基于生态保护的北方农作物地下害虫防治技术

摘要：随着环境保护意识的提高，基于生态保护的地下害虫防治技术应运而生，以减少对传统化学农药的依赖，降低对环境的负面影响。本文从轮作种类多样、引入天敌生物、栽培抗虫品种、灌水淹溺害虫、精准撒布石灰、增强根系健康以及实施土壤覆盖7个方面，探讨了农作物害虫防治措施，以期为北方农作物地下害虫的控制提供借鉴。

关键词：生态保护；北方农作物；地下害虫；防治措施

中图分类号：S433.8文献识别码：A文献编号：1005-6114（2024）05-058-04

在北方农作物生产中，蝼蛄、蛴螬、金针虫和地老虎等地下害虫产生持续的威胁，这些害虫会攻击作物的根部系统，直接影响植物生长，并间接导致其他生态问题。面对农作物地下害虫的为害，传统的化学控制方法虽然能够迅速见效，但长期来看容易造成环境污染以及害虫抗药性增强等问题。因此，探索并实施基于生态保护的害虫防控策略势在必行。

1北方农作物地下害虫种类

1.1蝼蛄

蝼蛄是一类对北方农作物威胁极大的地下害虫，常见于华北地区。蝼蛄主要在夜间活动，喜栖息在潮湿的土壤中。其危害主要体现在其对作物根部的破坏，成虫及若虫会啃食刚播种的种子以及作物的幼根，导致种子无法发芽，出现大面积缺苗现象。蝼蛄在地下活动时，还会挖掘出密集的隧道，造成表层土壤与作物根部分离，使作物根部失去水分供应，最终导致大面积死亡。在北方干旱或半干旱的地区，蝼蛄的活动对作物的威胁更加明显，因为这些区域的作物对水分的依赖性更强，一旦根系受损，作物的生存能力将大幅下降。

1.2蛴螬

蛴螬是金龟甲科昆虫的幼虫总称，这类害虫常见于北方农作物种植区，以其顽强的食性和广泛的分布对农业生产构成严重威胁。其偏好新播种的作物，如玉米、马铃薯和甜菜等经济作物。蛴螬的生命周期较长，幼虫阶段往往持续两至三年。在此期间，蛴螬对农作物的破坏力极大，根系受到其咬食后，作物无法正常吸收水分与养分，逐渐出现生长停滞、发育不良的现象，严重时甚至整株枯死。此外，蛴螬的活动往往集中在土壤湿润的深层区域，使其不易被发现，等到作物出现明显病害症状时，农民才意识到其危害。

1.3金针虫

金针虫是鞘翅目叩甲科昆虫幼虫的总称，其生活在土壤中多年，以地下部分的植物为食，主要侵害禾谷类、薯类、豆类、甜菜、棉花等农作物。金针虫的活动隐蔽性极强，通常在土壤中咬食刚播种的种子，导致种子的胚乳被破坏，无法发芽。在幼苗期，这一类的害虫会进一步啃食作物的须根、主根以及茎的地下部分，导致植物因根部受损失去水分和养分供给，逐渐枯萎甚至死亡。

1.4地老虎

地老虎属鳞翅目夜蛾科，以幼虫为害。这类害虫主要在夜间活动，白天则藏匿于土壤中，不易被察觉。通常以切割作物茎部为主要攻击方式，作物的茎部极易被其咬断，导致整片农田出现缺苗现象。地老虎食性广泛，几乎能够危害整个北方地区的主要农作物，包括棉花、玉米、麦类、高粱、薯类等经济作物，甚至蔬菜、甜菜等也难以幸免。其特殊的啃食行为不仅影响植物的正常生长，还大幅度减少作物的产量。在干燥的土壤环境中，地老虎的活动尤为频繁，因其能够在较低湿度下存活并不断寻找作物根茎作为食物来源［1］，受害作物常常表现出整片叶片枯萎、茎部受损、根系脱水的症状，最终影响整体收成。

