周坤 岳刚 白海霞 刘艳红
摘 要:气候变化对苹果病虫害的发生模式影响重大,通过分析温度变化、降水模式及极端气候事件对苹果病虫害的影响,提出对气候变化下的苹果树采取建立智能监测与预警系统、生物防治与生态调控、耐逆性品种选育及调整创新果园管理模式等防控对策。
关键词:气候变化;苹果;病虫害;影响;防控对策
气候变化问题一直是农业生产中的重要挑战,在当前气候变化的背景下,苹果病虫害发生情况愈发复杂。研究显示,气候变化特别是温度、降水模式及极端气候事件的发生,对苹果病虫害的发生周期、类型及危害程度作用显著。因此,需要深入了解气候变化对苹果病虫害发生的具体影响,制定有效的管理和防控对策,促进苹果产业高质高效、健康持续发展。
1 不同气候变化对苹果生长的影响
1.1 温度变化
苹果树对生长和果实发育极度依赖于稳定和适宜的温度条件。近年来,全球平均温度的上升对苹果树的生长周期产生了显著影响。温度升高导致开花期提前,使苹果花还未成熟就开花,嫩芽暴露在霜冻冰雹等极端气候中,造成部分苹果树整株死亡;同时,极端高温暴晒还会引发苹果表面晒斑,引发水心病以及过快成熟,影响果实的品质和贮存时间;高温天气影响花芽分化进程,温度超过30 ℃,叶片合成的营养都用于消耗,影响成花数量和品质;苹果休眠需要低温期,但目前的低温期时间越来越短,导致产量不断减少;日本的一项研究指出,气候变暖会导致苹果酸度降低,甜度增加,还会让苹果的口感不再那么脆。因此,温度变化对苹果树的生产与收益具有直接影响。
1.2 降水模式
降水是影响苹果树生长的另一个关键因素。气候变化导致降水模式改变,包括降水量的不确定性和极端降水事件的增加,对苹果树的生长环境产生了显著影响。不规律的降水导致水分胁迫,如花期降连阴雨,当花期遇到5天以上连阴雨时,会影响授粉,造成坐不住果,花而不实,隔年结果;夏季新梢停长前(铜川5月中下旬),降雨多春梢会推迟停长,影响成花。此外,降水模式的变化加剧了土壤侵蚀和养分流失,进而影响苹果树的营养吸收和树体健康。
1.3 极端气候事件
极端气候事件包括极端高温、干旱、暴雨和冰雹等。极端气候事件的增加,对苹果树的生长产生了直接和间接的影响。例如,花期刮大风,会影响蜜蜂和昆虫授粉,风速6~7级,空气湿度降低,会使柱头变干,花粉不能发芽;极端高温导致果实晒伤,暴雨和冰雹导致果实损伤和树枝折断;-20 ℃以下极度低温冻害,会使苹果树的细胞液结冰,导致细胞膜受损,影响树体正常生长和发育,且容易造成树干受冻开裂,加重腐烂病发生(图1)。这些极端气候事件不仅影响当年产量,还影响苹果树的经济寿命和持续生产力。
2 气候变化对苹果树病虫害发生模式的影响
2.1 病虫害种类和发生频率
气候变化特别是温度升高和降水模式的变化,对苹果病虫害种类和发生频率产生了显著影响。温度升高有利于某些害虫和病原体的生存和繁殖,从而导致这些病虫害的发生频率和范围扩大。例如,较暖的冬季降低某些害虫的死亡率,使其来年春季以更大的数量出现;雨水多、湿度大,容易引起苹果树褐斑病及嘎拉等品种炭疽叶枯病大发生。此外,某些病原菌在温暖湿润的环境中更易生长和传播,导致苹果树病虫害剧增。气候变化增加了苹果生产的不确定性,必须采用新的防治策略应对。
2.2 病虫害发生周期
气候因素特别是温度和湿度的变化对苹果病虫害的生命周期产生了重要影响。温度升高导致害虫生命周期加快,增加了全年害虫发生代数,需要全年进行更为频繁的害虫管理;湿度变化同样影响苹果病虫害的发生发展。例如,湿润条件会促进某些真菌病害发生,干旱条件使苹果树更易受到某些害虫危害,如天气持续干旱使二斑叶螨、白粉病等病虫危害加重。因此,针对气候因素的这些变化,在病虫害防治措施上要进行细致安排和动态调整。
2.3 病虫害严重程度
极端气候事件,如持续高温、干旱和暴雨等,会加剧病虫害发生。持续高温会加速苹果害虫代谢过程,使它们更活跃,加剧了危害性。干旱会减弱苹果树抵抗力,加重病虫的危害。暴雨会引起苹果病害暴发。若极端气候事件结合,更增加了苹果病虫害的防治难度。
