摘 要 玉米是貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)主要種植的糧食作物,但山地生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多變,病害頻發(fā),嚴重制約了當?shù)赜衩桩a(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為給推動七星關(guān)區(qū)山地玉米病害防控模式轉(zhuǎn)型升級提供參考,在分析七星關(guān)區(qū)山地玉米種植概況及常見病害的基礎(chǔ)上,剖析了當前玉米病害綠色防控面臨的監(jiān)測預(yù)警、品種選擇、農(nóng)戶培訓(xùn)、農(nóng)資供應(yīng)等瓶頸問題,并提出構(gòu)建“天-空-地”一體化監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)平臺、推廣抗病新品種、加強綠色防控技術(shù)培訓(xùn)、打造立體化農(nóng)資供應(yīng)與服務(wù)體系等對策。
關(guān)鍵詞 山地玉米;病害綠色防控;監(jiān)測預(yù)警;抗病品種;貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)
中圖分類號:S513 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.20.033
玉米是貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)主要種植的糧食作物之一,在當?shù)厣降剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。然而,由于山地生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多變,玉米病害頻發(fā),嚴重制約了玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的提升[1]。近年來,隨著化學(xué)農(nóng)藥使用量的增加,病原菌抗藥性不斷增強,病害防控難度加大,農(nóng)業(yè)面源污染日益突出。因此,探索七星關(guān)區(qū)山地玉米病害綠色防控技術(shù),對于保障糧食安全、促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
1 種植概況及常見病害
七星關(guān)區(qū)地處云貴高原向四川盆地過渡地帶,山地面積占比高達87%,海拔落差大,立體氣候特征明顯。玉米作為區(qū)內(nèi)主要糧食作物,種植面積常年穩(wěn)定在25萬hm2以上,其中山地玉米種植比例較高[2]。由于山地小氣候環(huán)境復(fù)雜多變,加之部分農(nóng)戶種植管理水平有待提高,玉米病害發(fā)生呈多發(fā)頻發(fā)態(tài)勢,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重損失。據(jù)田間調(diào)查與病害監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,七星關(guān)區(qū)山地玉米常見病害主要有玉米小斑病、玉米大斑病、玉米黑粉病、玉米灰斑病等真菌性病害,玉米絲黑穗病、玉米粗縮病等病毒性病害及玉米細菌性條斑病等細菌性病害。以玉米小斑病為例,該病害由長蠕孢菌引起,寄主范圍廣,可感染玉米葉片、葉鞘、苞葉、穗軸和籽粒等部位,造成玉米大幅減產(chǎn)。該病病原菌以分生孢子越冬,隨風雨傳播,喜好溫暖濕潤的環(huán)境,在七星關(guān)區(qū)山地丘陵區(qū)易形成流行。又如玉米黑粉病,由玉米黑粉菌引起,為害玉米雌穗,使籽粒變成黑粉狀物,嚴重影響玉米產(chǎn)量與品質(zhì)。該病菌以厚垣孢子在土壤中休眠,與玉米種子混雜傳播,進而為害玉米植株。七星關(guān)區(qū)山地土壤性質(zhì)以中性偏酸性為主,加之農(nóng)戶連作較為普遍,極易誘發(fā)玉米黑
粉病流行。
2 防控難點
2.1 山地復(fù)雜地形導(dǎo)致病害監(jiān)測難度大
