水稻病虫害防治中存在的问题及应对措施

收稿日期：2023-12-21

作者简介：吴庭慧（1976—），女，贵州都匀人，农艺师，主要从事农作物病虫害防治技术推广工作。

摘 要：水稻病虫害的发生呈现出新的特点和趋势，给水稻生产带来了新的挑战。传统的化学防治方法虽然在一定程度上控制了病虫害，但也导致了环境污染、病虫害抗药性增强等问题。基于水稻病虫害防治中存在的问题，提出了综合防治策略，包括生物防治、抗病虫害水稻品种的选育、农艺措施结合和信息技术应用等，通过多学科交叉融合和技术创新，为实现水稻病虫害的有效管理提供了新的思路。

关键词：水稻；病虫害防治；综合防治

中图分类号：S435.11 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）04–000-03

水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其生产的稳定性对世界粮食安全具有至关重要的意义。然而，在水稻的生长过程中，病虫害的发生频繁，严重威胁到水稻产量和品质。病虫害的种类繁多，包括真菌、细菌、病毒及各类昆虫害等，它们的发生不仅会减少水稻的产量，还可能降低稻米的品质[1]。因此，有效的病虫害管理是水稻生产中的关键环节。

1 水稻病虫害概述

水稻作为全球范围内最重要的粮食作物之一，其健康生长对保障世界食品安全至关重要。然而，在水稻生产过程中，病虫害问题一直是限制其产量和品质的主要因素[2]。病虫害影响水稻的生长发育，导致产量严重下降，甚至全株死亡，对水稻生产构成了极大的威胁。常见的水稻病害包括稻瘟病、白叶枯病、稻熏病等，而水稻害虫主要有稻飞虱、稻螟、稻田螟等。这些病虫害不仅会直接损害水稻，造成产量减少，还可能通过降低植株的抗逆性，使其更容易受到其他疾病和害虫的侵袭。

病虫害对水稻的影响是多方面的。首先，减产和降低品质。病虫害严重时，可以导致整个田块的水稻几乎绝收，严重影响了农民的经济收入[3]。其次，病虫害的防治成本高昂。为了控制病虫害，农民往往需要投入大量的化学农药，这不仅增加了生产成本，还可能引起环境污染和食品安全问题。最后，长期大量使用化学农药还容易导致病虫害抗性增强，使得防控更加困难。

2 水稻病虫害防治中存在的问题

2.1 水稻病虫害抗药性增强

水稻病虫害的抗药性增强主要是由于长期、频繁且单一化地使用化学农药导致的。在农业生产实践中，为了控制病虫害以保证水稻的高产和高质，农药被广泛使用，然而，依赖化学农药的做法逐渐导致害虫和病原体种群中抗药性基因的累积和扩散[4]。当一个害虫种群暴露于某种农药时，那些偶然具有抵抗该药物的遗传变异的个体将有更高的生存和繁殖机会。随着时间的推移，这些抗药性个体在种群中的比例逐渐增加，最终导致整个种群对该农药产生抗性。这种现象不仅仅局限于害虫，还发生在病原菌中，包括引起稻瘟病、白叶枯病等病原体。

抗药性的增强给水稻生产带来了严重影响。首先，它使得传统的化学控制方法效率大幅下降，农民不得不增加农药的使用剂量和频率，这不仅提高了生产成本，还加剧了对环境的污染。其次，为了控制已经产生抗药性的病虫害，研发新的农药变得迫切而必要，但这是一个既耗时又耗资的过程，而且新的农药最终也可能面临同样的抗药性问题[5]。最后，抗药性的增强还可能导致害虫和病原体种群的遗传多样性变化，有些极为有害的种群因此得以扩散或成为优势种群，使得病虫害防控工作更加困难，导致水稻产量和品质大幅下降，甚至会造成水稻作物的绝收。

