绿色防控技术在水稻种植中的广泛应用与具体实践分析

水稻作为全球范围内的重要粮食作物，其生产状况直接关系到亿万人的食物来源和生活质量。然而，传统的水稻种植过程中依赖大量化学农药和化肥的做法已经引起了一系列环境问题和食品安全问题。随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视，绿色防控技术在农业生产中扮演着越来越重要的角色。传统的化学农药虽然在短期内能够有效控制病虫害，但长期过度使用会导致环境污染、生态失衡，以及害虫抗药性增强等问题。因此，应用绿色防控技术成为确保水稻产业可持续发展的重要途径。

绿色防控技术涵盖了生物防治、物理防治、农艺防治等多种方法。这些技术的核心目的在于减少化学农药的使用量，从而降低对环境和人类健康的潜在危害，同时确保或提升农业生产效率及产品品质。在水稻种植领域，绿色防控技术的实施不仅有助于构建一个健康的农田生态系统，而且对于应对由气候变化引发的新挑战具有重要意义。本文旨在概述绿色防控技术在水稻种植中的当前应用情况，并提出相应的改进策略。

一、当前水稻种植病虫害防治存在的问题

1、病虫害种类多，防治难度大

水稻种植在全球范围内普遍面临多种病虫害问题。据统计，有数十种不同的病害和上百种害虫可以影响水稻的生长和产量。这些包括细菌性、真菌性和病毒性病害，以及各种食叶类、吸汁类和钻蛀类害虫。由于不同病虫害有着各自独特的生物学特性和发生规律，因此需要不同的防治策略和技术，从而增加了防治的难度。此外，由于全球气候变化和农业种植模式的变化，一些原本地域性或偶发性的病虫害可能转变为常发性问题，进一步增加了水稻种植中的防治挑战。

2、农药过度使用问题

为了控制病虫害，确保水稻产量，农民往往依赖于化学农药。然而，由于缺乏正确的使用知识和技术指导，存在农药过度使用的问题。这不仅包括超量施用，还包括不合理的施药时间和频率。过度使用农药不仅增加了生产成本，而且对环境造成了严重污染，如土壤和水体的残留问题，以及对非靶标生物的影响等。同时，农药过度使用还可导致农产品中农药残留超过安全标准，影响消费者健康。

3、抗药性问题

随着农药的广泛使用和滥用，许多病虫害已经产生了抗药性。这意味着原本有效的农药现在已经无法再有效地控制这些病虫害，从而导致农民不得不使用更多的农药或转向更有毒性的化学品。抗药性的出现和发展是一个复杂的过程，它涉及病原体和害虫群体的遗传变异和自然选择。一旦抗药性形成，就很难通过简单的增加用药量或频繁更换农药来解决问题。抗药性不仅降低了农药的使用效果，还加剧了环境污染和食品安全问题。

4、监测预警系统不完善

病虫害管理需要准确及时的监测和预警系统。然而，在许多水稻种植区域，尤其是发展中国家，这样的系统要么不存在，要么非常不完善。缺乏准确的病虫害发生信息和预测服务，农民往往无法在最佳时期采取防治措施。监测预警系统的不完善源于多种原因，包括缺少必要的技术支持、资金不足、人员培训不够以及基础设施落后等。

二、水稻主要病虫害类型

了解水稻主要病虫害类型对于制定有效的防治策略至关重要。以下是几种常见的水稻病虫害：

1、稻瘟病

稻瘟病，又称稻热病，是由稻瘟菌引起的一种真菌性病害。此病害主要影响水稻的叶片、茎秆、穗茎和谷粒。在叶片上，初期表现为暗绿色的小斑点，随后发展成较大的椭圆形褐色或黑色坏死斑，中心部分呈现灰白色。严重感染时，多个病斑可连在一起，导致叶片枯死，从而影响整个稻田的光合作用和产量。稻瘟病可导致水稻减产甚至绝收，特别是在潮湿和温暖的气候条件下更为严重。稻瘟病的发生与气候条件密切相关，尤其是温度和湿度。在温暖且湿润的条件下，病菌的孢子容易繁殖和传播。

2、稻曲病

稻曲病，也称稻粒黑粉病，是一种真菌病害，主要影响水稻的籽粒，致使籽粒表面出现墨绿色或黑色的粉状物质，这是由病原菌产生的大量孢子所引起的。感染此病的籽粒不仅外观品质受损，还会降低稻米的食用品质和营养价值。在适宜的气候条件下，病原菌的孢子能够借助风雨传播至健康的水稻植株。

3、稻飞虱

稻飞虱是一类体型微小的昆虫，隶属于同翅目飞虱科，主要包括褐飞虱、白背飞虱等种类。这些害虫直接刺穿水稻的茎叶吸取汁液，导致水稻生长受阻，严重时甚至会引起水稻叶片黄化、植株矮缩乃至死亡。此外，稻飞虱还能传播多种病毒性疾病。例如，水稻条纹病毒和水稻矮缩病毒等，进一步威胁水稻的生产安全。

