农药减施与绿色植保技术在农田生态系统中的影响与可持续性分析

2023-11-17马秀玲朱庆荣

新农民 2023年28期

马秀玲，朱庆荣

（汶上县农业农村局，山东汶上 272500）

1 前言

随着人们对环境污染和食品安全的关注日益增加，传统的农药使用模式已经引发了许多问题，如土壤和水体污染、生态系统破坏以及农产品中农药残留超标等。因此，探索农药减施和绿色植保技术对农田生态系统的影响，并分析其可持续性，对于推动农业向更环保、高效、可持续的方向发展具有重要意义。

2 农药减施与绿色植保技术概述

2.1 农药减施的定义与目标

农药减施是指通过合理的农药使用技术和管理策略，减少农药的施用量和频次，以达到降低农药对环境和生态系统的影响。

农药减施的目标如下所示：

首先，减少农药使用量，通过合理的农药剂量和施用时机的确定，减少农药的使用量，以降低环境负荷和农产品中农残的残留。其次，降低农药对环境的影响，通过选择低毒性、低残留的农药品种，合理地施用方法和技术，减少农药对土壤、水体和非目标生物的污染风险。最后，保护生态系统，通过减少农药对农田生态系统的干扰，促进生态平衡和生物多样性的维持。

2.2 绿色植保技术的种类与原理

首先是生物控制技术，利用天敌、寄生生物、微生物等自然界中存在的生物资源，对农作物病虫害进行生物防治，以减少对农药的依赖。其次是生态调控技术，通过调整农田生态系统的结构和功能，利用生态间作、轮作、覆膜等措施，增加有益生物的数量和多样性，防止病虫害的发生。最后是智能化技术，应用现代信息技术、传感技术和自动化设备，实现农田病虫害监测、预警和精准防治，精确施药，减少农药的使用量和损失[1]。

3 农药减施与绿色植保技术对农田生态系统的影响

3.1 土壤生物多样性与微生物活性

3.1.1 农药减施

首先是减少农药使用量和频次，农药减施的目标是通过合理使用农药，减少农田中的农药使用量和频次，从而降低土壤中农药的残留量。农药残留对土壤微生物产生负面影响，抑制微生物的生长和活动，导致土壤生物多样性的降低。然而，通过减少农药使用量，可以减轻土壤微生物受到的毒性影响，保护和促进土壤微生物的生存和多样性。其次是促进土壤微生物多样性，农药的使用会选择性地抑制某些微生物群体，破坏土壤微生物群落的平衡，降低土壤微生物的多样性。但是，农药减施能够降低土壤中农药的浓度和频次，减少对微生物的选择性抑制，有利于土壤微生物群落的恢复和多样性的提高。增加土壤微生物多样性有助于提高土壤养分的转化能力，促进有机物质的分解和循环，维持土壤生态系统的健康和稳定。最后是增加土壤微生物活性，农药的使用对土壤微生物的活性也有一定的抑制作用，降低土壤中微生物的代谢活性和功能。然而，农药减施有助于恢复土壤微生物的活性和功能，提高土壤微生物的呼吸作用和酶活性等关键指标。增加土壤微生物的活性能够促进养分的转化和有机物质的降解，提高土壤肥力，增加农作物对养分的吸收和利用效率[2]。

3.1.2 绿色植保

首先是促进生物防治，绿色植保技术中的生物防治手段通过引入天敌、寄生生物和微生物等生物资源，替代农药，有针对性地控制农作物病虫害的发生和传播，减少对农药的依赖。这种生物防治方法能够在不对非目标生物产生负面影响的情况下，保护和促进土壤生物多样性和微生物活性。通过生物防治，农田生态系统可以建立相对平衡的生态系统，促进有益生物的繁殖和生长，提高农田生态系统的稳定性和抵抗力。其次是生态调控，通过倡导合理的轮作制度和生态间作植被，绿色植保技术改善了农田环境，为土壤微生物提供更多的生境和资源。合理的轮作制度改善了土壤养分的利用效率，减少了病虫害的发生，有利于维持土壤微生物群落的多样性和活性。引入生态间作植被提供了多样的植物群落，增加了土壤中有机质的输入，改善了土壤结构，为土壤微生物的生长和活动提供了良好的条件。最后是有机肥料的应用，有机肥料作为绿色植保技术中广泛采用的肥料形式，主要来源于动植物的有机废弃物和有机农业生产过程中的副产品。有机肥料富含有机质和营养元素，能够改善土壤的肥力和水分保持能力，为土壤微生物提供营养和生境[3]。

3.2 农田生态链与生态平衡

3.2.1 农药减施

首先是保护益虫和天敌，农药的使用通常会对益虫和天敌产生负面影响，因为它们与害虫有相似的生物特性。然而，农药减施的策略可以减少农田中农药的使用量和频次，从而降低了对益虫和天敌的毒性影响。益虫和天敌在农田生态系统中扮演着重要的角色，它们是天然的害虫控制者。通过减少农药的使用，有利于维持益虫和天敌的种群数量和多样性，从而保持它们对害虫的天敌作用。这有助于建立健康的生物链条，确保害虫数量的适度控制，减少对农作物的损害。

