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水稻病虫害绿色综合防治技术新进展


2026-04-23

水稻作为全球超过半数人口的主粮,其生产安全关乎国计民生。然而,病虫害的侵袭一直是制约水稻高产、稳产和优质的主要生物胁迫因素。长期以来,化学农药的过度依赖导致了“3R”问题(抗药性、再猖獗、残留),对生态环境和食品安全构成严重威胁。在此背景下,以生态学为基础,融合多种防治手段,旨在减少化学农药使用的水稻病虫害绿色综合防治(Integrated Pest Management, IPM)技术体系,日益成为全球植保领域的共识与发展方向。近年来,随着生物技术、信息技术和智能装备的进步,IPM技术体系不断被注入新的内涵,展现出更为广阔的应用前景。

一、 绿色综合防治的核心理念与演进

水稻病虫害绿色综合防治并非单一技术,而是一个强调系统性的管理策略。其核心在于从稻田生态系统整体出发,以农业防治为基础,积极保护利用自然天敌,科学使用生物农药,合理协调应用物理、化学等防治措施,将病虫害控制在经济危害水平之下,同时最大限度地减少对人与环境的不良影响。近年来,其理念已从早期的“综合治理”进一步向“生态调控”“绿色防控”深化,更加强调发挥生态系统自身的服务功能(如天敌控害、作物抗性),并通过精准监测与智能决策,实现防治的靶标性和时效性。

二、 关键技术领域的新进展

1. 抗性品种的挖掘与利用

利用作物自身抗性是绿色防控最经济、环保的基石。传统杂交育种在抗性品种选育上持续发力。更为显著的是,随着分子生物学发展,分子标记辅助选择(MAS)基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)为抗性育种带来了革命性变化。研究者不仅能够快速聚合多个抗性基因,培育广谱、持久抗性品种,还能精准编辑感病基因,创制新抗源。例如,针对稻瘟病、白叶枯病等重大病害,多个关键抗性基因已被成功克隆并应用于育种实践。

2. 生态工程与天敌保护利用

通过农田景观和生境管理来增强自然控害能力是生态调控的核心。当前进展包括:在田埂上种植芝麻、大豆、香根草等蜜源植物或诱集植物,为天敌(蜘蛛、寄生蜂、瓢虫等)提供栖息地和替代食源,显著提升其对稻飞虱、稻纵卷叶螟等害虫的控害效能;构建“稻-鸭”、“稻-渔”、“稻-虾”等种养复合生态模式,利用鸭、鱼等动物取食害虫和杂草,同时其活动能改善田间小气候和土壤结构,形成动态平衡的生态系统。

3. 生物防治技术的升级与多元化

生物防治技术正从单一产品向多元化、高效化发展。微生物农药方面,除苏云金杆菌(Bt)、白僵菌、绿僵菌等传统制剂在剂型改良(如纳米微胶囊、可分散油悬浮剂)上取得进展外,针对稻瘟病的解淀粉芽孢杆菌、针对纹枯病的井冈霉素及其衍生物的应用日益成熟。天敌昆虫的工厂化繁殖与释放技术,如赤眼蜂防治螟虫,已实现大规模应用并建立了区域配送体系。此外,植物源农药(如苦参碱、印楝素)和信息素的研发应用也愈加广泛,素诱杀和迷向法在二化螟、稻纵卷叶螟的防控中效果显著。

4. 精准监测与智能预警

物联网、大数据、人工智能和遥感技术的融合,正深刻改变病虫害监测预警方式。田间自动化虫情测报灯孢子捕捉仪可实时上传数据至云平台;结合卫星与无人机遥感影像,能够大范围监测作物长势和可能发生的胁迫;利用深度学习算法对害虫图像、病害斑纹进行自动识别与计数,极大提高了监测效率和准确性。基于多源数据的预测模型能够更精准地预测病虫害发生期、发生量和流行风险,为防治决策提供科学依据。

5. 精准施药与减量增效

在必须使用化学农药时,精准施药技术是实现减量的关键。自走式高地隙喷杆喷雾机无人机航空植保已成为主流施药装备。尤其是植保无人机,通过高精度导航、变量施药控制、静电喷雾或雾滴沉降技术,可将药液精准喷洒于靶标,减少漂移和流失。结合精准监测预警,实施按需施药对靶施药,可显著提高农药利用率,减少使用频次和总量。

三、 主要病虫害绿色综合防治技术集成示例

目标病虫害绿色综合防治技术集成方案
稻飞虱1. 种植抗(耐)虫品种;2. 田埂种植芝麻等蜜源植物保育蜘蛛、黑肩绿盲蝽等天敌;3. 前期浅水灌溉、适时晒田,创造不利发生环境;4. 使用黄色粘虫板监测;5. 科学用药:优先选用苦参碱等植物源农药或噻虫嗪等高效低剂,在若虫孵化盛期对准稻丛基部喷雾。
稻纵卷叶螟1. 利用素诱捕器进行监测和大量诱杀;2. 释放螟黄赤眼蜂进行生物防治;3. 保护利用稻田蜘蛛、绒茧蜂等天敌;4. 合理施肥,避免稻株过嫩徒长;5. 药剂防治:选用短稳杆菌、甘蓝夜蛾核型多角体病毒等微生物农药或氯虫苯甲酰胺等靶标药剂,在卵孵化盛期施药。
稻瘟病1. 选用抗病品种,注意品种轮换与合理布局;2. 种子消毒处理;3. 科学管水施肥,增施硅钾肥,增强植株抗性;4. 利用孢子捕捉仪监测病菌动态;5. 生物预防:分蘖期喷施解淀粉芽孢杆菌或井冈霉素;6. 化学防治:在叶瘟发病初期或破口前3-5天喷施三环唑、稻瘟灵等药剂进行预防。
水稻纹枯病1. 打捞菌核,减少初侵染源;2. 宽行窄株栽插,改善通风透光条件;3. 实行“浅-湿-干”间歇灌溉,降低田间湿度;4. 合理施用氮肥;5. 生物防治:喷施井冈霉素、申嗪霉素;6. 化学防治:在分蘖末期至孕穗期病丛率达20%时,选用噻呋酰胺、苯醚甲环唑等药剂对准稻株中下部喷雾。

四、 挑战与未来展望

尽管绿色综合防治技术取得长足进步,但其大面积推广应用仍面临挑战:小农户认知接受度与技术水平有限;部分生物防治产品成本较高、见效相对较慢;多技术集成的标准化、本地化方案有待完善;跨区域的生态协同调控机制尚未形成。

未来,水稻病虫害绿色防控将朝着智能化生态化全域化方向深度融合:一是借助数字农业技术,构建“天空地”一体化智能监测预警网络和决策支持系统,实现防控的精准化与智能化。二是深化生态工程研究,从单一田块扩展到区域景观尺度,优化作物布局与生境结构,全面提升农田生态系统的稳定性和可持续控害能力。三是发展多靶标、多功能的生物制剂和智能响应型农药新剂型。四是加强政策引导与社会化服务,通过统防统治、绿色防控示范区建设、生态补偿等方式,推动绿色防控技术落地生根。

综上所述,水稻病虫害绿色综合防治技术正处在传统经验与现代科技交汇创新的关键时期。只有坚持生态优先、系统治理、科技赋能的原则,构建适应不同生态区的现代化绿色植保技术体系,才能确保水稻生产的绿色、安全与可持续,筑牢国家粮食安全的生态屏障。

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