光合作用與光形態(tài)建成，并提高苗木整體生長活力與抗逆性。

建設(shè)生物防御機制，是創(chuàng)新林業(yè)育苗技術(shù)的中心戰(zhàn)略之一。生物育種的方法是通過給予有益的微生物，例如內(nèi)生菌和根際促生菌等，使苗木的內(nèi)外構(gòu)建一個自然的生物屏障。這些對苗木有益的微生物與其形成了共生關(guān)系，這不僅有助于苗木吸收土壤中的不易溶解的營養(yǎng)元素，例如磷和鐵，還能促進苗木的健康成長；另一方面，它們能夠分泌多種抗菌物質(zhì)，如抗生素、抗菌肽等，直接抑制病原菌的生長繁殖。同時有益微生物也能誘導(dǎo)幼苗產(chǎn)生系統(tǒng)獲得性抗性，并啟動幼苗本身防御基因的表達，合成植保素和木質(zhì)素等次生防御物質(zhì)，使得苗木受到病蟲害襲擊時能快速作出免疫反應(yīng)，提高抵御病蟲害的能力。降低病原接觸機會，也為不容忽視之作用點，采用容器育苗及無土栽培技術(shù)，有效地隔絕了幼苗與自然土壤內(nèi)大量病原微生物及害蟲卵的接觸。容器育苗給幼苗提供一個獨立生長的空間，能使容器及基質(zhì)嚴(yán)格消毒，避免病原進入；無土栽培所使用的人造基質(zhì)，例如蛭石和巖棉，在經(jīng)過高溫殺菌或化學(xué)處理后，基本上不含有任何有害生物，從而從根本上減少了疾病和害蟲的風(fēng)險。

二、林業(yè)育苗技術(shù)創(chuàng)新提升病蟲害抵御能力的方法

1、精準(zhǔn)環(huán)境調(diào)控技術(shù)

在林業(yè)育苗技術(shù)的創(chuàng)新上，精準(zhǔn)環(huán)境調(diào)控是提高病蟲害抵御能力至關(guān)重要的措施，核心是利用現(xiàn)代科技手段實時監(jiān)測和精確調(diào)控育苗環(huán)境各參數(shù)。通過將高精度傳感器廣泛設(shè)置于育苗區(qū)域，可以準(zhǔn)確感知環(huán)境指標(biāo)如溫度、濕度、光照強度和二氧化碳濃度的微小變化。當(dāng)數(shù)據(jù)一旦偏離了預(yù)設(shè)的適合苗木生長或不利于病蟲害滋生的區(qū)域時，智能調(diào)控系統(tǒng)就會快速啟動對應(yīng)裝置進行調(diào)節(jié)。

就溫度調(diào)控而言，監(jiān)控溫度過高時遮陽網(wǎng)自動張開以降低陽光直射所產(chǎn)生的熱，而通風(fēng)設(shè)備則增加運轉(zhuǎn)速率以促進空氣流通并帶走過多熱量；如果溫度過低，將啟動加熱裝置以保證育苗環(huán)境保持在合適的溫度范圍內(nèi)。濕度控制也很重要，濕度過高時除濕機就會啟動，空氣濕度下降，真菌類病害比如黑斑病和銹病的滋生就會得到有效遏制，由于該類病害很容易在高濕環(huán)境中暴發(fā)，蔓延速度快。且光照強度不夠時，補光燈會自動點亮，確保苗木有足夠的光合作用來提高苗木的生長勢和抵抗力。準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)二氧化碳濃度可以促進苗木光合作用效率的提高，從而合成較多有機物質(zhì)為苗木本身生長和防御機制的建立提供足夠的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。以部分現(xiàn)代化林業(yè)育苗基地為例，應(yīng)用精準(zhǔn)環(huán)境調(diào)控技術(shù)，育苗過程中病蟲害發(fā)生率明顯下降，相較傳統(tǒng)育苗方式而言，通過降低發(fā)病率在 30%～50% 的范圍內(nèi)，苗木的健康狀況和存活率得到了顯著提升，這為未來林業(yè)生產(chǎn)提供了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

