2024-6-9 21:30 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦

蒋高明 郭立月

在自然农田生态系统环境中，各物种种群之间的相互作用关系使农田生态系统维持在一个相对稳定的动态平衡状态。一个健康、稳定的生态系统中没有任何一个物种种群能够彻底将另一个物种种群杀灭。农田土壤中本身就存在不计其数的微生物，这些微生物有的对农作物是有害的，有的则对农作物是有益的。土壤中所有微生物之间的相互作用、微生物与植物之间的相互作用及各种环境因子的影响，使各种有益微生物和有害微生物的数量都维持在一个相对稳定的动态平衡状态。然而，人类将剧毒的杀菌剂和除草剂、有害的激素和地膜等大量加入农田生态系统中，使这些原本不属于农田环境的物质改变了一些环境因子，同时也对 所有生物具有毒害作用，打破了一个原本健康、平衡的农田生态系统。农药的使用影响了土壤微生物物种多样性，其影响常常表现为直接的或间接的、抑制的或促进的、暂时的或持久的等多种类型。农药污染可使一些微生物个体数量减少，种群密度减少，但也可使一些微生物加速自身的生活史进程，导致个体数量增加和种群密度上升。在群落组成上敏感种被耐药种代替，在多样性指数上，生态系统中敏感种消失，物种数量下降，严重时导致物种灭迹，物种多样性下降，使微生物群落结构发生定向演替，相应的土壤生态系统也会发生定向改变，导致原生态系统结构发生改变（胡晓和张敏，2008）。一些杀菌剂可直接杀灭微生物，剧烈

地改变微生物在土壤中的生态平衡，对生态系统的稳定和自然界元素的循环造成不利影响（游红涛，2009）。

因此，病害发生的本质就是人为造成生态系统失衡的结果。当对抗不能解决矛盾时，也许“和平谈判”是解决矛盾最好的或唯一的途径。所以，人类应当归还所有生物一个健康、平衡的生态系统，让所有物种都能够以小数量的种群繁衍下去。病害防治应该是对有害微生物种群数量的控制，而不是将病害彻底全部消灭，况且它们是杀不完的。

所以，病害防治应当是将有害微生物的种群数量控制在伤害阈值（作物经济损失可以接受的值）以下，使有害微生物的种群数量对作物造成的经济损失在人类可以接受的范围内，以达到病害的防治目的。

4.7.1 生态农田病害的种类

植物病害主要是由真菌、细菌、病毒引起的真菌性病害、细菌性病害和病毒性病害这三大类。在植物病害中，由真菌侵染引起的病害种类最多，占病害种类的 80%～90%，其次是由细菌病原引起的病害，病毒引起的病害最少（孙晓飞，2018）。

真菌性病害的类型比较多，引起的病害症状也千变万化。常见的有霜霉病、白粉病、黑粉病、叶斑病、锈病、枯萎病、腐烂病等。但是，凡是属于真菌病害的，无论发生在什么部位，症状表现如何，在潮湿的条件下都有菌丝和孢子产生，在病斑处生有各种颜色的霉层或小黑点。这是判断真菌性病害的主要依据。

细菌性病害的发病症状主要表现为腐烂和萎蔫等，都是由细菌侵染破坏薄细胞和细胞壁组织所导致的后果。细菌性病害的病斑处没有菌丝和孢子产生，病斑表面也没有霉状物。细菌性病害为害的主要症状是被为害处一般有菌脓溢出，菌斑表面光滑（张静辉，2011）。这是判断细菌性病害的主要依据。

病毒性病害在多数情况下以系统侵染的方式侵害植株，病毒侵染植株后，一般不会立刻表现出症状并杀死植株，主要是影响植物的生长发育进程，引起植株颜色和形态的改变，产生矮化、丛枝、畸形、皱缩等特殊症状（张静辉，2011）。

4.7.2 农田病害传统化学防治方法的利弊

第二次世界大战后采用的有机合成的化学农药给人类带来了大量的益处。但是，随着时间的推移，化学农药的大量使用给环境、动物、植物、微生物及人类带来的问题也逐渐显现，化学农药的危害问题变得日益严峻。因此，人们开始重新审视化学农药，逐渐认识到化学农药的危害。

有机合成的化学农药的优点主要有：①价格便宜。化学农药的成本主要来源于其研发成本，因为化学农药的研发需要大量的人力和科技资源的长期投入。但是，化学农药一旦研发成功，其商品药依靠工业化的流水线生产，可以实现短期内的大批量生产，同时合成化学农药的原材料同样是有机合成品。因此，化学农药实现大批量生产时，其商品药的成本就很低，商品药的售卖单价自然不高。②使用剂量小。化学农药由于其高毒性和特殊的作用机理，使用微量的药剂就能杀死病菌。③有效性和速效性。化学农药具有极高的毒性，当其与病菌接触时能快速地杀死病菌，能在极短时间内有效地控制病菌。④广谱毒性。有的化学农药具有多种作用机理，对不同的病菌也具有不同的作用机理。因此，有的化学农药能够同时杀死多种病菌。⑤人工投入少。化学农药具有毒性强、见效快、使用剂量小等特点，并且施药简单，所以人工投入较少（苏琴，2011）。