七星關(guān)區(qū)山地地形復(fù)雜多樣,海拔落差大,立體氣候特征明顯。這種獨特的地理環(huán)境雖然為玉米種植提供了得天獨厚的條件,但同時給玉米病害監(jiān)測帶來諸多挑戰(zhàn)。1)山地地形破碎,交通不便,許多玉米種植區(qū)域難以到達,導(dǎo)致病害調(diào)查范圍受限,數(shù)據(jù)采集不全面[3]。2)山地小氣候環(huán)境多變,不同海拔、坡向、坡度等因素交互影響,形成各具特色的生態(tài)小區(qū),病原菌分布與流行規(guī)律異常復(fù)雜,很難利用常規(guī)方法進行準確預(yù)測。3)由于山地信號盲區(qū)廣泛分布,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)受阻,難以實現(xiàn)玉米病害遠程實時監(jiān)控和預(yù)警。例如,在七星關(guān)區(qū)海拔較高的大銀鎮(zhèn)等地,經(jīng)常出現(xiàn)溫濕度傳感器失靈、圖像采集設(shè)備受潮等設(shè)備故障問題,影響了病害監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和連續(xù)性。因此,迫切需要研發(fā)適應(yīng)山地復(fù)雜地形的玉米病害監(jiān)測新技術(shù),從而破解山地復(fù)雜地形導(dǎo)致的玉米病害監(jiān)測技術(shù)瓶頸。
2.2 玉米品種抗病性差異影響防控效果
七星關(guān)區(qū)山地玉米品種資源豐富,地方品種與雜交種并存,不同品種的抗病性存在較大差異,給玉米病害綠色防控帶來挑戰(zhàn)。1)地方玉米品種多為農(nóng)家選育,抗病基因挖掘不足,對玉米小斑病、玉米黑粉病等主要病害的田間抗性普遍偏弱,而基于地方種質(zhì)資源的抗病育種工作還有待深入。2)商業(yè)化的雜交玉米品種雖然整體抗病性較地方品種有所提升,但由于缺乏抗病鑒定環(huán)節(jié),品種間抗性差異仍然明顯[4]。3)大部分農(nóng)戶在選擇玉米品種時主要考慮高產(chǎn)因素,忽視抗病性導(dǎo)向,加之種子市場魚龍混雜,抗病性狀表現(xiàn)不穩(wěn)定的雜交種大量流入,影響了玉米病害綠色
防控成效。
2.3 農(nóng)戶病害識別能力不足,防控意識薄弱
農(nóng)戶是七星關(guān)區(qū)山地玉米種植主體,由于受教育水平、信息獲取渠道等因素限制,多數(shù)農(nóng)戶對玉米病害認知不足,預(yù)防為主、綜合治理的理念尚未樹立,影響了綠色防控技術(shù)的推廣與應(yīng)用。農(nóng)戶欠缺玉米病害早期診斷能力,常將玉米小斑病與玉米灰斑病等混淆,或是對玉米粗縮病的苗期癥狀認識模糊,導(dǎo)致延誤最佳防治時機。部分農(nóng)戶過度依賴化學(xué)農(nóng)藥,忽視了農(nóng)業(yè)防治、物理防治等綠色防控手段,病害發(fā)生后往往采取“見病用藥”的被動應(yīng)對措施,加劇了病原菌的抗藥性進化[5]。特別是農(nóng)戶在玉米病害防控用藥過程中,普遍存在單一使用高毒農(nóng)藥、連續(xù)多次噴施同類農(nóng)藥等不合理行為,既影響防治效果,又帶來環(huán)境和食品安全隱患。例如,在七星關(guān)區(qū)的玉米種植主要地區(qū)小吉場鎮(zhèn),曾發(fā)現(xiàn)個別農(nóng)戶在防治玉米黑粉病時,連續(xù)3次使用40%多菌靈可濕性粉劑,加速了藥劑抗性菌群的形成。
2.4 綠色防控技術(shù)與農(nóng)資供應(yīng)脫節(jié)
七星關(guān)區(qū)山地玉米病害綠色防控受制于相關(guān)農(nóng)資供應(yīng)滯后,防控技術(shù)與配套資材“兩張皮”現(xiàn)象仍比較突出。以生物防治為例,目前七星關(guān)區(qū)尚未建立起成熟的玉米田間天敵繁育及釋放體系,商業(yè)化天敵昆蟲如赤眼蜂、草蛉等供應(yīng)不足,阻礙了生防技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用;拮抗性微生物制劑如蠟質(zhì)芽孢桿菌制劑在區(qū)內(nèi)推廣力度不夠,供貨渠道不暢,難以滿足農(nóng)戶需求。此外,七星關(guān)區(qū)在有機肥料的產(chǎn)供銷方面存在諸多短板,農(nóng)家肥、商品有機肥施用量偏低,難以發(fā)揮培肥地力、提高作物抗病性的作用,使得秸稈還田等綠色防控措施執(zhí)行受阻。以七星關(guān)區(qū)玉米主產(chǎn)區(qū)之一的撒拉溪鎮(zhèn)為例,經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),該縣有機肥使用量在化肥使用量中占比較低,大多農(nóng)戶受制于有機肥制備技術(shù)和供應(yīng)渠道不完善,難以主動開展綠色防控實踐??梢?,綠色防控技術(shù)與農(nóng)資供應(yīng)脫節(jié)已成為制約七星關(guān)區(qū)山地玉米病害防控模式轉(zhuǎn)型的重要因素。
3 對策
3.1 建立山地玉米病害監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)平臺