2、生物育種技術(shù)

生物育種技術(shù)是林業(yè)育苗期間病蟲害防治的一種新途徑，主要是依靠有益生物或者是代謝產(chǎn)物來提高幼苗對病蟲害的抵御能力，其中接種有益微生物就是常用而又行之有效的手段之一。如菌根真菌在和苗木根系產(chǎn)生共生關(guān)系之后，可以顯著擴大根系吸收的范圍，有利于苗木對土壤中水分和養(yǎng)分的更好吸收，特別是磷元素吸收效率得到顯著提高，進而促使苗木健壯生長。同時菌根真菌圍繞根系構(gòu)筑了生物保護屏障，菌絲體可物理性阻隔病原菌侵入并分泌抗生素等各種抗菌物質(zhì)、幾丁質(zhì)酶等物質(zhì)，能夠直接抑制病原菌的生長和繁殖，從而有效地預(yù)防根部病害如根腐病和猝倒病的發(fā)生。此外，使用生物制劑也是生物育種技術(shù)中的一個重要途徑，有些生物制劑富含植物源提取物和微生物代謝產(chǎn)物作為有效成分。這些組分可誘導(dǎo)幼苗產(chǎn)生系統(tǒng)獲得性抗性并刺激幼苗本身防御基因的表達，從而促進幼苗合成植保素和木質(zhì)素等次生代謝產(chǎn)物。

3、容器育苗及無土栽培技術(shù)

容器育苗與無土栽培技術(shù)在提升林業(yè)苗木對病蟲害的抵抗力方面具有顯著優(yōu)勢。所謂容器育苗，即將苗木培育于特定的容器之中，這種方法能有效防止苗木根系直接暴露于外部土壤，從而避免了與大量病原微生物的接觸。就容器的選擇而言，多用透氣性好、排水性好的材料，例如，塑料容器、無紡布容器等，育苗前要嚴(yán)格消毒容器，可用高溫蒸汽滅菌，也可用化學(xué)消毒劑浸入，以保證容器內(nèi)無菌環(huán)境。

無土栽培技術(shù)是一種通過使用人工配制的基質(zhì)來替代自然土壤，從而進行苗木培養(yǎng)的方法。通常使用的基質(zhì)是蛭石、珍珠巖和巖棉，它們質(zhì)地輕便，透氣性強，無菌且不含蟲卵。使用之前，基質(zhì)也應(yīng)徹底消毒，杜絕可能遺留的病原。無土栽培能準(zhǔn)確調(diào)控基質(zhì)的營養(yǎng)成分和水分含量，并根據(jù)幼苗不同生長階段所需提供，使得幼苗長勢旺盛，提高幼苗抗病蟲害能力。以花卉苗木培育為例，將無土栽培技術(shù)與容器育苗相結(jié)合，可以有效地避免由土壤傳播的根結(jié)線蟲病和立枯病。并且，無土栽培的環(huán)境比較干凈，方便衛(wèi)生管理和病蟲害監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對可能存在的病蟲害威脅，給林業(yè)苗木培育帶來比較安全的保障、穩(wěn)定的生長環(huán)境，有效增強苗木抵抗病蟲害能力。

4、智能監(jiān)測預(yù)警技術(shù)

