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生态农业背景下植保技术的可持续发展路径研究

李向群
  
教育文创媒体号
2024年67期
邵东市灵官殿镇农业综合服务中心 422800

摘要:为了探讨生态农业背景下植保技术的可持续发展路径,本文分析了当前植保技术的应用现状及其面临的环境问题。通过对生态农业理念的阐述,研究了植保技术在生态农业中的重要性,提出了农药替代、生物防治和智能化技术的发展趋势。研究认为,生态农业要求植保技术不仅要提高农业生产效益,还需降低环境污染和生态负面影响。因此,推动植保技术的可持续发展需注重生物防治和精准施药技术的应用,减少对化学农药的依赖,提升农业生态系统的稳定性。同时,科技创新、政策支持和农民参与是推动植保技术发展的关键因素。结果表明,植保技术的绿色转型能够有效促进农业的可持续发展,为农业生产与生态环境的协调提供有力支持。

关键词:生态农业;植保技术;可持续发展;农药替代;环境保护;技术创新

一、引言

随着全球农业生产方式的转型,生态农业作为一种可持续发展的农业模式,逐渐受到重视。生态农业强调尊重自然规律,保护生态环境,并通过优化资源利用,减少对化学农药和化肥的依赖,以实现农业生产与生态环境的和谐共生。在这一背景下,植保技术作为农业生产中的关键技术之一,面临着前所未有的挑战与机遇。传统的植保技术过度依赖化学农药,不仅对土壤、水源和生物多样性造成了严重影响,还威胁到农产品的安全性。随着生态农业理念的兴起,如何在保障农业生产安全和效益的同时,减少环境污染、提升生态效益,成为植保技术亟待解决的核心问题。因此,研究植保技术在生态农业背景下的可持续发展路径,对于推动农业绿色转型、实现农业可持续发展具有重要的理论和实践意义。

二、生态农业背景下植保技术的现状分析

2.1 当前植保技术的主要类型与应用现状

植保技术目前主要包括化学防治、生物防治、物理防治和智能化植保技术等多种类型。化学防治技术广泛应用于农业生产中,通过农药喷洒有效控制病虫害,但长期使用可能带来环境污染和抗药性问题。生物防治技术依靠天然敌人或微生物来控制害虫和病菌,是生态农业中提倡的绿色防控手段。物理防治技术如机械防治、光诱捕等方式,通过物理手段减少病虫害的发生。近年来,智能化植保技术的出现,如无人机施药、精准喷雾和远程监控,逐步在现代农业中得到应用,提高了作业效率与精准度。

2.2 植保技术面临的主要问题与环境影响

当前植保技术,尤其是化学防治手段,仍面临一些问题。首先,长期依赖化学农药使得抗药性病虫害逐渐增多,影响了农药的使用效果。其次,农药使用过量或不当会对土壤、水源和空气造成污染,危害生态环境。其次,传统的植保技术在精准性和可控性方面存在不足,导致资源浪费和对非靶标生物的影响。生物防治技术的推广也面临着技术不成熟和效果不稳定的问题。整体而言,传统植保技术对环境的负面影响和对生态系统的破坏,已成为当前农业发展的瓶颈。

2.3 国内外植保技术发展的趋势与差异

国内外植保技术的发展趋势各有侧重。国外,尤其是欧洲和美国,生态农业理念的推广促使生物防治、物理防治和智能化技术的广泛应用,重视植保技术与环境保护的协调性。国外很多地区已经采用了综合虫害管理(IPM)体系,将多种植保手段结合使用,实现病虫害的精准防治。相比之下,国内在植保技术的应用上仍主要依赖化学农药,尽管生物防治和智能化技术逐步发展,但整体转型速度较慢。国内植保技术面临着农民意识不足、技术推广难度大等问题。因此,国内植保技术的可持续发展亟需借鉴国际先进经验,并根据本国农业特点进行创新与改进。

