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論文摘要:本文根據(jù)污染生態(tài)學研究現(xiàn)狀討論了污染生態(tài)學的研究內(nèi)容:①研究在污染環(huán)境中生物受害原因以及與污染物的關(guān)系;②研究污染物在環(huán)境以及在生態(tài)系統(tǒng)、生物體內(nèi)的化學行為、變化規(guī)律,即吸收、轉(zhuǎn)化、富集、降解規(guī)律和生態(tài)效應(yīng);③研究生物凈化機制與生物防治污染的措施;④研究生態(tài)系統(tǒng)承受污染物的負荷能力,確定生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境容量,預(yù)測環(huán)境質(zhì)量的變化趨勢。
一、引 言
人類社會進入20世紀之后,隨著全球工業(yè)化的興起,生產(chǎn)和生活的性質(zhì)與規(guī)模較之以前發(fā)生了巨大的變化,而且這種變化以一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢正不斷地向縱深發(fā)展。今天,人類強大的技術(shù)力量嚴重地影響和干擾著自然界的許多自然過程,如氣候、植被、水分乃至與之有關(guān)或包含于其中的物質(zhì)化學組分的交換、循環(huán)等。特別是目前這種影響常常直接或間接地導(dǎo)致影響或破壞人類生活的正常性與社會發(fā)展的持續(xù)性的可怕后果,這即是當今環(huán)境問題成為倍受全世界關(guān)注的熱點的原因所在。
與其他學科的興起和發(fā)展一樣,為了研究和解決在生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展過程中存在或出現(xiàn)的問題、探索人與環(huán)境關(guān)系方面的奧秘以及如何協(xié)調(diào)或控制這種關(guān)系,大約在20世紀中葉以來,一系列有關(guān)人類環(huán)境的新學科如雨后春筍般地出現(xiàn)和發(fā)展起來。而從自然循環(huán)、物質(zhì)變化角度研究環(huán)境問題的學科目前發(fā)展起來的最主要的有以下幾門:環(huán)境地球化學、污染生態(tài)學、環(huán)境化學和環(huán)境生物無機化學。這些學科都尚在形成發(fā)展中,其最主要特點是不同學科交叉,即用已有學科的理論、方法去解決已存在的或新出現(xiàn)的環(huán)境問題。
也是在20世紀下半葉,生態(tài)學有了重大發(fā)展和認識上的飛躍。[1~2]新的生態(tài)學建立在生命科學和地球科學的基礎(chǔ)之上,成為介于社會科學和自然科學之間的一門特殊的學科,研究人口、資源、環(huán)境的關(guān)系。我國已故著名生態(tài)學家馬世駿曾指出:“協(xié)調(diào)人類與自然的關(guān)系,改善人類的生態(tài)環(huán)境,應(yīng)是現(xiàn)代生態(tài)學研究的主要方向?!比祟惻c自然環(huán)境的最主要界面——地球表面存在和發(fā)生的一切現(xiàn)象及與生物的關(guān)系,[3]尤其是與人類的關(guān)系成了生態(tài)學研究的重點內(nèi)容。[4]
“污染生態(tài)學”是環(huán)境科學的主要組成部分之一,并已成為生態(tài)學的一個重要分支。我國在20世紀90年代初,前國家教委就規(guī)定其為與環(huán)境化學、環(huán)境地球化學平行的本科環(huán)境科學專業(yè)必修專業(yè)課程,當時也曾提出了相應(yīng)的研究任務(wù)和方向。然而,和其他任何新生事物一樣,“污染生態(tài)學”本身在許多方面尚處于發(fā)展、充實、完善階段,目前對之尚存在不同一的定義或認識,人們還尚未對它的對象、任務(wù)、研究范圍等作出確切的規(guī)定。其實,晚一點作出這樣的規(guī)定是好事,因為廣義的環(huán)境科學也包括生態(tài)學,其涉及內(nèi)容較廣,學科交叉性很強,人們對它的理解不能不受到原先的專業(yè)知識范圍、研究經(jīng)驗、興趣及對環(huán)境生態(tài)問題的不同認識等因素的影響。也正是這種不同的理解和認識,會促使不同學者從不同角度各有側(cè)重地去研究問題,由此可能會大大地豐富和充實這門新興學科的內(nèi)容,同時也促使人們以極大的熱情和興趣去研究和探索,以使其不斷成熟、完善和更有效地為保護人類、保護環(huán)境、促進社會可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。
目前,在國外能與“污染生態(tài)學”完全對應(yīng)的詞條尚很少見,最為接近的可能是“Pollution Science”或“The Science of the Pollution”,但是,就針對自然界生態(tài)環(huán)境污染問題的研究卻突飛猛進、日新月異。這一點在科技雜志刊載內(nèi)容方面體現(xiàn)的非常明顯,尤其是一些重要刊物更是如此。如“Ecology”、“Environmental Science and Technology”、“Environmental Pollution”、“Environmental Research”、“Applied Geochemistry”、“the Science of the Total Environment”、“Aquatic Ecosystem Health & Management”、“Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology”、“Environmental Geochemistry and Health”、“Journal of Hazardous Materials”以及“Nature”、“Science”、“AMBIO”等刊物經(jīng)??谴罅康奈廴旧鷳B(tài)學研究成果。除此之外,有些污染生態(tài)學的研究成果也常常分散刊載于其它有關(guān)環(huán)境科學或生態(tài)學領(lǐng)域的期刊中。這些研究內(nèi)容實際上已基本勾勒出了污染生態(tài)學研究內(nèi)容的框架。筆者結(jié)合近年在上海交通大學講授研究生“污染生態(tài)學”課程及科研實踐中的學習心得和體會,就“污染生態(tài)學”研究內(nèi)容做些淺顯的討論,與同行交流,希望大家指正。