2.2 非目标生物的影响

非目标生物的影响问题一般是由农药的广谱性和残留特性导致的。许多农药设计用于针对特定的害虫或病原体，但其作用机制和化学成分可能对非目标生物，包括有益生物如授粉昆虫（蜜蜂等）、捕食性天敌（瓢虫、蜘蛛等）和土壤中的微生物群落，也具有毒性。当这些农药在水稻田中使用时，不仅会杀死目标害虫，还会对这些非目标生物产生负面影响。例如，某些农药可能会通过接触或食物链影响非目标生物，导致其数量急剧下降或生理机能受损。这种对非目标生物的影响会产生一系列的生态和环境问题。一方面，有益生物的减少或消失破坏了农田生态系统的天然平衡，降低了生态系统的自我调节能力。例如，捕食性天敌的数量下降可能会导致害虫的次生暴发，因为害虫的自然控制机制被削弱了。另一方面，授粉昆虫的减少会影响作物的授粉效率，进而影响作物的产量和质量。

在更广泛的环境层面上，非目标生物的影响还可能扩展至水稻田周边的生态系统，通过水体和大气传播农药残留，影响更远处的生物多样性和生态健康。长期来看，这种影响可能导致生物多样性的减少，生态系统服务功能的下降，甚至可能对人类的健康产生间接影响。

2.3 次生害虫问题

次生害虫问题是指在农作物病虫害化学防治过程中，原本不构成主要威胁的害虫因生态环境的变化而突然暴发成为新的主要害虫的现象。在常规的农药喷施过程中，旨在控制特定主要害虫的农药不仅会杀死这些害虫，还可能消灭或抑制那些对农作物影响相对较小的非目标害虫的天敌。当这些天敌的数量减少，原本被自然控制在较低水平的次生害虫就会失去天然的制约力量而迅速繁殖，成为新的主要害虫。次生害虫的突然暴发不仅使得农作物遭受更严重的损害，还会导致农民在短时间内面临新的害虫防控挑战。例如，一种原本用于控制某种特定害虫的农药可能意外减少了捕食或寄生该次生害虫的自然敌害，如某些特定种类的昆虫或微生物，结果是次生害虫在没有天敌的情况下迅速增长，不仅迅速消耗了农作物资源，还可能导致病害的传播，因为一些害虫还能作为病原体的媒介。此外，次生害虫的问题还增加了农药使用的复杂性和成本。农民可能需要寻找新的农药应对突发的次生害虫，而这些新的农药又可能对更多的非目标害虫产生影响，由此形成一个恶性循环。长期而言，这种过度依赖化学农药的做法不仅会增加农业生产成本，还可能对环境和人类健康造成潜在风险。

2.4 害虫行为适应

害虫行为适应是指在农业生产中，由于持续的农药压力或环境变化，害虫通过改变其行为模式逃避或减轻农药的影响，从而能在农药施用的环境中生存和繁殖的现象。这种适应性行为的变化包括改变取食习惯、活动时间、繁殖地点及迁移模式等。例如，一些害虫可能会选择在农药施用较少或未施农药时出来活动或取食，或者改变其产卵场所，使其后代能在较安全的环境中孵化。此外，害虫也可能通过迁移至未受农药影响的区域逃避农药的作用。害虫行为适应的产生是一个复杂的进化过程，涉及害虫与其环境之间的相互作用。在人类的农业活动中，使用农药控制害虫是常见的做法，但这种做法无意中为害虫提供了强大的自然选择压力。那些能够通过行为改变避免农药影响的害虫，将有更高的生存率和繁殖机会，从而这些适应性行为会在害虫种群中得以保留和扩散。

害虫行为适应对农业生产具有显著影响。首先，它使得传统的农药控制策略效率降低，农民需要增加农药使用量或频率，进而增加了生产成本和环境污染风险。其次，害虫行为的改变可能导致害虫对作物的损害模式发生变化，会给作物保护带来新的挑战。例如，若害虫改变了其取食部位或时间，可能会使得原本有效的防控措施失效。最后，害虫行为适应还可能加剧害虫的地理分布和害虫种类的多样性变化，有些原本在某一地区不构成威胁的害虫，由于行为适应而开始在新的区域成为主要害虫。