針對七星關(guān)區(qū)山地地形復(fù)雜導(dǎo)致玉米病害監(jiān)測難度大的問題,需要建立一套適應(yīng)山地特點的病害監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)平臺。充分利用遙感技術(shù),以高分辨率衛(wèi)星影像為基礎(chǔ),構(gòu)建七星關(guān)區(qū)山地玉米種植區(qū)時空分布數(shù)據(jù)庫,并結(jié)合地理信息系統(tǒng)精準劃分網(wǎng)格,形成監(jiān)測預(yù)警單元。在每個監(jiān)測單元內(nèi),因地制宜布設(shè)自動氣象站、土壤墑情儀、田間小氣候觀測儀等物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點,實時采集玉米病害發(fā)生的關(guān)鍵生態(tài)因子數(shù)據(jù)。同時,研發(fā)融合山地地形特征的玉米病害監(jiān)測預(yù)警模型,將地面監(jiān)測數(shù)據(jù)與遙感信息進行同化,形成實時動態(tài)的山地玉米病害發(fā)生等級圖和中長期趨勢預(yù)報產(chǎn)品。
此外,要加強與通信運營商的合作,利用5G網(wǎng)絡(luò)布設(shè)山地玉米病害視頻監(jiān)控系統(tǒng),解決人工調(diào)查覆蓋率低的問題。例如,在七星關(guān)區(qū)海拔較高、坡度較大的玉米種植區(qū),可安裝太陽能供電的高清攝像頭,通過利用機器視覺技術(shù)對玉米病害進行早期診斷,一旦監(jiān)測到病情將自動撥打電話或發(fā)送短信至防疫人員和種植戶手機,及時預(yù)警并指導(dǎo)農(nóng)戶開展綠色防控。
3.2 篩選推廣抗病玉米品種,提高群體抗性
七星關(guān)區(qū)山地玉米品種抗病性差異顯著,嚴重影響了病害綠色防控效果,要從根本上解決這一問題,必須系統(tǒng)開展抗病種質(zhì)資源發(fā)掘、鑒定與利用工作,優(yōu)選推廣綜合抗性強、適宜山地種植的玉米新品種。1)充分挖掘七星關(guān)區(qū)地方玉米種質(zhì)資源,構(gòu)建核心種質(zhì)庫和育種親本庫。利用全基因組分子標記技術(shù),在遺傳多樣性評價的基礎(chǔ)上,開展抗病基因挖掘和分子輔助選擇,選育兼具廣譜抗病性和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀的玉米新種質(zhì)。2)引進國內(nèi)外山地玉米抗病種質(zhì)資源,與七星關(guān)區(qū)地方品種開展多點區(qū)域試驗,重點評價玉米小斑病、玉米黑粉病等主要病害的抗性表現(xiàn),篩選出適宜當?shù)胤N植的抗病組合,通過回交轉(zhuǎn)育和品系改良等方法,選育高抗高產(chǎn)新品種。3)加強抗病玉米新品種試驗示范,建立健全良種繁育推廣體系,促進抗病新品種在生產(chǎn)中的規(guī)?;瘧?yīng)用。例如,針對玉米制種企業(yè),引導(dǎo)其開展“訂單式”生產(chǎn),由科研院所提供抗病新品種母本,企業(yè)負責制種生產(chǎn),提高種子質(zhì)量可控性;針對農(nóng)民專業(yè)合作社,開展綠色防控技術(shù)培訓(xùn),以“免費良種+配套增產(chǎn)增收技術(shù)”模式,鼓勵示范種植;針對種植大戶,打造抗病玉米新品種+綠色防控科技示范基地,發(fā)揮輻射帶動作用,引領(lǐng)全區(qū)抗病品種更新?lián)Q代,全面提升玉米群體抗性水平,為病害綠色防控奠定堅實基礎(chǔ)。
3.3 加強農(nóng)戶病害識別與綠色防控技術(shù)培訓(xùn)
農(nóng)戶是山地玉米病害綠色防控的實施主體,提升其病害識別能力和防控意識至關(guān)重要。針對當前農(nóng)戶專業(yè)素質(zhì)參差不齊、實踐技能欠缺等突出問題,可從培訓(xùn)主體、內(nèi)容、方式等維度系統(tǒng)設(shè)計農(nóng)戶教育培訓(xùn)方案。1)創(chuàng)新培訓(xùn)主體,發(fā)揮新型職業(yè)農(nóng)民“領(lǐng)頭雁”作用,鼓勵他們擔任“農(nóng)民教授”,將先進實用技術(shù)傳授給周邊農(nóng)戶,實現(xiàn)“農(nóng)戶培訓(xùn)農(nóng)戶”。2)優(yōu)化培訓(xùn)內(nèi)容,圍繞病害識別、綠色防控、農(nóng)藥減量等農(nóng)戶急需掌握的關(guān)鍵技術(shù),因地制宜編制崗位培訓(xùn)教材,做到缺什么補什么、弱什么強什么。