高粱主要病蟲害生態(tài)防控技術(shù)有效應(yīng)用的深入分析

摘要：高粱是一種多功能作物，既可作為主要糧食作物，也可用于釀酒釀醋產(chǎn)業(yè)。由于其用途廣泛且成本低廉，因此成為某些新興產(chǎn)業(yè)的重要原材料，但其生產(chǎn)卻受到多種病蟲害的影響。傳統(tǒng)的化學防治方法雖然在一定程度上有效，但長期使用會帶來環(huán)境污染、害蟲抗藥性增強等問題，因此，需要發(fā)展生態(tài)防控技術(shù)。本文概述了高粱主要病蟲害的種類，闡述了生態(tài)防控技術(shù)的應(yīng)用進展，旨在為高粱病蟲害的有效管理提供新的思路和方法。關(guān)鍵詞：高粱；病蟲害；生態(tài)防控技術(shù)；應(yīng)用高粱作為重要糧食和飼料作物，其病蟲害的防控問題尤為突出，農(nóng)業(yè)生態(tài)防控技術(shù)在現(xiàn)代植物保護領(lǐng)域占據(jù)一定地位。本研究旨在探討高粱病蟲害的生態(tài)防控技術(shù)，通過綜合集成應(yīng)用多種生態(tài)調(diào)控措施，實現(xiàn)對高粱病蟲害的有效管理。本研究不僅為高粱生產(chǎn)提供了有效的病蟲害管理策略，也為其他作物的生態(tài)防控提供了參考。1高粱病蟲害概況1.1高粱主要病害種類及其特征1.1.1高粱炭疽病高粱炭疽病是一種由炭疽菌引起的病害，主要侵染高粱的葉片和莖稈。在發(fā)病初期，葉片上會出現(xiàn)圓形或橢圓形的黑色斑點，這些斑點逐漸擴大并變成黃褐色，中心部分會呈現(xiàn)灰白色，并有黑色的小點形成[1]。隨著時間變長，葉片會逐漸枯死，莖稈也會變得軟弱并彎曲。1.1.2高粱銹病高粱銹病是由銹菌引起的一種真菌性病害，主要危害高粱的葉片。在發(fā)病初期，葉片的兩面都會出現(xiàn)黃色的小斑點，這些斑點逐漸變成橙色或棕色的孢子堆。隨著病害的發(fā)展，這些孢子堆會破裂釋放大量的銹色孢子，導致葉片枯黃、脫落。1.1.3高粱褐斑病高粱褐斑病主要危害高粱的葉片和穗部，出現(xiàn)褐色的小斑點，這些斑點逐漸擴大并變成圓形或不規(guī)則形狀。病斑的中心部分會呈現(xiàn)灰白色或黃色，邊緣則保持褐色。褐斑病的發(fā)生會導致葉片枯死、穗部腐爛，從而影響高粱的產(chǎn)量和品質(zhì)。1.1.4高粱黑穗病黑穗病主要危害高粱的穗部，出現(xiàn)黑色的小斑點，這些斑點逐漸擴大并變成黑色的粉末狀物質(zhì)，隨后，整個穗部都會變成黑色并腐爛。1.2高粱主要蟲害種類及其特征1.2.1高粱螟高粱螟是高粱最常見的蟲害之一，其幼蟲主要危害高粱的莖稈和穗部。螟蟲會鉆入莖稈內(nèi)部，導致高粱植株折斷、枯萎，嚴重時可造成大片田塊的減產(chǎn)甚至失收。1.2.2蚜蟲蚜蟲會聚集在高粱的葉片、嫩莖和穗部，吸食植物汁液。蚜蟲的大量繁殖會導致高粱葉片變形、褪色，影響光合作用和產(chǎn)量。1.2.3黏蟲黏蟲是一種食性廣泛的害蟲，也會危害高粱。其幼蟲取食高粱的葉片，可將葉片吃成網(wǎng)狀或僅剩葉脈，影響高粱的生長和產(chǎn)量。1.2.4玉米螟雖然名為玉米螟，但這種害蟲也會危害高粱。其幼蟲同樣會鉆入高粱的莖稈和穗部，造成植株折斷、枯萎。1.3高粱病蟲害發(fā)生的環(huán)境因素高粱病蟲害的發(fā)生受多種環(huán)境因素影響，氣候條件是主要因素之一，溫度和濕度的變化直接影響病原體的生長和繁殖。研究表明，當溫度在25-30℃之間，相對濕度超過85%時，高粱銹病的發(fā)生率可增加40%，并且病菌孢子的釋放量顯著增多。土壤條件包括土壤類型、pH值、肥力水平以及水分狀態(tài)，維持土壤有機質(zhì)含量在2%以上可以提高土壤抑制病害的能力。氣象因素如風和降水，強風可導致高粱葉片損傷，增加病原菌和害蟲的侵染機會，而適量的降水有助于稀釋并沖走植物體表的病菌孢子，但過量降水或灌溉不當則可導致根部病害的增加。