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植物健康具有广泛的含义,远远不仅仅是没有疾病;正是健康的整体状况使植物能够充分发挥其生产潜力。 植物健康,包括疾病防治和消除虫害,是水生食品生产的一个极为重要的方面(图 6.8)。 虽然植物健康方面最重要的进展是通过病原体和害虫的管理取得的,但最佳营养、智能种植技术和适当的环境管理对于保障植物健康也是至关重要的。 此外,关于种植的特定植物的知识对于解决各种生产问题至关重要。 虽然已经描述了一些关于植物营养的基本概念,但本节旨在更深入地了解如何尽量减少风险和处理小规模水产生物中的植物疾病和害虫。

有关有益昆虫的更多信息,包括昆虫特征和气候需求,以及有关虫害鉴定以及虫害和疾病综合管理(包括可用于治疗的不同产品)的一般信息,请参阅附录 2 和关于进一步阅读。

# 植物害虫、综合生产和害虫管理

昆虫害害虫对植物生产是有问题的,因为它们携带了植物可能感染的疾病。 害虫也会在液体进入植物组织时提取液体,从而导致生长迟缓。 温室等受控环境可能对害虫造成特别困难,因为封闭的空间为没有雨或风的昆虫提供了有利的条件。 室外环境的虫害管理也不同于保护种植 (网屋、温室),因为植物与周边地区的物理分离,从而允许在室内使用有益的昆虫来杀死/控制昆虫害。 昆虫虫害流行率也在很大程度上取决于气候和环境。 温带或干旱地区的虫害管理比热带地区容易,因为热带地区的虫害发病率和昆虫之间的竞争较高,使得防治病虫害成为一项更加困难的任务。

由于水生生物单位维持着独立的生态系统,在介质床中存在大量微生物和小昆虫和蜘蛛是正常的。 然而,其他有害的昆虫虫害,如粉蝇、蓟马、蚜虫、叶子矿工、白菜蛾和蜘蛛螨食物和损害植物。 在土壤蔬菜生产中处理有问题的昆虫害虫的一种常见做法是使用化学农药或杀虫剂,但这种做法在水生植物中 ** 不可能 **。 任何强大的化学农药都可能对鱼类以及生活在系统中的有益细菌造成致命的影响。 因此,绝不能使用商业化学杀虫剂。 然而,还有其他有效的物理、环境和文化控制措施,以减少水生虫害的威胁。 杀虫剂和威慑剂应被视为最后手段。 然而,成功的管理将作物和环境管理与使用有机和生物害虫威慑剂相结合。

综合生产和虫害管理 (IPPM) 是一种生态系统方法,用于基于土壤和无土的植物生产和保护,它结合了不同的管理战略和做法,以培育健康的植物并尽量减少农药的使用。 它是机械、物理、化学、生物和微生物控制以及寄主植物耐药性和文化习惯的结合。 并非所有这些控制措施都适用于水生动物,因为有些可能对鱼类和细菌造成致命(即化学和一些有机农药),而另一些控制对于小规模水生物(即微生物控制剂)可能没有经济上的理由。 因此,本节集中讨论小规模水生动物最适用的战略,包括机械和物理控制、寄主植物抗药性以及预防病虫害威胁的培养技术。 对于一些水生动物安全的生物控制措施(即有益的昆虫和微生物)作了一些简要评论,附录 2 载有更多细节。 有关这些方法的更多信息,请参阅 “进一步阅读” 一节。

物理、机械和文化控制

对于水生动物的虫害管理而言,预防至关重要。 定期和彻底监测害虫是至关重要的,理想的情况是,在昆虫损害整个作物之前,可以识别和管理轻微的侵害。 以下是在有机农业/传统农业中使用的简单廉价控制器清单,这些控制器也适用于小规模的水生动物,以避免虫害。 物理排斥是指防止害虫远离。 机械去除是当农民积极采取害虫远离植物。 文化控制是农民为预防害虫而可以采取的选择和管理活动。 在考虑采用其他方法之前,应将这些控制措施作为防止昆虫害害虫的第一道防线。

# 净化/屏幕

这种方法在热带地区或在进行有机园艺或农药无效的地方防止虫害损害是常见的。 净网的大小因所针对的害虫而异;使用网眼尺寸为 0.15 毫米的蚊帐排除蓟马,0.35 毫米排除粉蝇和蚜虫,0.8 毫米用于排除叶采矿者。 网络是特别有效的,而幼苗是非常年轻和嫩。 屏幕不能抑制或消除害虫,它们只排除大部分虫害;因此,必须在虫害出现之前安装,并注意不要让害虫进入受保护的环境。

物理障碍

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鉴于昆虫能够覆盖的距离有限,可以通过在蔬菜和周围植被之间增加物理障碍,例如铺设地面或建筑物故事,减少虫害流行。 由于海拔较高,屋顶水生产受益于自然通风,以及较大的物理屏障(距离地面的距离)为户外生产创造了理想的条件,相对没有害虫和疾病(图 6.9)。 温室通常有一个强大的风扇通过入口方式吹出来,有助于防止昆虫与农民一起进入。

另一个有用的技术是创建一个屏障的腿的水培容器。 一个戒指

铜闪烁可以防止蜗牛和弹头爬上腿部,和凡士林的涂层可以防止蚂蚁。 将腿的底部放在一个容器的水也可以防止蚂蚁。

手工检查和移除

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通过手工或使用高压水流清除严重的叶片或植物,有助于避免和/或延迟昆虫蔓延到周围植物(图 6.10)。 较大的害虫和幼虫也可作为鱼类的补充食物。 从针对叶子底部的软管喷洒水是一种非常有效的管理技术,对于许多类型的吸虫虫。 河流实际上可以杀死一些昆虫,其他昆虫被冲走。 这是有效的吸食昆虫,如蚜虫和粉蝇。 这是小规模系统上最有效的方法之一,但它可能只是一种临时的补救措施,因为流离失所的害虫可以返回植物。 它可以使用大量的水,并且在较大的系统中变得过于劳动密集。