二、污染生態(tài)學研究內(nèi)容討論
近年來不斷進展的污染生態(tài)學研究和大量的研究工作其研究內(nèi)容基本體現(xiàn)出了以下四個方面的特點:①研究在污染環(huán)境中生物受害原因以及與污染物的關(guān)系;②研究污染物在環(huán)境以及在生態(tài)系統(tǒng)、生物體內(nèi)的化學行為、變化規(guī)律,即吸收、轉(zhuǎn)化、富集、降解規(guī)律及生態(tài)效應(yīng);③研究生物凈化機制和生物防治污染的措施;④研究生態(tài)系統(tǒng)承受污染物的負荷能力,確定生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境容量,預(yù)測環(huán)境質(zhì)量的變化趨勢。
1.污染環(huán)境中生物受害原因以及與污染
物的關(guān)系研究
污染物質(zhì)之所以會對生物產(chǎn)生毒害是由于生物對這些有害物質(zhì)的攝取與利用而引起的。環(huán)境一旦被污染,生存于其中的生物即會自覺不自覺地攝取和吸收污染物質(zhì),當這些物質(zhì)的量在生物體內(nèi)超過生物機體本身的承受或轉(zhuǎn)化(無害化轉(zhuǎn)化)極限時,污染物質(zhì)在生物體內(nèi)的毒害作用即發(fā)生了。不同的污染物質(zhì)其體現(xiàn)出的效果往往區(qū)別很大,而自然環(huán)境中常常是多種生物并存和多種污染物質(zhì)同時存在的。查明生物受害原因和明確厘定具體致害物質(zhì)及致害物質(zhì)間的相互作用是污染研究的關(guān)鍵所在,這些問題在實際情況中常常非常復(fù)雜。環(huán)境中生物受害原因以及與污染物的關(guān)系研究是污染生態(tài)學研究的最重要內(nèi)容之一,是污染生態(tài)學研究的起點和基礎(chǔ),同時也是目前的一個熱門研究領(lǐng)域。
2.污染物在環(huán)境以及在生態(tài)系統(tǒng)、生物體內(nèi)的化學行為、變化規(guī)律,即吸收、轉(zhuǎn)化、富集、降解規(guī)律及生態(tài)效應(yīng)研究。
污染物一旦進入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)、生物體內(nèi),在新的物理化學條件下便會發(fā)生一系列作用和產(chǎn)生相應(yīng)后果。在此過程中,污染物的化學習性、系統(tǒng)的物理化學條件是制約因素。因此,生物對污染物從攝取到進入體內(nèi)的一系列生化作用及過程的每一個環(huán)節(jié)都對最終的毒害效果產(chǎn)生重要影響。如攝取、輸送、吸收、濃縮、轉(zhuǎn)化、富集、降解和排泄等各種作用和過程。它們是研究生物在污染環(huán)境中受害機理的最基本內(nèi)容。這些作用和過程對不同生物不盡一致,因而相同的污染物質(zhì)對不同的生物群體常常體現(xiàn)出不同的生態(tài)效果。因此,這項內(nèi)容是認識元素在生物體內(nèi)的化學行為和運動規(guī)律,即元素在生物體內(nèi)的分布、功能、運動循環(huán)機理和生物對元素的需求與中毒等基本原理的關(guān)鍵,對闡明污染生態(tài)環(huán)境的生態(tài)效果起著不可取代的作用。不同的生態(tài)系統(tǒng)常常有不同的污染特點,如大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境和生物系統(tǒng)間同一污染物質(zhì)各自分別有不同的生態(tài)環(huán)境效果。自然界大氣、水、土壤、生物體系又都不停地與生物進行著物質(zhì)交換循環(huán)。在各種方式的交換循環(huán)中污染物質(zhì)會體現(xiàn)出各自的毒害效果。生態(tài)環(huán)境污染生態(tài)效應(yīng)研究是污染生態(tài)學的主體內(nèi)容,是一個廣闊的研究領(lǐng)域。[5]
3.生物凈化機制和生物防治污染的措施研究
生物對污染物的抵御能力體現(xiàn)在生態(tài)效應(yīng)上即為凈化功能,這項功能因生物種類不同而差別很大。生物凈化機制研究一方面是制定環(huán)境容量的重要依據(jù),另一方面可用于污染防治。這是目前污染治理研究領(lǐng)域的一個重要方向。許多生物特別是微生物具有獨特的環(huán)境凈化功能,常常會起到其它人工措施難以起到的作用。因此,生物凈化機制和生物防治污染的措施研究是污染生態(tài)學環(huán)境對策的重要內(nèi)容,對確定環(huán)境容量和治理、預(yù)防污染具有重要意義,是一個嶄新的、前景無限光明的領(lǐng)域。[6]
4.生態(tài)系統(tǒng)承受污染物的負荷能力研究
生態(tài)系統(tǒng)對污染物的自然凈化能力是污染研究的重要內(nèi)容,也是治理預(yù)防污染的主要參考條件。對生態(tài)系統(tǒng)的污染負荷能力或環(huán)境容量進行研究,以及對為促使人為污染物不超過其負荷能力或容量的相應(yīng)政策措施進行研究是污染生態(tài)學的基本內(nèi)容之一。生物機體本身及人的主觀能動作用對環(huán)境中有毒物質(zhì)或污染的抵御能力和對策研究是目前一個充滿興趣而又具重要現(xiàn)實意義的課題。[7~8]
三、結(jié) 語
從學科史角度看,污染生態(tài)學尚處于初期發(fā)展階段。據(jù)目前本領(lǐng)域研究狀況,本文將其研究內(nèi)容歸納如下:①研究在污染環(huán)境中生物受害原因以及與污染物的關(guān)系;②研究污染物在環(huán)境以及在生態(tài)系統(tǒng)、生物體內(nèi)的化學行為、變化規(guī)律,即吸收、轉(zhuǎn)化、富集、降解規(guī)律和生態(tài)效應(yīng);③研究生物凈化機制和生物防治污染的措施;④研究生態(tài)系統(tǒng)承受污染物的負荷能力,以確定生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境容量,預(yù)測環(huán)境質(zhì)量的變化趨勢。