3 水稻病虫害的综合防治策略

3.1 轮换使用农药与开发新型生物农药

实施轮换使用农药与开发新型生物农药的策略要求对市场上可用的化学农药进行彻底的作用机制分类，理解它们各自对害虫的影响途径，从而精心设计出一个科学的农药应用轮换计划。计划应详细规定不同种类农药的交替使用时机，以避免对某一类农药产生过分依赖，从而减缓害虫种群对该农药的抗性发展速度。在此基础上，加大对新型生物农药的研发和应用力度，利用天敌微生物、植物提取物等生物资源开发出既对目标害虫有效又对环境友好的生物农药。这些生物农药因其作用机制特异，能够在不破坏农田生态平衡的前提下，补充或替代部分化学农药使用。在实施过程中，还需密切监控害虫种群对农药的反应，及时调整轮换计划和生物农药的开发方向，确保这一策略能高效地执行。

3.2 加强生态农业管理

加强生态农业管理是一种旨在通过模拟和恢复农田自然生态平衡的管理策略，以达到减少化学农药依赖、提高作物自身抵抗力和维持生态系统健康的目的。这一策略的实施细节和过程需要基于对农田生态系统综合理解上进行，从土壤管理、作物种植模式、害虫及其天敌的动态监控与管理等维度入手，构建一个多元化、稳定且自我调节的农业生态系统。

第一，土壤是农田生态系统的基础。需要通过增加有机物的施用（如农家肥、绿肥和堆肥等）提高土壤肥力和生物多样性。有机物的加入不仅能提供植物生长所需的养分，还能增加土壤中有益微生物的数量，这些微生物有助于抑制土传病害，并保护植物根系的健康。

第二，作物的种植模式对维护农田生态平衡至关重要。通过实施作物轮作和间作，不仅可以打断害虫的生命周期，减少病害的积累，还可以提高土壤的利用效率，增加农田生态系统的稳定性。例如，轮作中将深根作物与浅根作物交替种植，可以有效利用不同土层的养分，同时减少害虫和病原体的累积。间作和套种可以通过种植具有互补关系的作物吸引有益昆虫，如授粉昆虫和捕食性天敌，同时也能提高作物的总体产量。

第三，在害虫及其天敌的管理方面，加强生态农业管理强调的是利用自然控制机制减少害虫的危害。这包括保护和引入天敌昆虫，如瓢虫、草蛉、蜘蛛等，这些天敌能直接减少害虫的数量。同时，通过植物多样性的增加（如种植具有不同花期的花卉和草本植物）吸引和保护这些有益昆虫。

第四，还可以通过设置物理陷阱和利用生物农药（如病毒、细菌、真菌和植物提取物）直接控制害虫，这些方法比化学农药对环境友好，对非目标生物的影响也更小。监测和记录农田中的害虫与天敌动态是这一策略中不可或缺的一环。通过定期监测害虫种群的变化，可以及时调整管理措施，如调整天敌引入量或改变农业操作方式，以保持农田生态系统的平衡。这一过程需要农民和管理者具备一定的生态学知识和观察记录能力，必要时还需借助专业机构的技术支持。

3.3 实施害虫综合管理（IPM）

实施害虫综合管理（Integrated Pest Management，IPM），旨在通过一系列相互补充的管理措施，综合运用生物学、农艺学、生态学和化学方法，实现害虫控制的最优化。IPM强调在最小化化学农药使用的同时，减轻害虫对农作物的危害，以下是实施IPM的详细步骤和方法。

第一，IPM要求准确监测和识别农田中的害虫种群，包括害虫的种类、数量及分布情况。这一步骤通常通过设置诱捕器、定期巡田和使用信息技术等方法完成。准确的监测数据是制定有效管理措施的基础，能够帮助决定是否需要采取控制措施和何时采取措施。