2高粱病蟲害發(fā)生的危害2.1降低產(chǎn)量高粱病蟲害的嚴重發(fā)生會直接導致產(chǎn)量的降低。病害如高粱炭疽病、銹病和褐斑病等，會感染高粱的葉片和莖稈，導致光合作用效率下降，影響植株的正常生長。害蟲如螟蟲、蚜蟲和黏蟲等，則會直接取食高粱的葉片、莖稈和穗部，造成物理損傷。這些病蟲害的綜合作用，會使得高粱的穗部發(fā)育不良，籽粒不飽滿，從而影響高粱的總體產(chǎn)量。在嚴重的情況下，病蟲害甚至會導致田塊的大面積減產(chǎn)甚至絕收，給農(nóng)民帶來巨大的損失。2.2影響品質(zhì)除了降低產(chǎn)量外，病害的發(fā)生會導致高粱籽粒的顏色、形狀和重量等外觀品質(zhì)下降，影響市場銷售。同時，病害還可導致高粱籽粒中的蛋白質(zhì)、淀粉等內(nèi)在品質(zhì)降低，影響其食用和加工價值。害蟲的危害則可導致高粱籽粒表面被污染，增加雜質(zhì)含量，降低產(chǎn)品的純度和安全性。3高粱病蟲害生態(tài)防控技術(shù)的應(yīng)用3.1物理防治技術(shù)3.1.1誘捕燈誘捕燈利用昆蟲對光的趨性，通過發(fā)射特定波長的光線吸引并捕獲害蟲。在高粱田中，誘捕燈通常被安裝在田間的高處，如高粱棚架或?qū)Ｓ玫臒魲U上，誘捕燈能減少害蟲數(shù)量，還能干擾害蟲的繁殖和取食行為，從而降低害蟲對高粱的損害[2]。誘捕燈的使用需要考慮到光源的選擇、燈光強度和照射時間。例如，對于某些害蟲，使用紫外光或藍光更有效，燈光的強度需要足以吸引害蟲，但又不能過強以至于影響到周邊環(huán)境或其他非靶標生物，燈的高度要進行調(diào)整，以便最大限度地覆蓋侵害高粱的主要害蟲的活動范圍。一般來說，誘捕燈應(yīng)高于高粱植株，以保持良好的視野和誘捕效果。誘捕燈的放置需考慮天氣條件和時間，在無月光且風速較低的夜晚，誘捕燈的效率更高，因為這樣的環(huán)境條件促使害蟲更依賴光線定位。同時，為減少對益蟲和非目標生物的影響，應(yīng)根據(jù)害蟲的活動高峰時段來調(diào)整開燈時間，通常在黃昏后幾小時內(nèi)效果最佳，一般每1hm2安放1盞燈。在使用誘捕燈的過程中，要注意定期清理燈周圍的死蟲，并進行適當?shù)南咎幚?，以防止病害的傳播?.1.2粘蟲板粘蟲板通過在板上涂覆黏性物質(zhì)來捕獲害蟲。這些板通常被懸掛在高粱植株之間，以吸引和捕捉飛行或爬行的害蟲。粘蟲板尤其適用于捕獲小型害蟲，如蚜蟲、白粉虱等。粘蟲板的有效性取決于其顏色、粘性和放置位置。研究表明，不同顏色的粘蟲板對不同種類害蟲的吸引力存在差異。因此，根據(jù)目標害蟲的種類選擇合適顏色的粘蟲板是提高捕蟲效率的關(guān)鍵。例如，黃色粘蟲板對飛虱有較好的吸引作用，而藍色粘蟲板則更吸引薊馬。粘蟲板應(yīng)將其放置在害蟲活動頻繁的區(qū)域，以提高捕獲率，數(shù)量上每667m2掛20-25張。在使用粘蟲板時，定期更換板子，因為板上的黏性物質(zhì)會隨著時間的推移而降低，且捕獲的害蟲也會對其他健康植株造成威脅。3.2化學防治技術(shù)在選擇化學農(nóng)藥時，優(yōu)先考慮的是那些具有高選擇性、低毒性和快速降解性的產(chǎn)品。這些農(nóng)藥能夠特定地針對目標病蟲害，而對其他生物的影響較小。例如，使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑可以控制高粱上的害蟲，如黏蟲和螟蟲，而對瓢蟲等捕食性昆蟲的影響較小。通過監(jiān)測病蟲害的發(fā)生情況，確定最佳的施藥時間。通常，在病蟲害剛開始暴發(fā)或達到經(jīng)濟閾值時進行干預(yù)，采用定點施藥或局部施藥技術(shù)，如涂抹或注射，可以直接將農(nóng)藥送到病蟲害發(fā)生的部位，從而減少農(nóng)藥的使用量。