上述污染生態(tài)學的研究內(nèi)容是作者學習污染生態(tài)學的體會,同任何一門新學科一樣,需要在實踐中不斷地得到補充和修正。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測;技術(shù)分析;應(yīng)用研究
中圖分類號:X83文獻標識碼: A 文章編號:
0引言
在我國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)里,環(huán)境監(jiān)測是指有關(guān)部門對環(huán)境執(zhí)法和評價環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀與變化趨勢的一個方法。在之前 30 年左右的時間里,由于自然界放射性物質(zhì)對人體及其周圍環(huán)境的影響和威脅,迫使人們對核物質(zhì)和核設(shè)施進行監(jiān)測,測量其強度并隨時報警。后來隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境污染事件不斷大量出現(xiàn),環(huán)境監(jiān)測的含義也隨之逐漸擴大到對環(huán)境質(zhì)量、污染等的監(jiān)測層面上了。
但因某些原因,我國的監(jiān)測技術(shù)與國外相比還存在一定的差距,根據(jù)筆者工作情況總結(jié)了幾點具體如下:一是我國的監(jiān)測分析方法不夠健全,現(xiàn)有的方法大體可以滿足常規(guī)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和部分污染源監(jiān)測,但對環(huán)境和污染調(diào)查、全面的污染源監(jiān)測以及應(yīng)急事故的處理,就顯得不夠。二是現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)配套性太差,儀器設(shè)備條件,監(jiān)測信息管理和開發(fā)等等有待改善。
環(huán)境監(jiān)測技術(shù)定義、方法
環(huán)境監(jiān)測技術(shù)是一門新興的綜合性學科,是以環(huán)境為對象、運用物理的、化學的和生物的技術(shù)手段,對其中的污染物及其相關(guān)組份進行定性、定量和系統(tǒng)的綜合分析,以探索研究環(huán)境質(zhì)量及其變化規(guī)律的一門學科,它是環(huán)境影響評價中的重要環(huán)節(jié),貫穿環(huán)境影響評價的整個過程。
就目前來說,環(huán)境監(jiān)測技術(shù)主要表現(xiàn)在化學、生物、物理化學等一切可以表征環(huán)境質(zhì)量的方法上,以獲取監(jiān)測數(shù)據(jù),最后綜合于統(tǒng)一的監(jiān)測系統(tǒng)。其監(jiān)測對象分為空氣、土壤、固廢等,對其監(jiān)測數(shù)據(jù)予以統(tǒng)計處理、綜合分析。
就環(huán)境監(jiān)測方法來說,我們可以分為化學分析法和儀器分析法兩種?;瘜W分析法是以化學反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。它包括根據(jù)化學反應(yīng)生成物的質(zhì)量定量的重量分析法;根據(jù)化學反應(yīng)中所消耗標準溶液的體積定量的滴定分析法;根據(jù)化學反應(yīng)中所生成氣體的體積或氣體與吸收劑反應(yīng)生成物質(zhì)的質(zhì)量定量的氣體分析法。但不管怎么說,它們都是以分析天平、滴定管等為分析工具,要求分析人員具有熟練的操作技能,通過正確操作可以獲得高精密度 (0.2%~0.5%) 和高準確度(0.2%)的分析結(jié)果。化學分析法是分析化學的基礎(chǔ),在常量分析中是廣泛應(yīng)用的方法。
儀器分析法是以物質(zhì)的物理和物理化學性質(zhì)為基礎(chǔ),并借用較精密儀器測定被測物質(zhì)含量的分析方法。它分為色譜分析法:氣相色譜法(GC)、高壓液相色譜法(HPLC)等;電化學分析法,包括電位法、電導(dǎo)法等和光化學分析法,包括分光光度法、原子吸收法、發(fā)射光譜法、熒光分析法。
2.環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用
在這里,筆者結(jié)合工作實踐談?wù)劖h(huán)境監(jiān)測技術(shù)里的生物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用.。謂生物監(jiān)測技術(shù)的內(nèi)涵是,當污染物進入環(huán)境后,就會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響,并引起系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)及功能的改變。在分子性能上,它會激活或抑制酶的活性,改變蛋白質(zhì)的合成。而在細胞結(jié)構(gòu)上,將會引起細胞膜的改變,破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體等。而在種群水平上的表象是引起種群數(shù)量或密度的改變,物種比例的變化,競爭關(guān)系和遺傳基礎(chǔ)的改變,引起群落中具有優(yōu)勢的種群、數(shù)量、以及種群多樣性的改變。
2.1 大氣污染生物監(jiān)測法