化学农药在使用过程中逐渐突显出很多不利之处。长期使用化学农药会造成土壤农药残留，农药残留会对植物产生药害作用，杀害土壤中的有益微生物，引起环境污染，导致病原物产生抗药性，引起动物和人类急性中毒，对动物和人类产生严重的致畸、致癌、致突变危害。

虽然化学农药施用简单，节省人力和物力，在短期内能够控制作物病害，但是从长远角度看，化学农药对农作物并不都是有利而无害的，化学农药的使用逐渐地使农民变得懒惰，这在一定程度上促使农民大量使用化学农药，农田生态系统在这样的背景下越来越恶劣，田间作物的病害发生越演越烈，甚至各种新病害层出不穷。

例如，在山东农村，发现花生疯长烂秧病（花生仅生秧苗不坐果、花生烂秧）和“胖蒜”（一层层长皮而不结蒜瓣）现象，农民对此不解，从植物生理生态学的知识来判断，这是由植物生长环境改变造成的。花生白绢病、“胖蒜”，以及蔬菜大棚的蔬菜病，归根结底都是人为制造的植物病害。

花生白绢病暴发时表现为花生根部发病，产生许多白菌丝，已近成熟的荚果腐烂。一些农药商趁机销售农药，告诉农民需要喷洒一种治霉菌的农药。山东省平邑县蒋家庄村的农民按照农药商提供的信息购买农药，采取了灌根的办法，但使用农药后一点效果也没有，花生秧照样死去。通过调查发现所有生病的花生都采用同样的生产模式，即将花生种植在地膜下，在地膜里浇灌农药，一次性使用了化肥，喷洒了除草剂。保温、保湿、除草等多种措施带来的是花生秧苗的迅速生长，为了防止徒长，再往秧苗上喷洒矮壮素。覆盖农膜在刚播种花生后的干旱时期能够保温保湿，然而进入高温的雨季后，上述优点变成明显的缺陷。在农膜

下，土壤吸收的热量无法释放，水分运动受阻，再加上早期施加的农药和化肥胁迫，花生遭遇了一种高温、高湿、微毒的典型生理逆境。在这样的环境下，真菌得以滋生，导致植物生病。这是一种典型的“懒人农业”，该模式实施了 30 多年，一直被农民欢迎，花生产量一开始也较传统农业的产量高，但随着时间的延长，这种模式的弊端开始显现出来，如今出现了严重的疯长烂秧和花生白绢病，导致花生大减产。

再来看“胖蒜”问题。最近几年，春天收获大蒜的季节，农民反映他们种的大蒜没有“米”，即不结蒜瓣，从外观上看大蒜个头很大，其实是空的，当地农民管这种蒜叫“胖蒜”。在山东一带大蒜个别主产区，“胖蒜”出现的概率达 1/3～1/2，严重的地段甚至全部都是。蒜农的地里出现“胖蒜”后无法收回种地成本（2 000元左右）。

“胖蒜”的出现说明我国耕地质量下降到非常严重的程度。连续 40 年来，农民只施加化肥不施加有机肥，在种植大蒜以后将除草剂、剧毒农药都施加在地里，并蒙上一层塑料膜。在这样严酷的环境下，植物怎么能不生病呢？

人类采取温室技术反季节生产蔬菜，已经造成大部分作物尤其是蔬菜发生病害。温室大棚病即由高温高湿和静风环境引起。从根本上讲，反季节设施改变了蔬菜的生物学本性，也正因为如此，反季节蔬菜在丰富了人们日常生活的同时，也带来了严重的环境污染和食品安全问题。反季节蔬菜要想成功，首先应改良蔬菜生长的微环境，常规做法是将塑料膜笼罩在耕地上。由塑料膜造成的阳光温室在提高了环境温度和湿度的同时，也打破了害虫的休眠规律；由于温室大棚内温度、湿度较高，且常年不通风，病害滋生异常严重；相应地，土壤线虫和有害微生物也因此活跃起来，造成大棚蔬菜特有的病虫害。

温室大棚内连续种植相同的蔬菜，其产量会明显下降，这在园艺学上称为“连作障碍”（吴玉娥 等，2013）。为减少损失，菜农常常借助大量化肥来弥补生长不足，且大多数农民相信“多施肥，多产出”，化肥添加量常常高达推荐量的 2～5倍。化肥的大量使用除造成食品安全隐患外，更严重的是造成土壤和地下水污染。

这是因为塑料大棚内风吹不着，雨淋不到，化肥“冲不走、流不去、分解不掉”，迫使其垂直下渗，不可避免对地下水造成污染。常年使用大量化肥生产反季节蔬菜的华北某地，80 米以下地下水的硝酸盐含量已超过美国标准的 10 倍。近年来，反季节蔬菜主产区农民癌症发病率大幅度提高与化肥带来的环境污染不无关系。