為了減少化學農(nóng)藥對環(huán)境的影響，可以采用與其他防治方法相結(jié)合的策略。例如，與生物防治相結(jié)合，可以先釋放天敵控制病蟲害的初期種群，當其種群數(shù)量達到一定水平時，再輔以化學農(nóng)藥進行點對點的精準干預(yù)。在使用化學農(nóng)藥時，遵守安全使用規(guī)范，包括穿戴防護裝備，如手套、口罩和防護服，以及避免在風大或雨天施藥，以保護使用者和環(huán)境安全。同時，遵循農(nóng)藥標簽上的說明，不隨意增加劑量或改變施用方法，確保農(nóng)藥的有效性和安全性。3.3生物防治技術(shù)3.3.1利用天敵進行生物防治天敵包括捕食性和寄生性昆蟲、鳥類以及某些微生物，它們可以通過自然食物鏈的關(guān)系來抑制害蟲的種群。在高粱田中，利用捕食性昆蟲如瓢蟲、蜘蛛和蜻蜓可以控制蚜蟲和飛虱等害蟲，這些天敵可以在田間自然繁殖，也可以通過人工釋放來增加其種群數(shù)量[3]。例如，向田間釋放捕食性螨類可以控制害螨的種群，而引入寄生性蜂類則可以控制蛀果害蟲。為了提高天敵的防控效果，可以采取一些措施來保護和促進天敵的生存和繁殖。例如，在田間設(shè)置避難所，提供適宜的棲息地和食物來源，有助于維持天敵的穩(wěn)定種群。3.3.2微生物防治技術(shù)的應(yīng)用微生物包括細菌、真菌、病毒和原生動物等，它們可以通過感染害蟲來減少其種群數(shù)量。在高粱病蟲害的防控中，應(yīng)用最多的微生物防治劑之一是芽孢桿菌制劑，它含有能夠殺死害蟲的芽孢桿菌。這些制劑可以通過噴灑在高粱植株上，當害蟲攝入后，芽孢桿菌在害蟲體內(nèi)萌發(fā)并產(chǎn)生毒素，導致害蟲死亡。除了細菌制劑外，還有真菌和病毒，例如，綠僵菌和白僵菌等真菌可以感染并殺死多種害蟲，而某些病毒制劑則專門針對特定的害蟲，如棉鈴蟲核型多角體病毒用于控制棉鈴蟲。微生物防治技術(shù)的應(yīng)用需要考慮一些因素，包括選擇合適的微生物種類和制劑、確定適當?shù)氖┯脮r間和方法以及監(jiān)測防治效果。同時，由于微生物制劑的特異性，需要準確識別目標害蟲以確保防治效果。3.4農(nóng)藝防治技術(shù)農(nóng)藝防治技術(shù)是通過調(diào)整和優(yōu)化耕作管理措施來控制病蟲害的一種方法，這種方法能夠減少對化學農(nóng)藥的依賴，還能夠提高土壤健康和作物的抗病性。輪作是農(nóng)藝防治技術(shù)的一部分，通過輪換種植不同的作物，可以打破害蟲的生命周期，減少病原菌在土壤中的積累。例如，將高粱與豆科植物或其他非禾本科作物輪作，可以減少蛀莖螟等害蟲的危害[4]。改良土壤管理，增加有機質(zhì)的施用，如農(nóng)家肥或綠肥，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤的保水和保肥能力，從而提高高粱的抗病蟲能力。同時，適當?shù)墓喔群团潘胧┛梢詼p少病害的發(fā)生，特別是對于那些由水傳播的病原菌。適當?shù)拿苤部梢栽黾痈吡坏母偁幠芰?，減少害蟲的侵入和病害的發(fā)生。然而，過度密植會導致微環(huán)境濕度增加，反而有利于某些病害的發(fā)展，因此需要根據(jù)具體情況進行調(diào)整。4高粱病蟲害生態(tài)防控技術(shù)未來發(fā)展方向4.1智能化監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)未來基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析的技術(shù)平臺能夠在農(nóng)田中實時監(jiān)控作物健康狀況和害蟲活動。通過在田間安裝傳感器，可以收集關(guān)于土壤濕度、溫度、作物生長情況的數(shù)據(jù)，同時，利用圖像識別技術(shù)對作物葉片的照片進行分析，及時發(fā)現(xiàn)病蟲害跡象。