三、生态农业对植保技术的要求

3.1 生态农业理念对植保技术的影响

生态农业强调农业生产应遵循自然规律,注重生态系统的健康与平衡,尽量减少对环境和生物多样性的破坏。这一理念对植保技术提出了更高的要求,特别是在减少农药依赖、提高作物抗性和维护生态系统健康方面。传统的植保技术以化学农药为主,虽然短期内能有效控制病虫害,但长期使用会造成环境污染、土壤退化以及生物多样性丧失。根据联合国粮农组织(FAO)数据,全球每年约有三分之一的农药未被有效利用,造成大量农药残留和水源污染。因此,生态农业理念提倡使用更加环保的植保技术,如生物防治、物理防治和精准农业技术,降低对环境的负担,促进农业生产的可持续性。生物防治是生态农业中的重要手段,通过利用自然界的敌对生物,如天敌、寄生虫、病原菌等,来控制有害生物的数量。根据国际植物保护公约(IPPC)统计,全球约有10%的作物病虫害得到生物防治的有效控制。生态农业还提倡综合虫害管理(IPM),结合多种植保手段,在不破坏生态平衡的前提下实现病虫害的高效防控。因此,植保技术必须适应生态农业理念,注重长期效果与生态安全,避免依赖单一的化学防治手段。

3.2 植保技术的生态友好型特征

生态友好型植保技术的核心在于实现农业生产与生态环境的和谐共生,减少或消除对生态系统的负面影响。这类技术强调使用非化学、低毒、可生物降解的植保产品,如生物农药、植物提取物以及微生物防治等。同时,生态友好型技术注重提高作物的自然免疫力和抗病虫能力,减少农药的依赖。生物农药是生态友好型植保技术的代表之一。研究表明,生物农药能有效减少环境污染与农药残留,并且通常对非靶标生物的影响较小。例如,利用益生菌、真菌或病毒等生物防治手段,能够精准杀灭害虫或病原而不会对土壤中的微生物群落造成危害。据统计,全球生物农药的市场需求年均增长率达到15%,显示了其在环保农业中的广阔前景。物理防治技术也是生态农业中的重要组成部分,利用光、热、声等物理手段消灭害虫。这种方法不仅对环境友好,还能减少对作物的伤害。例如,光诱杀害虫技术已经在多个国家的农业生产中得到应用,取得了显著的效果。此外,采用机械捕虫、热处理等物理防治技术,能够减少化学农药的使用频率,进一步提升农业生态系统的友好性。

3.3 植保技术的安全性与环保要求

随着农业生产模式的转变,植保技术的安全性和环保要求变得越来越重要。在生态农业背景下,植保技术不仅要确保农作物的生产效益,还需要兼顾食品安全、环境保护和生态平衡。因此,植保技术的安全性和环保性成为其可持续发展的关键指标。首先,植保技术必须保障农产品的安全性。化学农药的过量使用会导致农药残留超标,影响食品的安全性,危害消费者健康。根据中国农业部发布的数据,中国农产品中约有5%存在农药残留超标现象。为此,生态农业提倡采用低毒、无害的生物防治产品,以及精准施药技术,降低农药的使用量,确保农产品的质量和安全。其次,植保技术应注重对环境的影响。传统的化学农药不仅可能对害虫产生抗药性,还会污染土壤和水源,危害生态环境。生态农业要求植保技术在保证防治效果的同时,最大限度减少对环境的影响。例如,精准施药技术通过无人机和传感器的结合,能够实现精准喷洒,避免农药过量使用和对非靶标生物的伤害。此外,推广生物农药和物理防治技术,也是实现植保技术环保要求的重要途径。最后,植保技术还应关注生态平衡的维护。过度使用化学农药会破坏生态系统中的物种多样性,影响土壤和水体的生态功能。为此,生态农业要求植保技术不仅要减少农药使用,还要考虑生物多样性保护。通过促进生物防治和增强作物的抗性,可以减少对外部投入的依赖,增强农业生态系统的自我修复能力。因此,植保技术的安全性与环保要求,直接关系到生态农业的健康发展。