智能監(jiān)測預(yù)警技術(shù)已經(jīng)逐步成為林業(yè)育苗中增強病蟲害抵御能力至關(guān)重要的方法。該技術(shù)以先進傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法為支撐，實現(xiàn)了對育苗環(huán)境和苗木生長狀況的全方位、實時性精準(zhǔn)監(jiān)測和預(yù)警。智能監(jiān)測系統(tǒng)的各種傳感器就像一個靈敏的“感官器官”，能準(zhǔn)確地感知育苗區(qū)域的溫、濕、光照強度、土壤酸堿度、空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù)的微小變化。比如溫度傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測氣溫波動，當(dāng)氣溫偏離苗木適宜生長范圍時，就會預(yù)示一些病蟲害滋生危險加大。濕度傳感器始終緊密監(jiān)測土壤和空氣的濕度狀況，因為濕度過高或過低都有可能為病原菌和害蟲提供一個有益的生存環(huán)境。光照傳感器能夠探測光照時長和強度以保證苗木能夠收到適宜光照用于光合作用，光照異常還可能和病蟲害發(fā)生有關(guān)。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將這些傳感器采集的大量數(shù)據(jù)傳輸給中央數(shù)據(jù)處理平臺。平臺中，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)起作用，實現(xiàn)了對長期累計數(shù)據(jù)的深人挖掘和分析。通過構(gòu)建一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，該系統(tǒng)可以有效地識別數(shù)據(jù)中的異常模式和趨勢，這些異常通常與病蟲害的發(fā)生和發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。比如，當(dāng)一個地區(qū)苗木生長速度驟然放緩并伴有具體環(huán)境參數(shù)發(fā)生異常改變時，就可能隱含著一些根部病蟲害悄悄入侵。

人工智能算法則進一步智能地處理和判斷這些數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測到病蟲害潛在風(fēng)險滿足預(yù)設(shè)閾值時，系統(tǒng)會即時發(fā)出準(zhǔn)確預(yù)警信息。預(yù)警信息可通過手機短信，電腦彈窗和警報聲等多種手段傳遞到林業(yè)育苗管理人員手中，以保證有關(guān)人員能及時了解病蟲害情況并采取適當(dāng)防治措施。在智能監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的幫助下，林業(yè)育苗工作者可以在病蟲害還沒有大范圍暴發(fā)前，通過調(diào)節(jié)育苗環(huán)境參數(shù)等有效干預(yù)措施進行防治、實施有針對性的藥劑防治或者生物防治等，這樣才能夠?qū)⒉∠x害給苗木帶來的危害降到最低限度，確保林業(yè)育苗健康高效發(fā)展，促進整體林業(yè)育苗產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的提高。

5、基因改良育苗技術(shù)

基因改良育苗技術(shù)是現(xiàn)代林業(yè)育苗領(lǐng)域中的前沿科技之一，為增強苗木病蟲害抵御能力提供了一條新途徑。這種技術(shù)是通過準(zhǔn)確地編輯、修飾或者導(dǎo)入幼苗基因中有益的基因片段來實現(xiàn)幼苗遺傳特性的根本轉(zhuǎn)變，使得幼苗具有更強大的抗病蟲害能力。實施基因改良育苗技術(shù)時，必須首先對不同病蟲害對苗木作用的分子機制進行深入研究。科研人員利用分子生物學(xué)和基因組學(xué)的先進技術(shù)手段，對病蟲害入侵苗木過程中所涉及的關(guān)鍵基因及信號通路進行細致解析。如針對真菌誘發(fā)的一些病害，發(fā)現(xiàn)苗木體中一些特定基因表達產(chǎn)物和真菌侵染過程關(guān)系密切。這些基因啟動后，苗木對真菌可能呈現(xiàn)易感性;相反，如果能用基因工程手段來調(diào)節(jié)或沉默這些基因，可望提高苗木抗病性。在深入了解上述分子機制的基礎(chǔ)上，可采取各種基因改良策略。利用如CRISPR-Cas9系統(tǒng)這樣的基因編輯方法，可以對苗木基因組中的某些特定基因位置進行精細的編輯操作。以提高對某害蟲抗性為例，可對害蟲鑒定或防御有關(guān)基因進行編輯，從而使這些基因編碼的蛋白質(zhì)能更加高效地鑒定和抵抗害蟲。比如，通過改變基因序列，使苗木產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)能夠干擾害蟲的消化酶系統(tǒng)，從而抑制害蟲對苗木的取食與生長發(fā)育。

6、混交育苗技術(shù)