這種檢測法是通過對大氣環(huán)境下生物監(jiān)測來確定大氣的環(huán)境質(zhì)量水平。在這種生物體系中,植物更容易受到大氣污染的傷害,植物固定生長的特點讓它無法避開污染物。對大氣污染的反應(yīng)敏感性強,本身位置的固定,便于監(jiān)測與管理,大氣污染的生物監(jiān)測主要是利用植物進行監(jiān)測。而對大氣污染反應(yīng)敏感,筆者認為是用以指示和反映大氣污染狀況的植物,稱為大氣污染的指示植物,比較常用的大氣污染指示植物有氟化物指示植物,SO2指示植物等方法。
2.2 水體污染的生物監(jiān)測法
在這種生物檢測法里,筆者現(xiàn)就拿指示生物法舉例來說。它是通過利用水環(huán)境中污染物敏感的生物種類的存在或缺失,來指示其所依賴的水體內(nèi)污染物的存在狀況。它能有效地指示生物應(yīng)當具有生命周期長,活動范圍固定等特點,有利于持久地反映污染物對水體的綜合影響。主要包括有浮游動物等。如果從分類地位看,無脊椎動物的應(yīng)用最為廣泛。指示水體嚴重污染的生物包括顫蚓類、細長搖靜裸藻、蚊幼蟲、小顫藻等。指示水體中等污染的生物主要有四角盤星藻、居櫛水蚤、脆弱剛毛藻等。指示水體清潔的生物主要是扁蜉等。
3.環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展
根據(jù)筆者調(diào)查可知,近年來我國目前的監(jiān)測技術(shù)發(fā)展較快,許多新技術(shù)在實際監(jiān)測過程中已廣泛得到應(yīng)用。比如說利用遙測技術(shù)對整條河流的污染分布情況進行監(jiān)測,是以往監(jiān)測方法很難完成的,這一點還是比較好的。對于發(fā)展大型、連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的同時,研究小型便攜式、簡易快速的監(jiān)測技術(shù)也+分重要。例如,在污染突發(fā)事故的現(xiàn)場、瞬時造成很大的傷害,但由于空氣擴散和水體流動,污染物濃度的變化十分迅速,這時大型儀器無法使用,而便攜式和快速測定技術(shù)就顯得十分重要的。
4.建議
上文闡述了環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展,現(xiàn)根據(jù)筆者工作情況談?wù)剬Νh(huán)境檢測技術(shù)方面的一些看法,目的是為了促進下一步工作成果,進一步促進生產(chǎn)效率的提高。
第一,要不斷加大對環(huán)境監(jiān)測儀器的監(jiān)督管理。就目前來看,一些地方環(huán)保部門要不斷適時完善環(huán)境監(jiān)測儀器的發(fā)展規(guī)劃和技術(shù)政策,明確環(huán)境監(jiān)測儀器發(fā)展方向,指導(dǎo)和規(guī)范環(huán)境監(jiān)測儀器健康發(fā)展。要從當?shù)貙嶋H情況出發(fā),建立一批具有良好的技術(shù)基礎(chǔ)和權(quán)威性的技術(shù)中介機構(gòu),對環(huán)境監(jiān)測儀器的技術(shù)水平和質(zhì)量狀況進行檢測,并向社會公布。
第二,要把握我國環(huán)境監(jiān)測儀器發(fā)展總體趨勢。要以目前人工采樣和實驗室分析為主向自動化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化為主的監(jiān)測方向發(fā)展,及環(huán)境監(jiān)測儀器向物理、電子、光學等技術(shù)綜合應(yīng)用的高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。
5結(jié)語
總之,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展方式的不斷轉(zhuǎn)型,對環(huán)保工作的要求也日漸提高。筆者認為,環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境質(zhì)量評價是環(huán)保部門工作的重要內(nèi)容,發(fā)展我國的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)任重道遠,要根據(jù)實情具體發(fā)展,做出相應(yīng)的對策。同時環(huán)境監(jiān)測貫穿于整個環(huán)境評價中,是環(huán)境影響評價的技術(shù)基礎(chǔ)也具有較強的監(jiān)督功能,只有認識到環(huán)境監(jiān)測的重要性,切實做好環(huán)境保護這一主題,真正體現(xiàn)環(huán)境影響評價的重要意義。
參考文獻
[1]邢軍.環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境影響評價中作用關(guān)系的探析
關(guān)鍵詞:水稻 病蟲害 防治技術(shù) 無公害
在農(nóng)作物生產(chǎn)中,采用無公害種植技術(shù)是人們對環(huán)境以及健康要求的必然結(jié)果,也是社會發(fā)展的必經(jīng)之路。隨著近年來我國社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展,人們生活水平隨之提高,與此同時人們對于糧食生產(chǎn)工作也提出了新要求。目前,人們在生活中對于農(nóng)作物已從傳統(tǒng)的數(shù)量要求逐步轉(zhuǎn)向為以質(zhì)量為主的現(xiàn)代化要求,在這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨勢下,采用綜合防治技術(shù)進行農(nóng)作物種植與生產(chǎn)顯得十分重要,尤其是在水稻種植中,采用蟲草害和無公害防控技術(shù)更是重中之重。
一、水稻病蟲害概述