系統(tǒng)通過手機應(yīng)用或網(wǎng)頁平臺操作，為農(nóng)戶提供實時數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，幫助他們及時了解田間狀況并迅速響應(yīng)，該系統(tǒng)還可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和當前環(huán)境參數(shù)，預(yù)測病蟲害發(fā)生的風險，并向農(nóng)戶發(fā)送預(yù)警信息，農(nóng)戶可以提前采取預(yù)防措施。例如，如果系統(tǒng)檢測到某一區(qū)域的土壤濕度持續(xù)偏高，且氣溫適中，會提示農(nóng)戶增加巡視頻率，因為這種環(huán)境條件利于某些病害的發(fā)生。同時，利用機器學習算法，系統(tǒng)可以不斷優(yōu)化其預(yù)測模型，提高預(yù)警的準確性和及時性。在未來的發(fā)展中，智能化監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)將更多地融入人工智能技術(shù)，如深度學習，這些技術(shù)的整合將使預(yù)測更為準確，響應(yīng)速度更快。例如，通過訓練深度學習模型，系統(tǒng)能夠從成千上萬的圖像中快速識別出病害的早期癥狀，甚至在人眼難以察覺的階段就能發(fā)現(xiàn)潛在的威脅。4.2抗病蟲害育種通過基因編輯和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，科學家可以培育出具有特定抗病蟲性的高粱新品種。這些技術(shù)通過插入或修改特定基因，使作物能夠抵御某些特定的病蟲害。通過識別并增強高粱中的某些自然抗病基因，培育出對高粱銹病和病毒性疾病有較強抵抗力的品種[5]。結(jié)合傳統(tǒng)育種技術(shù)，通過雜交選擇的方法將多種抗性特性集中到同一品種中，從而提高作物的整體健康和產(chǎn)量。如“錦雜100”“錦雜101”等。在抗病蟲害育種方面，未來的研究將著重于解決多重問題，例如同時具有干旱耐受性、病蟲害抵抗性和高鹽環(huán)境的適應(yīng)性，這樣的多抗性品種將提升高粱的適應(yīng)能力和保障糧食安全。4.3環(huán)境友好型農(nóng)藥的開發(fā)目前，農(nóng)藥的過度使用和濫用已經(jīng)對環(huán)境和人類健康造成了嚴重威脅。傳統(tǒng)的化學農(nóng)藥往往具有高毒性、高殘留性和難以降解性等特點，對水體、土壤和生物多樣性造成了嚴重破壞。下文就環(huán)境友好型農(nóng)藥的開發(fā)須遵循原則及研究和開發(fā)方向做以介紹：4.3.1須遵循原則4.3.1.1安全性。對非靶標生物（如人、畜、蜜蜂等）具有較低的毒性，避免對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成危害。4.3.1.2生物降解性。這類農(nóng)藥能在自然環(huán)境中較快降解，避免在土壤和水體中積累，減少對環(huán)境的長期污染。4.3.1.3選擇性。具有較高的靶標生物選擇性，即只對特定的害蟲或病原菌有作用，而對其他生物影響較小。4.3.2環(huán)境友好型農(nóng)藥的研究和開發(fā)方向4.3.2.1生物農(nóng)藥。利用微生物（如細菌、真菌、病毒等）或其代謝產(chǎn)物來防治病蟲害。例如，芽孢桿菌和綠僵菌等生物農(nóng)藥已經(jīng)成功應(yīng)用于多種作物的害蟲防治。4.3.2.2植物源農(nóng)藥。從植物中提取具有殺蟲或殺菌活性的天然化合物，如除蟲菊素、魚藤酮等。這些天然化合物往往具有較好的環(huán)境兼容性和較低的生態(tài)風險。4.3.2.3激素類農(nóng)藥。模擬或干擾