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国外有机农业中有害生物综合管理技术
作者:网络 发布于:2014年7月17日 文字:【大】【中】【小】
摘要:发达国家对控制有害生物的研究及配套技术的使用和推广等诸方面的经验对中国有机农业生产均有很好的借鉴作用。

    发达国家有机农业生产中,对有害生物的管理是建立在深入了解有害生物及与之相关的有益生物的生物学特性,以及它们在农业环境中的相互作用和它们生活周期中的薄弱环节等基础之上,针对不同作物种类、有害生物种类及重要性,并结合不同的生境条件采取一系列科学合理的调控技术,实现农作物高产、优质和高效。因此,发达国家对控制有害生物的研究及配套技术的使用和推广等诸方面的经验对中国有机农业生产均有很好的借鉴作用。

一、有机农业中病虫害的管理

(一)农业防治措施

    国外有机农业生产中,有害生物的管理首先选择农业防治措施。其主要技术措施包括保护性耕作、轮作或间作、健康而有益的土壤改良、有益生物的生境调节及作物的抗性品种等。这些措施的目的是增加有机农业生产系统中的生物遗传多样性,通过地上部分的多样性影响地下部分。

    许多农业防治措施在有机农业生产中发挥了重要的作用。在温室中,卫生设施的处理是控制有害生物的关键,如在温室附近设置3~9m的无植被带,清除残余的植物体等。通过作物轮作能有效地控制黄瓜的病害,推迟播种期、植物行间覆盖、中耕及清除残余枝叶等能降低叶甲对黄瓜的危害。此外,使用诱集作物种植方式能降低棉花棉铃象的防治成本。

(二)有效地保护和利用天敌控制害虫

    生物防治就是使用活体生物,包括寄生性和捕食性天敌或有益病原物控制有害生物在经济损失水平以下。目前,国外广泛使用的技术有周期性释放赤眼蜂控制鳞翅目害虫,提高瓢虫、草蛉、蜘蛛及一些捕食性甲虫的种群数量,达到控制害虫的目的。据报道,在植物篱生境中,甲虫和蜘蛛的丰富度显著提高,成熟的植物篱能很好地保护禾谷类蚜虫和作物害虫的重要捕食性天敌。如在棉花生产中,许多捕食蝽、草蛉、蜘蛛、寄生蝇和寄生蜂、昆虫病毒、寄生性真菌和细菌等对多种害虫(棉铃虫、烟青虫、甜菜夜蛾等)具有较强的控制能力。

    温室环境条件很适合采用生物防治的方法,主要是释放有益生物控制害虫,而不同有益生物类群生活的时间长短不同。温室控制蚜虫的生物类群包括草蛉、寄生蜂和瓢虫,草蛉适合于较高的温度,而瓢虫适合于适宜的温度,寄生蜂则适合于所有的温度范围。

    温室白粉虱的控制较多使用寄生蜂,丽蚜小蜂寄生若虫和蛹,匀鞭蚜小蜂和浆角蚜小蜂寄生甜马铃薯和银叶粉虱,而另一种蚜小蜂也能有效寄生银叶粉虱,对粉虱的控制率可达99%。同时,小黑瓢虫主要捕食粉虱的卵和若虫。瓢虫的成虫1天可取食160粒卵和120头大龄若虫,幼虫可取食1000粒粉虱卵。

(三)使用生物农药控制病虫害

    在国外有机农业生产中,普遍认可使用来自植物和微生物且具有杀虫治病活性成分的生物农药来防治农作物病虫害。美国环境保护署将生物农药划分为三类:微生物农药,主要以微生物(细菌、真菌、病毒和原生动物)作为活性成分的农药;植物源农药,以植物体为原料提取的具有控制作物病虫害活性成分的物质;生物化学农药,指一些自然发生的影响害虫而无毒的物质,如外激素类。有机农业生产要求严格选择使用生物农药,必须保证捕食性和寄生性天敌的安全。

    在温室有机农产品生产中,由于温室的特殊环境条件和以病害和小型害虫发生为主,适合使用微生物制剂。通常在防治蚜虫、粉虱和蓟马等害虫中使用的真菌制剂如白僵菌、蜡介轮枝菌和玫烟色拟青霉,也可使用皂角液、植物种子油、植物源杀虫剂和生长调节剂等。

    在棉花有机生产中,Bt制剂通常用于多种鳞翅目害虫的防治,同时,也使用其他生物制剂防治害虫,如核型多角体病毒制剂防治棉铃虫、烟芽夜蛾和甜菜夜蛾,真菌制剂如白僵菌防治烟芽夜蛾,但限制使用杀虫皂角液。