四、植保技术的可持续发展路径

4.1 农药替代与生物防治技术的应用

随着农药使用带来的环境污染、农药残留及抗药性问题日益严峻,农药替代与生物防治技术成为植保技术可持续发展的重要路径之一。生物防治技术通过利用自然界中的天敌、寄生虫、病原菌及微生物来控制有害生物,最大限度减少对环境的负面影响,并能保持生态平衡。生物防治技术的一个重要优势是精准性和长期效果。比如,利用害虫的天敌(如寄生蜂、捕食性昆虫)来控制虫害,既能有效抑制害虫数量,又不会对非靶标生物造成伤害。根据国际植物保护公约(IPPC)的报告,全球约10%的农业害虫得到了有效的生物防治。生物农药,如细菌、真菌或病毒制剂,已被广泛应用于水果、蔬菜等作物的病虫害防治中。通过与传统化学防治相结合,生物防治可以显著降低农药使用量,并减少对土壤和水资源的污染。此外,植物保护学者还在研究通过基因工程技术,开发出抗病虫害的转基因作物,进一步提升作物抵抗力,减少外部化学投入。然而,生物防治技术的推广仍面临一些挑战,如技术成熟度、成本较高以及部分生物防治效果的稳定性问题。未来的研究应集中在提高其应用的广泛性和稳定性,进一步优化技术,降低成本,使其在农业生产中更具普及性。

4.2 智能化植保技术的发展与前景

智能化植保技术是近年来农业发展的重要趋势,它通过数字化、自动化技术提升植保作业的精准性和效率,减少农药的使用,并为精准农业提供有力支持。智能化植保技术包括无人机喷洒、遥感监测、人工智能(AI)预测、精准施药和自动化设备等。无人机技术的应用可以有效提高施药的精准度,减少药剂浪费和对环境的污染。研究显示,使用无人机进行农药喷洒能将药剂使用量减少20%以上,同时提高作业效率。无人机通过搭载高清摄像头和传感器,能够实时监测作物的生长状况和害虫的分布情况,从而精准定位病虫害区域,实施定点施药。此外,遥感技术与大数据分析相结合,可对农田病虫害进行精准监控和预测,帮助农民在最佳时机进行防治,避免无效和过度施药。人工智能的引入也为植保技术带来了革命性的变化。AI技术通过对大数据的分析和处理,能够实时监控农田的变化情况,分析气候、土壤等因素,预测病虫害的发生趋势,从而为农民提供精准的防治建议。根据美国农业部的报告,AI和大数据技术的运用有助于将病虫害防治的成功率提高30%以上。智能化植保技术不仅提升了农业生产的效率,还促进了农业的绿色转型。随着技术的不断成熟和应用成本的降低,智能化植保技术将在未来农业生产中发挥越来越重要的作用,推动植保技术的可持续发展。

4.3 农田生态系统与植保技术的协同发展

植保技术的可持续发展不仅要求提高防治效果,还需与农田生态系统的保护相协调。在生态农业的框架下,植保技术必须遵循生态学原理,做到与生态系统和谐共生,实现生态、经济和社会效益的统一。农田生态系统包括土壤、气候、水源及生物多样性等多种要素,植保技术的过度使用可能破坏这些要素的平衡,导致土壤退化、水体污染和生物多样性丧失。为了实现植保技术与农田生态系统的协同发展,首先需要在植保过程中保护和提升土壤健康。土壤是农田生态系统的重要组成部分,健康的土壤能够增强作物的抗病虫害能力。在施用植保技术时,应该尽量避免过度依赖化学农药,采用有机肥料、堆肥以及生物农药等绿色措施来增强土壤的有机质含量和微生物活性。与此同时,生物防治技术的推广有助于恢复和保护农业生态系统中的自然敌人,从而维持害虫与天敌之间的自然平衡。另外,农田水资源的保护也是植保技术与农田生态系统协同发展的关键。传统的化学农药会通过雨水径流进入水体,造成水源污染。因此,在植保过程中,必须采用环保的技术手段,避免药剂流失。精准施药技术通过减少农药使用量和减少药剂流失,能够有效减少水体污染。