2基于生态保护的地下害虫防治

2.1轮作种类多样，减少害虫滋生

轮作策略是通过交替种植不同类型的作物，直接影响地下害虫的生存环境，使其难以找到稳定的食物来源。例如，北方常见的蝼蛄主要在土壤中啃食作物的根部和种子，如果长时间种植单一作物，会导致蝼蛄快速繁殖，虫害加剧［2］。然而在轮作系统中，交替种植不同作物会打乱蝼蛄的繁殖和取食习惯，使其难以适应多样化的作物结构。将豆科作物与玉米、高粱等轮作，不仅能有效改变土壤环境，限制蝼蛄的生存，还能通过豆科植物的固氮作用提升土壤肥力，增强作物的抗病虫能力，减少蝼蛄的危害。

在技术应用方面，采用地理信息系统（GIS）或遥感技术，农业专家能够准确监测并管理作物种植模式。例如，利用卫星图像分析技术，可以对农田的害虫分布及作物健康状况进行评估，确定最优轮作策略［3］；此外，精准农业工具如智能农业管理系统，也能用来制定详细的作物轮作计划，以便提高效率并减少虫害。在规范方面，农业部门常常参考联合国粮农组织（FAO）的最新标准，其发布的《农业持续管理指南》中提出了一系列包括轮作在内的推荐措施，以促进生物多样性，改善土壤结构，并有效降低虫害；这些指南强调了综合管理策略的重要性，将轮作视为生态农业的一部分，以自然方法减少对农药的依赖。轮作除了能改变作物生长的环境条件，还能提高土壤中有益微生物的多样性［4］。作物多样性与土壤健康之间存在正相关关系，多样化的作物系统能够增强土壤的营养循环能力及有机质的分解速率，从而为作物提供更加均衡的营养支持。土壤中的有益微生物如固氮菌和溶磷菌等，在轮作条件下得到充分的激活，这些微生物能转化土壤中的有机和无机质，提高作物对营养的吸收效率，进而提高作物的整体健康与产量［5］。

2.2引入天敌生物，平衡生态系统

农业专家制定科学计划将特定捕食性昆虫或有益微生物集成到作物生长环境中，能形成一种天然的害虫管理机制。以蛴螬为例，科学引入捕食性昆虫如步甲或寄生性线虫等天敌，可以有效抑制蛴螬的繁殖。这些天敌在农田环境中捕食或寄生蛴螬，打破其生命周期，从而减少蛴螬的种群密度，减少对作物根系的破坏［6］。

在技术应用方面，物种鉴定技术和精确生态位分析能够确保所引入的天敌生物对蛴螬具有高度的捕食专一性。利用分子标记技术，能够鉴别出具有高捕食效率的步甲种群，确保其在农田中能够持续捕食蛴螬；此外，研究人员以遗传算法和生态建模能够预测不同生物控制代理在特定农田环境中的行为模式及生存概率，从而优化释放时间及应用地点［7］。

在国际标准方面，依据国际生物控制组织（IOBC）的指导原则，这些策略坚持使用环境友好且持续性强的生物控制方法。IOBC推广的细致风险评估及环境影响预测等生物控制实践，能使所采用的方法既安全又有效。例如，IOBC规定在引入天敌生物前必须进行严格的环境适应性及非目标影响评估，使生物控制措施不会对本地生态系统造成不可预见的负面影响［8］。农业生产者在这些高度专业化的技术标准下，能够实现对地下害虫的有效控制，同时维护甚至增强作物生长环境的生物多样性，提升作物的生产效率，加强农田生态系统的整体健康稳定。生物控制策略模拟自然生态系统中的捕食竞争关系，构建出一种长期可持续的防治系统，能避免传统化学方法可能导致的害虫抗药性问题。

2.3栽培抗虫品种，降低损失风险

栽培抗虫品种在防控金针虫方面表现出较好的效果。金针虫是北方农作物常见的地下害虫，主要以根部为食，对作物的幼苗期造成严重威胁。利用分子标记辅助选择（MAS）和基因编辑技术（如CRISPR-Cas9），科研人员能够在作物的基因组中精确识别出与抗金针虫相关的关键基因。例如，科学家可以定位作物根系中与防御机制相关的基因，采用基因编辑增强这些基因的功能，使作物在面对金针虫侵害时能够更有效地抵御其啃食［9］；此外，这种精确的基因编辑过程允许科学家避免传统育种中可能出现的非目标基因的随机变异，保证作物的其他重要性状不受影响［10］。