水稻病蟲害防控技術(shù)是無公害水稻生產(chǎn)中的關(guān)鍵措施與方法,也是當前水稻種植與生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)。在目前的水稻種植過程中,采用無公害、病蟲草害綜合防治技術(shù)是從稻田生態(tài)系統(tǒng)出發(fā),綜合考慮各類有害生物、有益生物、中性生物和周圍環(huán)境等多種因素的相互關(guān)系,從而協(xié)調(diào)水稻種植與農(nóng)業(yè)防治、生物防治和化學防治之間的關(guān)系,使得在水稻種植的過程中能夠全面科學的控制各種病蟲草害。就目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言,人們?yōu)榱吮U仙鷳B(tài)環(huán)境的合理發(fā)展,在工作中一般都是嚴禁使用各種劇毒、高毒和高殘留的農(nóng)業(yè)藥品和化學產(chǎn)品,而是在工作中推廣使用無公害、無污染的新型治理方法。
1、水稻草害
水稻是我國第一大糧食作物,水稻在種植的過程中稻田雜草叢生,種類眾多,各地由于氣候環(huán)境的不同其雜草發(fā)生的種類和時間也不盡相同。在目前的水稻種植過程中,全國稻田中大約有兩百多常見的雜草種類,其中發(fā)生最為普遍,危害最為嚴重的雜草也大約有四十余種。其中在目前的水稻生產(chǎn)中,以稗草危害最為嚴重,其危害面積也最大。其次就是異型莎草、鴨舌草等。
2、水稻病害
水稻作為我國主要的糧食作物,其種植面積排列全國農(nóng)業(yè)之首,占全國總耕地面積的大約1/4,年產(chǎn)量更是高達我國糧食總產(chǎn)量的一半左右。但是水稻病害也是較為嚴重的,是影響水稻生產(chǎn)的最為重要的一環(huán)。根據(jù)多年的工作總結(jié)與分析,在目前社會中最為常見的水稻病害約為一百多種,就目前正式記錄在案的水稻病蟲害也有七十多種。
二、常見的水稻種植防治措施
1、 農(nóng)業(yè)防治
在水稻無公害栽培中,農(nóng)業(yè)防治是根據(jù)有害生物的生理生態(tài)學特性及其發(fā)生危害與有關(guān)農(nóng)業(yè)因素的關(guān)系,在保證無毒、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培的前提下,結(jié)合各項農(nóng)業(yè)措施的改進與提高,對水稻農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控達到控制某些有害生物危害的作用。
1.1選用抗病蟲優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)良種
經(jīng)試驗和調(diào)查表明,推廣使用抗病品種,稻瘟病發(fā)病率平均減少70%以上,減少農(nóng)施用量超過50%。
1.2科學進行栽培
合理施肥,使作物生長健壯,增強抵抗病蟲能力;實行寬窄行栽培,改善通風透光條件,創(chuàng)造良好的稻田小氣侯;合理輪作,改善土壤理化性狀,影響有害生物棲息生活條件,減輕病蟲害危害;發(fā)揚傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)精耕細作的優(yōu)點,開展人工中耕除草,盡量少用或不用除草劑,創(chuàng)造有利于有益生物生長繁殖的生態(tài)環(huán)境條件。
2、生物防治
2.1推廣生物防治技術(shù)與農(nóng)業(yè)立體種植、養(yǎng)殖有機結(jié)合,形成生物最佳的空間結(jié)合模式
2.1.1稻魚、稻蟹共養(yǎng)防治蟲害、草害,大幅度提高稻田綜合效益
某市從20世紀90年代中期開始在建立稻魚、稻蟹共生示范基地,在稻田內(nèi)放養(yǎng)魚或蟹,至2006年已發(fā)展稻田養(yǎng)殖2 133.3km2以上。在水稻田中利用放養(yǎng)的魚類、蟹類來消滅害蟲和雜草,減輕蟲草危害。有的養(yǎng)殖稻田還在田內(nèi)的四周安置電燈,夜間用來誘殺害蟲以供稻田內(nèi)魚兒取食。這些田塊在大田生長期內(nèi)基本未用化學殺蟲劑。
2.1.2稻鴨共育防治有害生物,實現(xiàn)增產(chǎn)增收
稻鴨共育是在稻田內(nèi)放養(yǎng)鴨,鴨捕食稻田內(nèi)的各種害蟲,吃、踩雜草等有害生物,耕耘和刺激水稻生長,鴨糞還可肥田。由于減少農(nóng)藥施用,保護了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,生產(chǎn)出的稻米和鴨肉品質(zhì)優(yōu)良無害,因此具有巨大的推廣前景。
2.2充分發(fā)揮天敵對有害生物的防治作用
依據(jù)預(yù)測預(yù)報放寬對害蟲的防治指標,改進化學防治技術(shù),減輕對天敵和環(huán)境的不良影響。
2.3利用生物農(nóng)藥防治水稻害蟲
使用生物農(nóng)藥以減少化學農(nóng)藥的使用量,如利用Bt乳劑防治水稻上的鱗翅目害蟲,能有效地防治病蟲害,減輕病蟲對農(nóng)藥的抗藥性,同時又能大大降低對稻田環(huán)境的污染,提高水稻的衛(wèi)生品質(zhì)。
3、化學防治
3.1安全化學防治方法
化學防治是無公害水稻生長的重要輔助措施,僅在十分必要的情況下才可以使用;但必須根據(jù)病蟲害的預(yù)測預(yù)報,準確掌握防治指標和防治適期,選擇高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥品種,以達到既有效控制病蟲草害的發(fā)生危害,又最大限度地減少農(nóng)藥污染,保護生態(tài)環(huán)境的目的。在病蟲害發(fā)生初盛期或一般發(fā)生時,使用無污染的農(nóng)藥品種,病蟲害大發(fā)生時,則選用化學農(nóng)藥混配劑使用。2種以上病蟲發(fā)生時,選擇具有兼治作用的農(nóng)藥復(fù)配劑。嚴格禁止使用劇毒、高毒、高殘留的農(nóng)藥品種,限制使用高效、低毒、安全的農(nóng)藥品種,推廣使用無公害的植物源農(nóng)藥品種。最后1次用藥應(yīng)嚴格控制用藥時間。
3.2堅持農(nóng)藥的合理輪換