混交育苗技術(shù)是從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，對不同樹種或者種類的幼苗經(jīng)過合理混植培育而成的一項常規(guī)高效林業(yè)育苗方式，創(chuàng)造了復(fù)雜多變的生態(tài)群落環(huán)境從而顯著增強了苗木對病蟲害的總體抵御能力。

混交育苗的核心在于樹種或者品種的選擇與搭配，在選擇混交樹種時需要充分考慮各樹種的生物學(xué)特性、生態(tài)習(xí)性以及相互關(guān)系。例如，將深根性樹種（如油松，其根系可深入地下3～5m ）與淺根性樹種（如刺槐，其根系主要分布在地面以下0.3～1.2m ）進行混植，可使植物根系覆蓋不同土壤層次。這種做法有助于植物更有效地利用土壤中的水分、營養(yǎng)及其他資源，減少不同樹種間的競爭，同時增強土壤的穩(wěn)定性和透氣性，為苗木生長營造良好的土壤環(huán)境，進而間接提升苗木對病蟲害的抵抗力。相關(guān)的科學(xué)研究指出，通過合理的土壤混交處理，土壤的孔隙度有可能增加 15%～25% ，同時土壤的含水量也能穩(wěn)定維持在 20% 230% 的范圍內(nèi)，本實用新型更加利于苗木根系吸收營養(yǎng)，使得苗木長勢更加旺盛，抵抗病蟲害能力相應(yīng)提高。

從病蟲害防治的角度來看，有的樹種具有天然的驅(qū)蟲或抗病特性，可以和病蟲害多發(fā)的樹種進行混交。如在松樹育苗過程中，可適當(dāng)混入可揮發(fā)驅(qū)蟲物質(zhì)的樟樹。數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)松樹林中混合種植300～500顆 /hm² 樟樹時，松毛蟲的數(shù)量可以減少40%～60% ，樟樹散發(fā)出的清香可以有效驅(qū)趕一些危害松樹的松毛蟲等蟲害，降低松樹被蟲害侵害的概率。同時，當(dāng)某些樹木遭受病蟲害的侵害，它們會釋放出化學(xué)信號物質(zhì)，以此來提醒周圍的其他樹種啟動其防御機制，這種“預(yù)警互助”的效果在混交林中表現(xiàn)得尤為明顯。此外，混交育苗形成的復(fù)雜群落結(jié)構(gòu)還增加了病蟲害傳播蔓延的機會，各樹種在枝葉形態(tài)、疏密程度、生長節(jié)律上存在差異，使得病蟲害在林間蔓延的路徑復(fù)雜曲折，難以形成大規(guī)模爆發(fā)。以針闊混交林為例，由于針葉樹（例如，馬尾松的針葉中氮的含量大約在 1.2%～1.8% 之間）和闊葉樹（楊樹的葉子中的氮含量大約在 2.0%0～2.5% 之間）葉片結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分存在差異，一些專性害蟲難以在兩種不同的葉片上都能成功地生存和繁殖，從而限制害蟲擴散。

林業(yè)育苗技術(shù)創(chuàng)新對增強病蟲害抵御能力起著無可取代的重要作用。通過打破傳統(tǒng)育苗技術(shù)限制，利用精準(zhǔn)環(huán)境調(diào)控、生物育種、容器育苗及無土栽培創(chuàng)新技術(shù)，可顯著增強幼苗抗病蟲害能力，減少林業(yè)病蟲害的發(fā)生與傳播，減少經(jīng)濟損失，維護生態(tài)環(huán)境。今后還需進一步加大科研投入力度，對育苗技術(shù)體系進行優(yōu)化創(chuàng)新，增強其可操作性與經(jīng)濟性，推動林業(yè)育苗技術(shù)創(chuàng)新成果得到廣泛應(yīng)用，促進林業(yè)產(chǎn)業(yè)向綠色、健康、可持續(xù)方向邁進，為建設(shè)美麗中國生態(tài)畫卷打下堅實基礎(chǔ)。