3 病虫害防控对策
3.1 传统病虫害防治方法分析
在气候发生变化的背景下,传统病虫害防治方法需要重新评估和优化。目前苹果病虫害的防治方法主要有化学防治、生物防治以及综合防治等。
化学防治是目前苹果病虫害最常用的方法之一,主要依赖于化学农药来防控病虫害,优点是作用快,效果明显,能够迅速减少病虫的危害,但长期和过度使用会带来一系列问题,如农药残留、病虫害抗药性增强以及对环境和人类健康带来潜在风险;生物防治作为化学防治的补充和替代,利用天敌、微生物或植物源性物质来控制病虫害,对生态系统的影响较小,更加环保,具有可持续性和对非靶标生物的低毒等优势,但防治效果受到许多因素的影响。如气候条件、生物防治剂的选择和应用时机等,需要精细的管理和监测;综合防治结合了多种防治方法(化学防治、生物防治、农艺管理等),实现了病虫防控的最大效果和可持续性。但这种防治策略需要对各种方法和措施进行有效协调和整合。
3.2 气候变化背景下病虫害防控对策
3.2.1 建立智能监测与预警系统 在气候变化的背景下,传统的病虫害监测方法已不足以应对新的挑战。因此,规模化果园应联合当地气象站,建立集成气象数据和人工智能(AI)算法的智能监测系统,通过分析气候变化趋势,精准预测病虫害的发生,在生产上提前采取防治措施。例如,利用温度、湿度和风速等数据,人工智能算法可以预测特定病虫害的发生概率,及时向监测地周边果农发送预警信息,利于果园采用有效防治措施。
3.2.2 适应性病虫害管理 适应性管理是一种灵活的策略,旨在根据气候条件的变化调整病虫害防治方法,包括利用气候模型和预测工具来预测病虫害发生的趋势,并据此调整防治时机和方法。例如,通过监测温度和湿度的变化,准确预测苹果害虫暴发时间和潜在病害风险,及时采取措施。此外,适应性管理还包括改进田间栽培方法,如调整果园密度和修剪方法,新建园设计成行宽株密模式,行间种草,株间顺行覆盖地布或地膜;老果园冬剪时提升干高(图2、图3),既能减轻病虫害发生,又利于新型农机具省力化作业。
3.2.3 应用生物防治与生态调控 采用生物防治,利用天敌和生物农药,有效减少化学农药使用量,降低对环境的影响。例如,通过引入特定的捕食性昆虫或病原微生物,自然地控制病虫害的发生;结合生态农业理念,优先调整优化不同熟期的品种结构,减少病虫叠加危害;防治方法尽量利用各种物理因子(光、电、热、风)或器械防治害虫,方法包括捕杀、诱杀、阻隔、辐照技术的使用等,如黑光灯诱虫,枝干涂白驱避害虫产卵,诱蛾器皿内放置糖醋液、性诱剂(图4、图5),减少农药使用次数和降低浓度,提高果品质量,增加市场竞争力,达到增产增收的目的。
3.2.4 耐逆性品种选育 随着生物技术的发展,耐逆性品种的选育成为可能。这些品种通过自然或人工选择,具有更强的适应极端气候和抵御病虫害的能力。例如,育种技术可以通过选择具有高温或干旱耐受性的品种,来应对气候变化带来的挑战。此外,基因工程技术的应用,为提高苹果树的耐逆性提供了新的可能,通过精确修改苹果树的基因,增强苹果树对特定病虫害的抗性,从而减少化学防治频率。
3.2.5 调整和创新果园管理模式 随着气候变化的加剧,传统果园管理措施需要调整和创新。一是选择更适应气候变化的苹果品种,如抗旱、抗病或耐热品种;二是改善土壤管理和提高水资源利用效率。例如,采用滴灌和节水灌溉系统可以提高水资源的利用效率,减少过度灌溉导致的病害风险;三是增加有机肥的施用和地面生草(秸秆)覆盖,不断改善土壤结构和养分状况,增强树体抗逆性;四是搞好防冻管护。有冻害的果园,延迟(农历“四九”以后)冬季修剪,剪后伤口及时用愈合剂或混合乳剂涂刷保护。
作者简介:周坤(1979年—),女,大专学历,农艺师,主要从事果树新品种、新技术的示范与推广工作。电话: 13992978812,E-mail:191394454@qq.com。