長期在水稻上使用單一品種農(nóng)藥不僅殘留量增加,而且使病蟲產(chǎn)生抗性。因此,在水稻病蟲害無公害防治中必須對所選用農(nóng)藥進行合理輪換,如用吡蟲啉拌種,有效防治秧苗期稻薊馬、稻飛虱的危害,代替以往使用呋喃丹、甲拌磷撒秧板習慣,秧苗移栽前用1次銳勁特,控制大田移栽的返青期二化螟、稻縱卷葉螟的危害,以代替秧苗期和大田期大量施用甲胺磷的習慣。通過這些低毒、高效農(nóng)藥替代使用后,稻谷中的有機磷含量會大大降低,大米品質(zhì)才能達到無公害大米的要求。
4.3選用合理的用藥方法
根據(jù)無公害水稻生產(chǎn)的要求,只有選擇適當?shù)氖┧幏椒?,才能發(fā)揮農(nóng)藥的效果。選擇合適的農(nóng)藥和使用方法,必須加強病蟲的測報工作,才能掌握用藥的關(guān)鍵時期。防治時期一般是在病蟲一生中的薄弱環(huán)節(jié),也是作物最易受害的危險期,要做到消滅病蟲在大量發(fā)生之前。要嚴格按照規(guī)定的濃度和用量施藥,如濃度過低,效果差;濃度過高,浪費農(nóng)藥,還有可能使農(nóng)作物產(chǎn)生藥害,增加殘留等。配藥時用清水,先配成少量的母液,再配成規(guī)定的濃度。如果病蟲同時發(fā)生可將農(nóng)藥混合使用,以提高用藥效果。
生物農(nóng)藥的分類
生物農(nóng)藥分為3大類:(1)微生物源農(nóng)藥:以微生物為活性成分的農(nóng)藥,這類農(nóng)藥可以殺死多種害蟲。例如:有些真菌可以控制雜草,另外一些真菌可以控制蟑螂,一些細菌可以控制植物疾病。目前應(yīng)用最廣泛的微生物農(nóng)藥是Bt可以控制卷心菜、馬鈴薯及其他作物的害蟲。(2)植物農(nóng)藥或轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥:是將基因植入植物體內(nèi)的農(nóng)藥。如科學家從Bt殺蟲蛋白中提取基因,再植入植物體內(nèi)使植物具有殺死害蟲的活性。(3)生物化學農(nóng)藥:是以非毒性機理控制害蟲的天然源物質(zhì),包括:信息素、荷爾蒙、植物生長調(diào)節(jié)劑、排斥劑及酶。
生物農(nóng)藥的特點
相對于化學農(nóng)藥,生物農(nóng)藥主要有以下幾個方面的優(yōu)勢:(1)生物農(nóng)藥的毒性通常比傳統(tǒng)的化學農(nóng)藥毒性低;(2)生物農(nóng)藥選擇性強,它們只對目的病蟲和與其緊密相關(guān)的少數(shù)有機體發(fā)生作用,而對人類、鳥類、其它昆蟲和哺乳動物無害;(3)低殘留,高效,很少量的生物農(nóng)藥即能發(fā)揮高效能作用,而且它常常能迅速分解,從總體上避免了由傳統(tǒng)化學農(nóng)藥帶來的環(huán)境污染問題;(4)不易產(chǎn)生抗藥性;(5)作為病蟲綜合防治項目IPMP的一個組成部分,能極大降低傳統(tǒng)化學農(nóng)藥的使用,而不影響作物產(chǎn)量。
我國生物農(nóng)藥的研究現(xiàn)狀
近十幾年來,我國在生物農(nóng)藥研究的關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)方面已取得了一批重大成果,蘇云金桿菌殺蟲劑、農(nóng)用抗生素、棉鈴蟲NPV、殺蟲真菌劑等技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)達到或部分超過國外同類先進水平,不但滿足國內(nèi)市場需求變化,而且走出國門,進入亞洲和歐美市場。生物農(nóng)藥的主要品種的罐噸位目前已達到100t,其中以抗生素產(chǎn)品為主。近年來,我國在微生物源抗病激活蛋白的研究方面也取得了突破,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的真菌激活蛋白的研究為此類新型生物農(nóng)藥的后續(xù)開發(fā)創(chuàng)造了良好的條件。而抗生素的研究開發(fā)又進入一個新,一些新的抗菌素得到開發(fā),而且殺蟲素(阿維菌素)的研究開發(fā)得到迅速發(fā)展。我國在原生動物生物農(nóng)藥方面也取得了長足進展,開發(fā)出了蝗蟲微孢子蟲,在防治蝗災(zāi)方面起到了一定作用,總體水平處于世界先進水平。
綠僵菌殺蝗劑的研究技術(shù)已獲得了國家發(fā)改委的真菌殺蟲劑產(chǎn)業(yè)化項目支持,將成為我國綠僵菌殺蟲劑的產(chǎn)業(yè)化中心。生物化學農(nóng)藥以昆蟲生長調(diào)節(jié)劑(IGR)產(chǎn)品為主,國內(nèi)有關(guān)科研單位和企業(yè)相繼引進、研制開發(fā)了一些新品種的生化農(nóng)藥。部分引進和本地天敵昆蟲已經(jīng)可以低成本、大批量生產(chǎn),一些人工生產(chǎn)技術(shù)超過國外同類技術(shù)水平。
生物農(nóng)藥發(fā)展中存在的問題及對策
1生物農(nóng)藥發(fā)展中存在的問題
我國的農(nóng)藥研究經(jīng)過多年的發(fā)展和淘汰,雖然有了一批各具特色的科研單位具備了較強的研究力量,但低水平重復(fù)研究的現(xiàn)象比較嚴重。同時,現(xiàn)有的各種科技規(guī)劃中,對生物農(nóng)藥的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用進行有機整合、統(tǒng)一考慮得不夠,科研與市場脫節(jié)現(xiàn)象比較嚴重,缺乏科學發(fā)展、環(huán)保和市場經(jīng)濟出發(fā)的統(tǒng)一戰(zhàn)略目標,這些都不利于我國生物農(nóng)藥事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。生物農(nóng)藥的使用已經(jīng)成為越來越重要的防治病蟲害的方法,更能夠滿足人類對生活質(zhì)量要求逐步提高的需求,顯然它已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和維護環(huán)境生態(tài)平衡中占據(jù)重要的位置,但在現(xiàn)實生活中,較化學農(nóng)藥來說依然具有很大的局限性,同時也不可忽視由它給生物帶來的危害性。