4、稻纵卷叶螟

这是一种以水稻叶片为食的害虫，其幼虫会卷食叶片，导致水稻光合作用受阻，进而影响产量。稻纵卷叶螟属于鳞翅目螟蛾科的昆虫，其幼虫专门以水稻叶片为食，能够将叶片纵向卷曲成筒状，从而对水稻的光合作用和正常生长造成影响。在严重受害的田地中，会出现“火烧田”现象，表现为大面积的水稻叶片干枯、焦黑。此外，稻纵卷叶螟的存在还可能诱发其他病原菌和害虫的次级感染。稻纵卷叶螟的生命周期涵盖了卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段，在适宜的气候条件下，一年内可多次发生。

三、绿色防控技术在水稻种植上的应用分析

1、生物防治

生物防治在水稻种植中的应用，主要依赖于自然生态系统中的相互作用来抑制害虫和病原体。具体策略包括利用天敌和微生物制剂等方法，旨在实现对有害生物的有效控制。

①天敌的运用是生物防治中直接且高效的方式。以稻飞虱为例，通过在田间释放捕食性昆虫（如猎蝽）或引入寄生性天敌（如赤眼蜂）来进行防治。这些天敌能够直接减少害虫数量，并为田间生态系统带来更持久的平衡。此外，通过改善天敌的生存环境。比如，在田边种植花卉以吸引授粉昆虫和天敌，可以增加生物多样性与数量，从而增强对害虫的自然控制能力。

②微生物防治则涉及使用特定的微生物或其代谢产物来抑制或消灭害虫和病原体。例如，针对稻瘟病，可以应用拮抗真菌或细菌，如枯草芽孢杆菌等微生物制剂，它们能在植株表面形成保护层，阻止病原菌的侵袭。对于害虫，如二化螟，可以通过释放含有杀虫蛋白的转基因作物残余物，干扰害虫的消化系统，从而控制其数量。

2、物理防治

物理防治涉及运用多种物理方法，旨在直接消除或消灭病虫害，或营造不利于它们生存的环境。在水稻种植领域，物理防治技术包括防虫网、黏虫板、性信息素诱捕、水深管理和太阳能消毒等策略。

①防虫网作为一种简便而高效的物理隔离工具，能够有效阻止众多飞翔害虫，特别是那些具有迁徙习性的害虫，如稻飞虱进入稻田。

②黏虫板通过黏性物质捕捉飞行中的害虫，适用于害虫的监测和控制，尤其对小型飞行害虫效果显著。

③性信息素诱捕技术则利用害虫的性信息素吸引并捕获异性，从而减少害虫的繁殖机会，有效控制害虫种群数量。

④水深管理是一种针对水稻的特殊物理防治手段，通过调整水田的水位深度来影响害虫的存活率和产卵行为。例如，适度增加水深可以淹没早期的二化螟幼虫，阻止其发育成熟。适时的晒田（即短期排水）能够破坏水稻根际的厌氧环境，抑制某些喜湿性病原菌的生长。

⑤太阳能消毒是一种利用太阳光的热能和紫外线进行杀菌的方法，通常用于种子处理。将水稻种子暴露于阳光下，可以有效杀灭附着在种子表面的病原微生物，降低初期病害的发生率。

在执行物理防治措施时，应综合考虑当地的气候条件、害虫种类及其发生规律等因素。尽管物理防治方法通常成本较低、对环境友好，但其效果可能会受到天气和地形等外部因素的影响。因此，在实际操作中，物理防治需要与其他防治措施相结合，以实现最佳的防治效果。

3、机械防治

机械防治通过直接作用于病虫害，以达到预防和控制的目的。

①土壤深耕。使用土壤耕作机械，如旋耕机和深松机，可以在种植季节前后对土壤进行深耕或翻动，破坏病虫害的越冬环境，减少害虫的存活率。对于稻飞虱这类在稻草中越冬的害虫，可将上一季的稻草粉碎后深埋处理，也是一种有效的机械防治方法。

②植保无人机的使用。在病虫害发生初期，可以使用植保无人机进行低空监测，及时发现并定位病斑，配合精准喷洒设备进行局部施药，这样既提高了农药的利用率，又减少了对环境的污染。

③机械化操作。收割时，机械化收割机不仅可以提高作业效率，还能减少因手工收割带来的植物损伤及病菌的传播风险。脱粒后的秸秆处理，秸秆粉碎机可以将秸秆打碎并返回田间，有助于增加土壤有机质，同时也减少了病虫害在残留秸秆中越冬的可能性。

机械防治其实用性高且效果明显，不仅有助于控制和减轻水稻病虫害的发生和危害，还有助于节约劳动力成本，提高作物生产效率。

4、农艺防治

农艺防治是通过调整和优化农艺措施来增强水稻自身的免疫力和抗病能力，同时创造不利于病虫害发生的农田生态环境。

①选用抗病虫品种是最基本的农艺防治措施之一，这些品种往往具有更好的抵御特定病虫害的能力。

②适时的播种和合理的密植策略也可以有效规避病虫害的高发期和减少病害传播的机会。例如，避免过密种植引起的通风不畅和湿度过高，这些都有利于病菌的生长和传播。

③科学的水分管理，通过合理调控灌溉，既可以保证水稻的正常生长需求，又可以通过排水、晒田等措施破坏病原菌的生存环境。

④合理的施肥策略不仅能供给水稻生长所需的养分，还能通过改善植株的生理状况增强水稻对病虫害的防御能力，适量施用钾肥能够增强水稻细胞壁的坚固性，从而提高其抵抗病原菌侵入的能力。