在实施过程中，科研人员需应用大量的生物信息学工具及计算生物学方法，分析大规模的遗传数据，以此识别与抗金针虫相关的候选基因；此外，科研人员以全基因组关联研究（GWAS）和定向诱变技术，能够确定多个增强作物对害虫天然防御能力的基因组，并用实地试验与温室实验进行验证。在技术规范和标准方面，科研人员需遵循国际植物保护公约（IPPC）和国际种子测试协会（ISTA）的最新指导原则，这些指南为抗虫品种的开发评估提供了标准，使其既符合生态安全性要求，又能有效实施于不同的农业生态环境中。

2.4灌水淹溺害虫，保障作物安全

灌水作为一种农业实践，以增加土壤湿度来减少地下害虫的数量，有助于创造对作物生长更为有利的条件；该方法用水流将地下害虫及其虫卵冲出土壤，或使其淹死，从而直接影响害虫的生存环境［11］。例如灌水淹溺法不仅能够破坏蝼蛄的栖息环境，还能够通过直接冲出或淹溺的方式减少其数量。农业生产者在施行灌水措施时，需掌握正确的水量及灌溉时机，以优化其效果并防止对作物可能产生的负面影响。

技术应用方面，精确灌溉系统如滴灌和喷灌技术在这一策略中发挥重要作用。这些系统可以根据土壤湿度传感器和天气预报数据调节灌水量及频率，以此达到最佳的害虫控制效果。例如，滴灌系统能够精确控制水分直达根部，有效减少水分浪费，同时提高灌水的针对性［12］。从标准化和规范化的角度，该策略需遵循国际灌溉排水委员会（ICID）和世界气象组织（WMO）的相关指导，使灌水活动能在不造成环境负担的情况下有效控制害虫。ICID和WMO还强调环境保护以及水资源可持续管理的重要性，推荐采用节水灌溉技术，以减少对地下水的过度依赖以及可能造成的环境影响。

在技术实施过程中，采用水土分析技术和远程感应技术来监测土壤湿度和害虫活动，为灌溉提供数据支持。这些技术能实时监控土壤状态，使灌水策略的实施经济有效；此外，这些技术应用有助于预测害虫的生长周期，从而使灌水措施更加精准［13］。

2.5精准撒布石灰，驱避潜伏害虫

撒布石灰能调整土壤pH值来创造一个对地下害虫不利的生存环境。例如蛴螬在酸性土壤中活动频繁，技术人员通过调节土壤的pH值，提升土壤的碱性环境，有效抑制蛴螬的生存繁殖。碱性石灰不仅能够驱散蛴螬，还可以直接杀死部分幼虫，减少其对作物根部的侵害。这种策略的实施依赖于精确的土壤酸碱度测量和土壤管理技术，使石灰的使用适合作物生长的同时，达到最优的害虫控制效果［14］。

在技术应用方面，土壤pH传感器和自动化土壤管理系统广泛应用于监测与调整土壤的化学性质。农业生产者利用这些高科技设备，得以实时监控土壤pH值的变化，并根据需要自动调节石灰的施用量。这些系统通常与农业信息管理系统（AIMS）集成，实现数据的实时传输与分析，以便管理者做出快速决策；此外，撒布石灰的策略应严格遵循国际土壤和植物技术协会（ISPAT）以及国际持续农业发展组织（ISADO）的推荐标准，根据其规定的石灰使用最佳时间，选择合适的施用时期及施用量，以保证使用的安全有效。在变化多端的气候条件下，标准还提供了调整施用策略指导，以应对雨水和湿气可能带来的影响［15］。