生物農(nóng)藥不具備化學農(nóng)藥用量少、見效快的優(yōu)點,當遇到突發(fā)性和毀滅性病蟲害時就不能有效的進行防治;以活體微生物為有效成分的產(chǎn)品,在外界環(huán)境中生物活性下降很快,受到環(huán)境因素的影響較大;農(nóng)民使用生物農(nóng)藥的意識和技能不如使用化學農(nóng)藥熟練,因此還有待于提高他們的意識和科學的使用技術(shù);另外,生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小,其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)占了很大部分,生產(chǎn)設(shè)施和條件差,缺乏技術(shù)人員和資金,且品種單一,易受市場的沖擊,所有這些問題都是我們必須面對并竭力去解決的。
2生物農(nóng)藥發(fā)展對策
首先,我國應(yīng)該從國家戰(zhàn)略層面出發(fā),由國家制定統(tǒng)一的生物農(nóng)藥中長期發(fā)展規(guī)劃,并出臺相應(yīng)的優(yōu)惠政策進行鼓勵和扶持,如將生物農(nóng)藥研發(fā)列為國家優(yōu)先扶持和發(fā)展的項目,將生物農(nóng)藥的推廣列入科技發(fā)展規(guī)劃,加大科研投入,集中力量進行科技攻關(guān),解決生物農(nóng)藥品種少、作用對象單一、效果不穩(wěn)定等難題;其次,突出自身產(chǎn)品特點,準確定位生物農(nóng)藥目標市場生物農(nóng)藥與化學農(nóng)藥為互補性的差異化競爭關(guān)系,在不同的防治領(lǐng)域各有優(yōu)劣勢。生物農(nóng)藥在林業(yè)、有機農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)病蟲害防治領(lǐng)域具有絕對優(yōu)勢;在無公害農(nóng)業(yè)方面,生物農(nóng)藥與低毒化學農(nóng)藥存在較強的競爭關(guān)系;在普通農(nóng)業(yè)方面,化學農(nóng)藥具有明顯優(yōu)勢。
因此,我們要準確定位生物農(nóng)藥的目標市場,重點瞄準有機農(nóng)業(yè)、林業(yè)、無公害農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)的病蟲害防治領(lǐng)域。第三,積極培養(yǎng)農(nóng)民使用生物農(nóng)藥的意識,通過對使用生物農(nóng)藥的農(nóng)戶實行政府補貼,鼓勵、引導(dǎo)農(nóng)民積極正確使用生物農(nóng)藥,強化宣傳,使人們對食品安全有更清楚的認識。使盡量使用生物農(nóng)藥成為農(nóng)民的自覺行為;同時對化學農(nóng)藥的使用制定嚴格的標準,嚴禁濫用、亂用化學農(nóng)藥,禁用和限用劇毒、高毒、高殘留的化學農(nóng)藥,違者實行罰款直至法律制裁;另外,應(yīng)廣泛建立綠色食品生產(chǎn)基地,大力發(fā)展有機農(nóng)業(yè)、無公害蔬菜、放心菜工程等,使生物農(nóng)藥的應(yīng)用領(lǐng)域得到穩(wěn)步拓展。
生物農(nóng)藥的發(fā)展前景
【關(guān)鍵詞】病蟲害;治理;策略
前言
目前有害生物入侵林業(yè)十分嚴重,森林病蟲害發(fā)生面積有擴大之勢,對此應(yīng)高度重視,切實加強防治工作。森林病蟲害防治工作必須從維護生態(tài)平衡的觀點出發(fā),采取綜合防治和生態(tài)控制措施,強化預(yù)防工作,實行綜合治理。在指導(dǎo)思想上,要實現(xiàn)由重除治向重預(yù)防轉(zhuǎn)變。在防治策略上,采取綜合性營林措施,搞好重點林業(yè)工程項目,將病蟲害預(yù)防措施納入規(guī)劃設(shè)計中,實現(xiàn)由一般防治向工程治理轉(zhuǎn)變。
1 森林病蟲害的綜合治理
森林病蟲害的防治方法很多,各種方法各有其優(yōu)點和局限性,單靠其中某一種措施往往不能達到防治的目的,有時還會引起其它的一些不良反應(yīng)。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)有害生物綜合治理專家小組對綜合治理下了如下定義:害蟲綜合治理是一種防治方案,它能控制害蟲的發(fā)生,避免相互矛盾,盡量發(fā)揮有機地調(diào)和作用,保持經(jīng)濟允許水平之下的防治體系。
2 森林病蟲害綜合治理的原則
森林病蟲害綜合治理是一個病蟲控制的系統(tǒng)工程,即從生態(tài)學觀點出發(fā),在整個森林生產(chǎn)、栽植及養(yǎng)護管理等過程中,都要有計劃地應(yīng)用改善栽植養(yǎng)護技術(shù),調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境,預(yù)防病蟲害的發(fā)生,降低病蟲害發(fā)生程度,不使其形成超出危害標準要求的策略及措施。要使自然防治和人為防治手段有機地結(jié)合起來,有意識地加強自然防治能力。
2.1 從生態(tài)學角度出發(fā)。森林、病蟲、天敵三者之間有的相互依存,有的相互制約。當它們共同生活在一個環(huán)境中時,它們的發(fā)生、消除、生存又與這個環(huán)境的狀態(tài)關(guān)系極為密切。這些生物與環(huán)境共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)。綜合治理就是在育苗、移栽和養(yǎng)護管理過程中,通過有針對性地調(diào)節(jié)和操縱生態(tài)系統(tǒng)里某些組成部分,以創(chuàng)造一個有利于植物及病蟲天敵的生存,而不利于病蟲孳生和發(fā)展的環(huán)境條件,從而預(yù)防或減少病蟲的發(fā)生與危害。