⑤定期的田间除草也是一种农艺防治手段。杂草不仅会与水稻争夺养分和光照，还可成为病虫害的潜在寄主，因此及时清除田间杂草可以有效减少病虫害的发生。

⑥采用轮作、间作等多样化种植模式，也是一种农艺防治手段。轮作能有效打断特定病虫害的生命周期，减少病原体和害虫在土壤中的累积。例如，将水稻与非寄主植物如蔬菜或豆类进行轮作，可以降低某些土传病害如稻瘟病和纹枯病的发生。间作则是在同一生长季节内，将水稻与其他作物种植在一起，这样不仅可以充分利用土地资源，还能创造不利于病虫害发展的生态环境。

四、绿色防控技术在水稻种植上的应用优化策略

1、科学施药

科学施药旨在确保农药的有效成分能在正确的时间、地点以合适的剂量和方式被应用，从而达到最佳防治效果，减少对环境和人体健康的影响。在水稻种植中，科学施药涉及精准诊断病虫害发生情况、选择适宜的农药品种和使用先进的施药设备。为了实现精准施药，需要对田间病虫害进行精准的监测和诊断。这项工作可以通过定期巡视田间，结合病虫害识别图谱和专家系统等工具来完成。一旦确定病虫害类型和发生程度，便可根据药物使用指南来选择合适的农药品种和剂量。在选择农药时，优先考虑使用生物源农药和低毒、高效、低残留的化学农药，同时注重药物的抗药性管理和轮换使用。采用先进的施药技术，如无人机喷药、智能喷雾机等，可以实现均匀施药、精准定位，避免过量喷洒和药物浪费。这些设备通常配备精确控制系统，能够根据实时数据调整施药量，确保每个植株都能得到足够的保护。此外，通过改进施药时机，比如参考病害虫活动规律和天气条件适宜的时刻进行作业，可以有效提升农药的利用率和效果。

2、监测预警系统

病虫害监测预警系统能够实时提供关于病虫害发生的精确信息，协助农户迅速作出反应并采取适当的防治措施。该系统通常由病虫害监测设备、数据分析平台和信息发布机制等多个关键部分构成。病虫害监测设备融合了图像识别技术和远程传感技术。这些设备能够定时采集田间的病虫害数据，并自动将信息上传至云平台或数据中心。数据分析平台则利用先进的算法和模型对收集到的数据进行综合分析，以识别病虫害的种类、发生程度以及潜在的发展趋势。分析结果会通过短信、应用程序通知等多种形式及时传达给农户。因此，一旦监测到病虫害达到特定阈值或预测到高风险情况，农户便能立即接收到预警信息，从而提前做好防治准备。为了提升监测预警系统的精确度和实用性，必须持续优化监测设备的性能，提高数据分析算法的效率，并建立快速有效的信息传递渠道。此外，还需培养农户对预警信息的理解和响应能力，确保预警系统能够真正转化为田间的有效行动。一个高效的监测预警系统能够减少农药的使用量，降低环境污染，同时确保作物的产量和品质。

3、农业信息技术应用

农业信息技术应用不仅能够提升农业生产效率，还能减少环境污染，并为实现可持续农业发展提供支持。农业信息技术包含了利用遥感技术监测作物生长状况和环境条件。通过卫星或无人机搭载的多光谱和高光谱传感器可以定期获取田间的影像数据，分析植被指数、水分状况等重要参数，从而及时发现可能的营养缺乏、水分胁迫或病虫害侵袭。例如，通过植被指数的异常变化，可以预判水稻是否受到病害影响，及时采取防治措施。地理信息系统（GIS）的应用使管理者能够在电子地图上可视化地展示和管理农田信息。通过GIS，可以将遥感获取的数据与田间具体情况结合起来，进行空间分析，识别病虫害的空间分布规律和扩散趋势，指导精准施药和科学决策。现代化的植保无人机可以依据预设的航线自动飞行，精确喷洒农药，不仅提高了施药效率，还减少了农药浪费和环境污染。

综上所述，绿色防控技术在水稻种植领域的应用，已经显示出其巨大的潜力和显著的成效。生物防治通过利用天敌和微生物等自然敌害力量来控制害虫;物理防治则借助各种机械设备来消除或减轻病虫害;农艺防治通过调整栽培管理措施来增强作物自身的抗性。此外，科学施药、监测预警系统和农业信息技术的应用等策略，进一步优化了绿色防控的实施，提升了防控效率和准确性。然而，为了实现绿色防控技术的广泛普及，还需要政府、科研机构、企业和农户之间的紧密协作，以及持续的技术创新和知识普及。

（作者单位：112400辽宁省西丰县农业发展服务中心）