(四)其他病虫害控制措施

    在农作物病虫害管理过程中,许多机械和物理的方法包括温度、湿度、光照、颜色等对作物病虫害均有较好的控制作用。利用高温或蒸汽处理温室土壤,可以有效地控制许多土传的植物病害;蔬菜作物的行间覆盖可以排斥跳甲、黄瓜叶甲,以及洋葱、胡萝卜、白菜和玉米根蛆的成虫;使用防虫网可以阻隔蚜虫、蓟马、螨类及其他害虫进入温室危害作物;冷藏能降低收获后病害的发生等。

二、有机农田杂草的管理

    在农业生产上对杂草的控制越来越受到农业生产者的广泛重视。在美国,有60%以上的农场主把杂草的管理放在有害生物管理的首位。现代农业生产中杂草的防除以化学除草剂为主,而在有机农业生产中,要求采取综合管理措施来控制杂草的危害,禁止使用化学除草剂。近年来,随着有机农业在国外的兴起,农业生产者以生态学为基础,发展了成熟的杂草管理体系。杂草控制的非有害化技术得到了广泛的研究和应用。

(一)覆盖作物控制杂草

    一些作物在其生长过程中能抑制它周围的植物生长,这就是相克植物。黑麦是这类植物的代表,由于耐寒且在任何地方均能生长,黑麦被广泛地用作覆盖作物,并且可以有效控制杂草长达30~60天,不影响大种子作物(玉米、黄瓜、豌豆等)的生长发育。黑麦覆盖还能分别使豚草、藜和普通马齿苋减少43%、95%和 100%,如果加上免耕能减少75%~80%的阔叶杂草。此外,苜蓿也能作为覆盖作物,不需使用除草剂就可有效地控制杂草的危害。

(二)作物间作和轮作防除杂草

    作物间作是2种以上的作物间隔种植的一种方式,这种种植方式对杂草有较好的控制作用。当然,作物间作前应该科学设计种植的方法、时间和作物品种等,既要防除杂草,又不能影响作物的生长。国外目前较好的间作方式有小麦-大豆模式,玉米-大豆模式,在免耕条件下能控制杂草的危害。

    作物轮作也是控制杂草危害的有效方法,与间作一样,轮作作物同样要精心设计作物品种、播种时间和轮作顺序等。例如与连作小麦田比较,冬小麦-黍-免耕或冬小麦-向日葵-免耕轮换,两年后杂草数量分别较少99.7%或99.8%。

(三)物理和机械除草

    在杂草防除过程中,有机农业生产大力提倡使用物理和机械的除草方式。对旋花类的杂草通常采用黑色塑料覆盖等能够遮蔽阳光措施抑制杂草的生长,一般3~4年即可消灭旋花类的杂草,这种方式也适合防除其他杂草和温室杂草。同时,在不同年度和杂草生长不同时期,使用圆盘犁和不伤根部的清扫犁等机械除草方式效果更好。

(四)使用低毒的除草剂防除杂草

    在有机农业生产中,不能使用化学合成的除草剂,但允许使用一些天然的物质作为除草剂。例如乙酸类、丁香油、百里香油和皂角物质等,但要注意其使用成本、使用浓度和使用时间等。

三、对中国有害生物综合管理的启示

(一)有害生物综合管理模式研究的重要性

    有害生物的综合管理不仅仅是一个技术研究问题,重要的在于采用科学合理的管理模式来控制有害生物。在美国等农业发达国家比较重视某些管理模式为有机农业生产带来的综合效益,尤其对有害生物的控制作用,例如作物行间覆盖对黄瓜害虫的控制,种植诱集作物降低棉铃象对棉花的损失,小麦-大豆模式、玉米-大豆模式、冬小麦-黍-免耕等对杂草的控制效果。中国虽有一些研究,但比较单一,而且只是研究其对害虫的影响。中国地区差别较大,应该开展有机农业有害生物综合管理区与模式的研究,并以增加农田生态系统的生物多样性为目的来研究种植模式,从而达到增益控害、维护农田生态平衡的综合效果。

(二)加强有害生物综合管理措施的研究

    有害生物综合管理可以认为是有机农业生产中的关键技术,国外有机农业研究部门非常注重这方面的研究和技术开发,其中农业生物多样性的保护和利用是目前研究的重点和热点,而中国在这方面的研究相对比较薄弱。虽然昔日前有关增加农田生物多样性的研究取得了一些成效,但对如何影响农田生物种群或群落、其影响的生态学机制、生产中如何使用效益最佳,以及使用过程中的一些配套技术等方面深入研究不够,这也是比较难达到预期效果的重要原因之一。

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