其次是促进花粉传播者的生存，某些农药会对蜜蜂等花粉传播者产生毒性，影响它们的生存和繁殖能力。这对植物的繁殖和生态系统的稳定都具有负面影响。通过农药减施的策略，农田中的农药使用量减少，有助于保护蜜蜂等重要的传粉生物。这样，传粉生物能够更好地执行它们的传粉任务，促进植物的繁殖和生态系统的稳定[4]。

3.2.2 绿色植保

首先是生物防治的促进作用：

绿色植保技术通过引入天敌和益生物来控制害虫的发生和繁殖，实现了生物控制的效果。天敌和益生物，如寄生蜂、捕食性昆虫等，是天然的害虫控制者，它们以害虫为食，帮助减少害虫的数量。绿色植保技术中的生物防治措施能够建立起一个相对平衡的生态系统。通过控制害虫的天敌，有利于调节害虫种群的数量，防止害虫暴发和大规模损害农作物。这样，农田生态链能够保持相对稳定和平衡的状态。

其次是生态调控，绿色植保技术通过生态调控措施，如合理的轮作制度、生态间作植被等，增加了农田生态系统中的生物多样性。合理的轮作制度能够改善土壤环境，减少单一作物连续种植所带来的害虫和病虫害的积累。生态间作植被引入不同类型的植物群落，提供了更多的生境和资源，吸引了更多的有益生物栖息和繁殖。生态调控有助于维持农田生态链的完整性。通过增加农田生态系统中的生物多样性和生物群落的稳定性，绿色植保技术确保了各个环节的相互作用和依赖关系。这样，农田生态链能够保持良好地循环和平衡，维持农田生态系统的健康和稳定。

4 农药减施与绿色植保技术的可持续性分析

4.1 经济可持续性

4.1.1 农药减施与绿色植保技术的成本效益分析

成本分析：农药减施和绿色植保技术通常需要投入一定的成本，如引入天敌和益生物、采用生态调控措施、购买有机肥料等。然而，长期来看，通过减少农药的使用和改善农田生态系统的健康，这些技术可以减少农药的购买成本，降低了农药使用频次和数量。同时，生物防治和生态调控措施可以提高农田的产量和质量，带来额外的经济收益。

效益分析：农药减施和绿色植保技术带来的效益不仅体现在经济层面，还包括环境效益和社会效益。减少农药的使用有助于减轻土壤和水体的污染，保护生态环境，从而降低了环境修复和治理的成本。此外，绿色植保技术能够提高农田生态系统的稳定性和农作物的抗病虫能力，减少了对农药的依赖，降低了害虫抗药性的发展风险，促进了农业的可持续发展[5]。

4.1.2 农民收益分析

收益提升：农药减施和绿色植保技术的实施有助于提高农民的收益。通过减少农药的使用，农民可以节约农药购买成本，并降低了劳动力和设备的投入。此外，绿色植保技术中的生物防治和生态调控手段可以提高农田的产量和质量，增加农产品的市场竞争力，从而带来更高的经济收益。

4.2 环境可持续性

4.2.1 农田生态系统稳定性与耐性分析

首先，农药减施对农田生态系统的稳定性具有积极影响，农药的过度使用可能破坏农田生态系统的稳定性，打破了自然的平衡。然而，农药减施的策略有助于降低农田中农药的使用量和频次，减少了对农田生态系统的干扰。这有助于保持农田生态系统的相对稳定状态，维持生物多样性和生态链的完整性。

其次，绿色植保技术中的生物防治和生态调控手段有助于提高农田生态系统的耐性。引入天敌和益生物可以增加农田中的生物多样性和生态链的复杂性，增强系统对外界干扰的抵抗能力。生态调控措施如合理的轮作制度和生态间作植被改善了土壤环境，提供了更多的生境和资源，促进了生物群落的稳定发展。

4.2.2 农田生态系统恢复与保护

首先，过度使用农药可能导致农田生态系统的破坏和退化，对土壤微生物、土壤结构和生物多样性造成不良影响。然而，农药减施的策略可以减少农药的使用量和频次，为农田生态系统的恢复提供了机会。减少农药的使用有助于改善土壤质量，恢复土壤微生物的活性和功能，促进生态系统的自我修复能力。其次，绿色植保技术中的生物防治和生态调控手段有助于保护农田生态系统的健康。生物防治通过引入天敌和益生物来控制害虫的发生和传播，减少对化学农药的依赖。生态调控措施通过合理的农田管理措施，改善土壤环境，增加生物多样性和生态链的稳定性，为农田生态系统提供保护和恢复的机会。