同時,搭建“專家+基地+農(nóng)戶”的產(chǎn)學(xué)研用一體化培訓(xùn)平臺,讓專家理論與農(nóng)戶實踐深度融合,通過基地現(xiàn)場教學(xué),引導(dǎo)農(nóng)戶掌握玉米種植中主要病害的識別要點,觀察發(fā)病規(guī)律,了解綠色防控原理。3)創(chuàng)新培訓(xùn)方式,探索線上線下相結(jié)合的培訓(xùn)新模式。線下依托村級綜合服務(wù)平臺,建立健全“定期培訓(xùn)+典型示范+現(xiàn)場指導(dǎo)”機制,常態(tài)化開展綠色防控技能提升行動。線上則可利用微信、抖音等新媒體平臺,及時推送病害預(yù)警、診斷、用藥等科技資訊,用農(nóng)戶聽得懂的話講透防控要點。4)積極爭取政策支持,將綠色防控技術(shù)培訓(xùn)納入新型職業(yè)農(nóng)民教育補貼范圍,調(diào)動農(nóng)戶學(xué)習的積極性。
3.4 完善綠色防控農(nóng)資供應(yīng)與技術(shù)服務(wù)體系
針對七星關(guān)區(qū)山地玉米病害綠色防控配套農(nóng)資供應(yīng)滯后、防控技術(shù)服務(wù)碎片化的問題,需要政府、企業(yè)、合作社等多方協(xié)同發(fā)力,完善農(nóng)資供應(yīng)與技術(shù)服務(wù)體系,打通綠色防控產(chǎn)品和技術(shù)從實驗室到田間地頭的“最后一公里”。1)建立健全綠色防控用藥、用肥等農(nóng)資標準體系,制定相關(guān)優(yōu)惠補貼政策,通過提供農(nóng)機購置補貼、技術(shù)推廣補貼等方式引導(dǎo)和支持生物農(nóng)藥、生物有機肥、害蟲天敵等綠色防控產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。2)鼓勵龍頭企業(yè)、專業(yè)合作社等新型經(jīng)營主體創(chuàng)新綠色防控農(nóng)資營銷模式,如采取“訂單生產(chǎn)+統(tǒng)一配送”的方式,農(nóng)戶提前預(yù)訂所需的綠色防控產(chǎn)品,企業(yè)或合作社根據(jù)訂單組織生產(chǎn),并利用現(xiàn)代物流技術(shù)集中配送到村,解決農(nóng)資“最后一公里”問題。3)整合農(nóng)技推廣、涉農(nóng)企業(yè)、專業(yè)合作社等多方面力量,創(chuàng)新綠色防控技術(shù)服務(wù)模式。例如,在七星關(guān)區(qū)玉米種植核心區(qū)建立綠色防控技術(shù)集成服務(wù)中心,采取公益服務(wù)+委托服務(wù)的方式,既為農(nóng)戶免費提供病害綠色防控咨詢、病害診斷、施藥指導(dǎo)等公益服務(wù),又接受農(nóng)戶委托,提供玉米病害防控全程托管服務(wù)。同時,利用互聯(lián)網(wǎng)進行遠程會診和技術(shù)指導(dǎo),農(nóng)戶可通過手機APP將玉米長勢圖片或視頻上傳至服務(wù)中心,由專家遠程診斷玉米病情并提供施藥建議,實現(xiàn)培訓(xùn)向日常、向基層延伸。
4 結(jié)語
七星關(guān)區(qū)山地玉米病害綠色防控是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及監(jiān)測預(yù)警、品種選育、技術(shù)推廣、農(nóng)資供應(yīng)等諸多環(huán)節(jié)。通過加快構(gòu)建適應(yīng)山地特點的病害監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)平臺、創(chuàng)制推廣兼具抗病性與豐產(chǎn)性的玉米新品種、創(chuàng)新農(nóng)戶綠色防控技術(shù)培訓(xùn)模式、健全配套高效的農(nóng)資供應(yīng)與服務(wù)體系,七星關(guān)區(qū)定能突破當前玉米產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的瓶頸。展望未來,在政府、企業(yè)、科研機構(gòu)、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體等多元力量的協(xié)同推進下,七星關(guān)區(qū)山地玉米病害綠色防控必將實現(xiàn)由一業(yè)獨大向多元共治轉(zhuǎn)變,由被動應(yīng)對向主動防控升級,不斷開創(chuàng)玉米生產(chǎn)提質(zhì)增效、農(nóng)業(yè)發(fā)展綠色生態(tài)的新局面,為保障國家糧食安全、推進鄉(xiāng)村全面振興貢獻更大力量。
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(責任編輯:張春雨)