第二，IPM策略中强调使用非化学的方法作为首选控制手段。这包括生物控制方法，如引入或保护天敌（捕食性昆虫、寄生蜂等）、使用微生物农药（细菌、真菌、病毒等）；农艺控制方法，如轮作、深翻土壤、合理灌溉和施肥等，以打乱害虫的生命周期；物理和机械控制方法，如使用性信息素诱捕器、黄色粘板等，以及通过人工剔除病植物和害虫等。在必要时，当非化学控制方法不能有效控制害虫危害时，IPM策略允许选择性地使用化学农药，但强调应优先选择对非目标生物和环境影响最小的农药，并在适当的时间施用合适的剂量，以达到最佳的控制效果和最小的负面影响。

第三，IPM策略还包括持续的教育和培训，旨在提高农民、技术人员和决策者对害虫生态、自然控制机制及环境保护的认识。通过定期的评估和调整管理措施，可以确保IPM策略的有效性，并根据害虫种群动态和环境变化进行优化。

3.4 推广精准农业和智能化技术

推广精准农业和智能化技术，依托于现代信息技术、遥感技术、物联网技术及数据分析技术，旨在实现农业生产中的资源优化配置和管理决策的精确化，从而提升农业生产效率和环境的可持续性。推广精准农业和智能化技术涉及以下5个关键步骤和细节。

第一，需要建立和完善农田监测系统。这包括利用地面传感器、无人机和卫星等遥感技术来收集农田的环境参数（如土壤湿度、温度、pH值等）和作物生长状况（如植被指数、生长高度、叶面积等）。同时，通过安装在农田中的物联网设备，如土壤湿度传感器、气象站等，实时收集和传输数据至农业信息管理平台。

第二，基于收集到的大量数据，应用数据分析和机器学习技术对害虫发生的风险进行预测和评估。通过分析作物生长数据、气候变化趋势及历史害虫发生记录，模型可以预测害虫发生的可能时间和程度，为农业生产提供科学的指导意见。

第三，根据预测结果和实时监测数据，精准制定防治措施。例如，当模型预测某区域即将发生害虫暴发时，可以提前采取物理防治、生物防治或选择性地使用化学农药，且能够精确调整农药的施用量和施用位置，最大限度地减少农药的使用和环境影响。

第四，精准农业和智能化技术还支持农业机械化的智能化升级。通过无人机和智能喷洒设备等技术进行精准喷药，不仅可以提高农药的利用效率，还可以减少人工成本和农药对环境的污染。同时，智能化的灌溉系统可以根据土壤湿度和作物需水量自动调节灌溉，有效节省水资源。

第五，推广精准农业和智能化技术还需要加强农民和农业技术人员的培训。通过组织培训班、在线课程和现场示范等形式，提高农民对智能农业设备的操作技能和对精准农业理念的认识，促进先进技术的广泛应用。

4 结束语

水稻病虫害的防治是一个复杂而艰巨的任务，需要综合运用生物学、生态学、遗传学等多学科知识，采取多元化防治措施。通过持续的科学研究和技术创新，结合现代信息技术和智能化管理系统，可以有效提高水稻病虫害防治的效率。未来，建立更加可持续的水稻病虫害管理体系，将对保障全球粮食安全发挥重要作用。

参考文献

[1] 耿华.水稻主要病虫害防治技术要点[J].世界热带农业信息，2023（8）：47-48.

[2] 徐小燕，李成果，张忠富.贵州省水稻主要病虫害发生特点及综合防治措施[J].南方农业，2023，17（14）：1-3.

[3] 龚俊，金若，姜伟，等.水稻主要病虫害防治中植保无人机应用效果分析[J].种子科技，2023，41（7）：112-114.

[4] 颜明利.凤阳县水稻病虫害发生规律及综合防控技术[J].园艺与种苗，2023，43（4）：93-95.

[5] 汪训枝，汪日巍，刘高枫，等.阳新县水稻主要病虫害发生情况与防治建议[J].湖北植保，2022（4）：52-54.