农业生产者在施撒石灰的过程中，采用先进的土壤修正技术及土壤质地分析工具，能精确识别那些需要调整pH值的区域进行定向施用，提高石灰使用的效率，减少对环境的潜在负面影响。农业生产者分析土壤质地，能确定土壤的粘土、砂土和壤土比例，进而优化石灰的种类及施用量，以达到最佳的土壤改良效果。技术的进步使得撒布石灰的策略更加精准高效。例如，遥感技术和地理信息系统（GIS），能在较大尺度上评估土壤pH值的空间分布，从而进行针对性的石灰处理，提高操作的精确性，增强整个处理过程的可控性［16］。

2.6增强根系健康，提升抗虫能力

应用菌根真菌和有益细菌等根际微生物接种，是现代农业中重要的生物防御策略［17］。通过接种菌根真菌和有益细菌，作物的根系能够得到有效强化，从而提升其抵御地老虎类地下害虫侵袭的能力。菌根真菌与植物根系形成共生关系，能提高植物对营养的吸收利用效率，加强植物的整体生长以及对环境压力的适应能力，而有益细菌的接种则能促进根部健康，分泌天然抗生素及生长激素，改善植物生长环境，降低虫害发生率［18］。

在技术应用方面，微生物接种技术与分子生物技术相结合，以基因组编辑或分子标记辅助选择技术（Marker-assisted selection，MAS）确定并增强作物品种中那些能够增进与特定菌根真菌和细菌互相作用的基因，提高了接种成功率，保证生物刺激剂的效果更为持久稳定；此外，实施这些策略时应遵循国际生物安全协议（Cartagena Protocol on Biosafety）和国际有机农业运动联盟（IFOAM）的最新标准，根据其提供的关于生物刺激剂使用指导，保证生物安全及生态兼容性，以避免对环境及人类健康造成的潜在负面影响。采用生物刺激剂的方法还涉及综合管理措施，进一步提高根部微生物的多样性，从而形成更加稳定的根际生态系统，可有效提升植物的自我防御能力，降低化学农药的使用需求，推动农业生产向更加绿色可持续的方向发展［19］。

2.7实施土壤覆盖，隔离害虫来源

土壤覆盖技术在防控蛴螬时具有显著效果。农业生产者实施土壤覆盖策略，利用塑料覆膜或稻草、木屑等有机覆盖物覆盖在作物行间土壤，能有效限制蛴螬的活动，优化土壤微环境，并能保持适宜的土壤湿度及温度，减少水分蒸发，同时抑制杂草生长［20］。

覆盖技术中，塑料覆膜主要应用于蔬菜和果树等经济作物生产中，能有效防止土壤水分过度蒸发，并以温室效应增温土壤，提早作物生长季节［21］；此外，稻草及木屑等有机覆盖物在土壤表面的应用除提供物理隔离效果外，还在其分解过程中逐渐向土壤中添加有机质，改善土壤结构，增强土壤的保水保肥能力，同时增加土壤微生物的多样性［22］。技术的执行需严格依据国际农业可持续发展标准，如国际有机农业运动联盟（IFOAM）的有机生产和处理标准，使用可再生或生物降解的覆盖材料，保证使用的覆盖材料符合环境保护及可持续农业的要求，以减少环境负担，支持生态系统的健康稳定。

在技术应用方面，采用现代化农业设备如自动覆膜机和有机物铺设机，使得大规模的覆盖作业变得高效。这些设备能够在大面积农田中迅速而均匀地铺设覆盖材料，保证了覆盖质量和作物生长环境的一致性；同时，采用遥感技术及土壤湿度监测系统可以实时监控覆盖效果，使覆盖材料的性能达到最优。

3结语

在应对北方地区农作物地下害虫问题时，农业生产者需要关注当下的害虫控制效果，还应考虑长远的生态影响。通过多样化的生态保护措施，如轮作种植、生物控制策略、栽培耐虫品种及改善土壤结构等，以此有效抑制害虫，促进农田生态系统的整体健康稳定。这种综合性管理方法能减少对化学农药的依赖，增强作物与自然环境的和谐相处，为未来农业生产提供一条可持续发展路径。

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作者简介：秦卓（1980-），男，山西忻州人，硕士学历，讲师，主要研究方向：植物保护领域，农业昆虫与害虫防治等。E-mail：52253220@qq.com