2.2 從安全角度出發(fā)。根據(jù)森林生態(tài)系統(tǒng)里各組成成分的運動規(guī)律和彼此之間的相互關(guān)系,既針對不同對象,又考慮整個生態(tài)系統(tǒng)當時和以后的影響,靈活、協(xié)調(diào)地選用一種或幾種適合園林實際條件的有效技術(shù)和方法。如園林管理技術(shù)、病蟲天敵的保護和利用、物理機械防治、化學防治等措施。對不同的病蟲害,采用不同對策。幾項措施取長補短,相互輔佐,并注意實施的時間和方法,達到最好的防治效果。同時將對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)外產(chǎn)生的副作用降到最低限度,既控制了病蟲危害,又保護了人、天敵和植物的安全。
2.3 從保護環(huán)境,恢復(fù)和促進生態(tài)平衡,有利于自然控制角度出發(fā)。森林病蟲害綜合治理并不排除化學農(nóng)藥的使用,而是要求從病蟲、植物、天敵、環(huán)境之間的自然關(guān)系出發(fā),科學地選擇及合理地使用農(nóng)藥,在城市園林中應(yīng)特別注意選擇高效、無毒或低毒、污染輕、有選擇性的農(nóng)藥(如蘇云金桿菌乳劑、滅幼脲等),防止對人畜造成毒害,減少對環(huán)境的污染,充分保護和利用天敵,逐步加強自然控制的各個因素,不斷增強自然控制力。
2.4 從經(jīng)濟效益角度出發(fā)。防治病蟲的目的是為了控制病蟲的危害,使其危害程度低到不足以造成經(jīng)濟損失。因而經(jīng)濟允許水平(經(jīng)濟閥值)是綜合治理的一個重要概念。人們必須研究病蟲的數(shù)量發(fā)展到何種程度,才能采取防治措施,以阻止病蟲達到造成經(jīng)濟損失的程度,這就是防治指標。病蟲危害程度低于防治指標,可不防治;否則,必須掌握有利時機,及時防治。順便需要指出的是在以城鎮(zhèn)街道、公園綠地、廠礦及企事業(yè)單位的園林綠化為主體時,則不完全適合上述經(jīng)濟觀點。
3 森林病蟲害綜合治理策略
3.1 搞好森林的種植規(guī)劃。在基礎(chǔ)上合理配置植物品種,要注意長遠解決病蟲害問題。針對本地區(qū)發(fā)生嚴重的害蟲種類,減少其喜食植物的種植,多規(guī)劃和栽植抗病蟲的或耐性強的植物,減少有害生物的適生寄主。
3.2 防治有害生物入侵,加快“三個體系”建設(shè)。近年來,外來有害生物對我國林業(yè)造成的危害十分嚴重。尤其是美國白蛾在一些地區(qū)嚴重發(fā)生,直接對林業(yè)構(gòu)成威脅。各地區(qū)、各有關(guān)部門必須引起高度重視,防患于未然。海關(guān)、商檢、森檢部門和木材檢查站要各司其職、協(xié)同作戰(zhàn),嚴密堵塞外部入侵渠道。林業(yè)部門要堅持每年疫情普查制度,抓好常年監(jiān)測工作,適時開展專項調(diào)查,發(fā)現(xiàn)病死樹和新的有害生物,及時上報送檢。
3.3 加強養(yǎng)護管理,提高植物的抗逆能力。病蟲的發(fā)生和危害在相當程度上與植物的生長勢相關(guān)。對生長勢差的應(yīng)及時施肥、澆水、松土鋤草,提高植物自身的抗病蟲能力,并結(jié)合秋冬季修剪,除去染病蟲枝條。這樣不但可以調(diào)節(jié)植物養(yǎng)分,還可以減少病蟲來源,通風透光增強樹勢,營造不利于病蟲害越冬、繁衍、為害的環(huán)境條件。
3.4 推廣應(yīng)用無公害防治技術(shù)。保護利用天敵,開展生物防治。生物防治對病蟲害的控制作用是持久的,效果是顯著的。一旦天敵在田間建立了自己的種群,它就可以長期持續(xù)地對害蟲發(fā)揮控制作用,這是化學農(nóng)藥所無法達到的。林業(yè)種類豐富,適合天敵的生存和繁衍,我們應(yīng)該加強對天敵的利用和保護,盡量減少使用化學農(nóng)藥,創(chuàng)造利于天敵群落發(fā)展的條件。目前,一些發(fā)達國家加強了對植保工作的立法和管理,建立了植物保護工作新的管理標準,特別是作為可持續(xù)植物保護中重要措施的生物防治技術(shù),在許多國家和地區(qū)得到應(yīng)用和推廣,取得了良好的成效。有很多生產(chǎn)和銷售害蟲天敵產(chǎn)品的公司,生物防治正逐步朝著產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展。選擇使用生物農(nóng)藥。生物農(nóng)藥在病蟲害防治過程中能有效地保護天敵,消滅害蟲,對人畜危害小,對環(huán)境污染小,相對于化學農(nóng)藥來講對病蟲害的控制作用具有持久性。
3.5 合理使用化學農(nóng)藥?;瘜W防治只在必需應(yīng)急時進行,實施靶標防治,盡可能地選用具有選擇性、低毒、對環(huán)境污染小的藥劑,少用或不用廣譜性的化學農(nóng)藥,經(jīng)常變化用藥品種和混用配方,以免害蟲產(chǎn)生抗藥性。施藥方式也應(yīng)采取涂莖、根施和注射等方法,以減少對環(huán)境的污染。
3.6 改進農(nóng)藥施用技術(shù)。目前,森林病蟲害防治中大多使用常規(guī)噴霧方法。據(jù)測算,常規(guī)噴霧從施藥器械噴灑出去的農(nóng)藥只有25%至50%能沉積在植物葉片上,不足1%的農(nóng)藥能沉積在靶標害蟲上,而僅有0.03%的藥劑能起到殺蟲作用。這種施藥方法不僅效率低,造成農(nóng)藥浪費,還使大量農(nóng)藥流失到非靶標環(huán)境中,造成人畜中毒,污染環(huán)境。因此必須改進化學農(nóng)藥的施用(特別是噴霧)技術(shù),提高農(nóng)藥的利用率,降低農(nóng)藥在非靶標環(huán)境中的投放量,保護我們賴以生存的環(huán)境。
3.7 穩(wěn)定森防隊伍,確保資金投入。各級森林病蟲害防治檢疫站承擔著森林病蟲害防治、預(yù)測預(yù)報和森林植物檢疫的重要職責,擔負著保護國土生態(tài)安全和生態(tài)建設(shè)成果的重要責任。因此,各級人民政府要重視和加強森防隊伍的建設(shè),確保森林病蟲害防治工作的順利開展。增加投入是保證森林病蟲害防治各項工作順利開展的重要前提。各地區(qū)、各有關(guān)部門要認真執(zhí)行“誰經(jīng)營、誰防治”的責任制度,堅持以地方投入為主,國家補助為輔的原則,形成多渠道、多層次、多形式的投入機制,努力增加防治投入。
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