五、推动植保技术可持续发展的政策与措施

5.1 政策支持与法规建设

推动植保技术的可持续发展需要强有力的政策支持与法规建设。政府应通过制定和完善相关政策,鼓励绿色植保技术的研发和推广,提供财政补贴和税收优惠,降低农民和农业企业的技术推广成本。为确保植保技术的健康发展,政府应加强对农药使用的监管,严格执行农药残留标准,防止过度依赖化学农药。中国农业部发布的《农药管理条例》和《绿色防控技术推广应用行动计划》为植保技术的可持续发展提供了政策框架。与此同时,强化生态农业的法律保障,推动农民依法使用生物农药、物理防治技术等环保植保措施,建立健全农业环境保护和生态补偿机制,鼓励农民采用低毒、环保的技术手段进行植保。此外,政府还应加强国内外相关法规的对接与合作,推动植保技术的国际化发展和互通有无。

5.2 科技创新与人才培养

植保技术的可持续发展离不开科技创新和人才培养的支持。首先,科研机构和高等院校应加大对绿色植保技术的研发投入,推动生物农药、智能化植保和精准施药技术的创新与应用。通过国家科技计划和专项资金的支持,提升植保技术的核心竞争力。同时,政府应鼓励农业企业与科研机构的合作,共同推动新技术的产业化和市场化。其次,人才培养也是推动植保技术发展的关键。需要建立多层次的人才培训体系,培养具有生态农业和植保技术知识的专业人才。农民作为植保技术的主要实施者,必须提高其绿色植保技术的应用能力。因此,农业技术推广部门应定期举办培训班,普及生物防治、智能化植保等技术,让农民能够掌握并运用这些先进技术。此外,支持青年科研人才进入植保领域,通过学术交流、技术转移等途径,促进知识和技术的普及与创新。

5.3 产业链协同与农民参与

植保技术的可持续发展不仅需要政府和科研机构的支持,还需要整个农业产业链的协同合作与农民的积极参与。产业链各环节,如农业生产、植保技术研发、农药生产和销售、农产品市场等,应形成有机联系,推动绿色植保技术的推广与应用。例如,农业企业可以通过技术服务和产品创新,提供针对不同作物的综合植保解决方案;农药企业则应加大对生物农药和环保植保技术的研发,逐步替代化学农药。与此同时,农民是植保技术的主要使用者和受益者,其参与度直接影响技术的推广效果。通过政策激励、经济补贴以及技术培训等方式,鼓励农民积极采用生态友好的植保技术,提高其对绿色技术的接受度和应用水平。农业合作社和农民专业合作社可以作为技术推广的载体,发挥集体经济的优势,促进先进植保技术的普及。此外,产业链各方应加强信息共享与合作,共同推动生态农业的发展,提升植保技术的社会认知度与接受度。

六、结论

在生态农业背景下,植保技术的可持续发展具有重要的现实意义与长远价值。通过合理的农药替代和生物防治技术的推广,能够有效减少化学农药对环境的负面影响,提升农业生态系统的稳定性和生物多样性。同时,智能化植保技术的快速发展为实现精准农业和高效植保提供了新的技术手段,有助于提高农作物的生产效益和资源利用效率。政策支持、科技创新以及农业产业链的协同发展,将为植保技术的持续改进提供强有力的保障。此外,农民的积极参与与生态农业理念的普及,将促进植保技术的广泛应用。未来,随着技术的不断进步和各方合作的加强,植保技术将在生态农业中发挥更大作用,推动农业的绿色、可持续发展。

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