陷阱

放置在植物树冠上方的粘性陷阱在受保护的环境中(例如网房、温室)是有效的。 蓝色粘卡捕捉成人阶段的蓟马,而黄色粘卡捕捉粉蝇和微鳞翅目(图 6.11)。 粘性陷阱在室外条件下效果较差,因为新的昆虫很容易来自周边地区。 持续监测捕获的昆虫可以帮助农民采取具体措施,减少某些害虫的发生。 另一种对付害虫的有效方法是使用信息素诱饵陷阱。 它们吸引了特定害虫的雄性,从而减少了该地区的交配人口。

环境管理

保持最佳的光照、温度和湿度条件,在受保护的种植中容易改变这些条件,以促进植物的健康生长,并为害虫创造不利的条件。 例如,蜘蛛螨不能忍受潮湿和潮湿的条件,因此定时指向植物叶片的雾虫可以阻止侵害。

植物选择

有些害虫比其他害虫更吸引特定植物物种。 同样,同一物种的不同植物品种对害虫具有不同的抗性/耐受性。 这是一个原因,因为有些植物仍然没有受到影响,因此多种培养通常可以防止大型侵害。 此外,一些植物吸引和保留更多有益的昆虫,以帮助管理虫害种群(下文将详细讨论)。 从当地供应商和农业推广剂中选择耐药品种,以帮助减少疾病和感染。

#指示植物和物//作物

一些植物,如黄瓜和豆类,更容易受到蚜虫或红螨侵袭,因此可用于早期检测虫害流行情况。 通常,指示性植物沿较大花园的外部边缘种植。 在水生动物中可以采用的另一种战略是,在靠近水生系统但不在水生系统内种植的牺牲性植物或 “捕获植物” 上使用生物杀虫剂。 捕获植物(即蚕豆)吸引害虫。 这些植物可以生长在水生单元旁边的盆中,吸引害虫远离该单元,然后用杀虫剂处理(见下文)。 这种策略不会影响水生态系统或单位周围存在的有益昆虫。 虽然不纯粹是有机的,但如果存在大型侵袭,甚至可以使用商用合成杀虫剂处理捕获植物。 Fava 豆和矮牵牛(花)可用于捕获蓟马、蚜虫和螨虫。 黄瓜也被用来捕获蚜虫和料斗,而多汁的生菜幼苗则用于捕获其他食叶昆虫。

伴侣种植

伴随种植是种植者建设性地利用植物关系。 例如,所有植物产生的天然化学物质,他们从他们的叶子,花卉和根部释放。 这些化学品可能会吸引或排斥某些昆虫,并可提高或限制邻近植物的生长速度和产量。 因此,重要的是要了解哪些植物在一起种植时互相受益,以及最好避免哪些植物组合。 附录 2 提供了选择作物时使用的伴侣种植表。 当使用伴侣表时,集中精力避免坏的同伴,而不是规划好的伙伴。 一些植物从根部或叶子中释放化学物质,抑制或排斥害虫,这可以用于保护其他邻近植物。

受精

如上所述,过量的氮使植物更容易受害虫袭击,因为它们有更多的肉质组织。 使用饲料率比正确平衡营养素(见第 2 章和第 8 章)有助于植物生长更强壮,以抵御害虫袭击。 由于这个原因,当硝酸盐水平大于 120 毫克/升时,应交换一些水。

间距

种植密度高和/或修剪不足增加了对光线的竞争,鼓励虫害。 这种竞争最终使植物组织更加多汁,使害虫通过或病原体渗透,而狭窄的条件为害虫提供了庇护。 确保有足够的通风和阳光穿透透透过树冠。 正如前面所讨论的,许多植物有特殊需要的阳光或缺乏它。 通过将全阳光与耐遮阳植物相结合,可以加强生产,而不会引起竞争和削弱植物的风险。 在这种情况下,耐阴影的植物可以在爱太阳的树冠下生长。 通过这种方式,植物更健康,更耐害虫和疾病。

裁剪旋转

虽然水生单位可以作为单一养殖来管理,而不会面临土壤疲劳问题(土壤中天然存在的养分耗尽),但在多个季节连续生长同一种物种可能会对周围的害虫产生选择性影响。 因此,作物的变化,即使在短期内,也可能导致专门针对单一种植作物的害虫大幅度减少。

卫生设施

在每次收获结束时清除所有植物碎片,包括所有根部,有助于减少虫害和疾病的发生。 死叶和患病的树枝应始终如一地去除。 在没有蚊帐的户外条件下,建议将周围的植被减少到最低限度,以防止虫害蔓延到水生生物单位。 应将患病的植物和堆肥堆放在远离系统的地方,以防止污染。

化学品控制

如果在使用上述物理、机械和文化控制后仍然存在虫害问题,则可能需要使用化学品控制措施。 合成杀虫剂和杀虫剂绝不能用于水生动物,因为它们会杀死鱼类。 许多生物控制也对鱼类造成致命的影响。 所有化学品控制都应被视为水生系统中的最后手段,而且只有少量使用。 如果可能,例如对于 DWC 系统,最好将植物从系统中移除并处理,并允许化学品完全干燥。 附录 2 载有常见杀虫剂和驱蚊剂、其适应症及其对鱼类的相对毒性清单。

# 生物控制

至于植物农药,从微生物中获得的一些提取物对水生动物是安全的,因为它们具体作用于昆虫结构,不会伤害哺乳动物或鱼类。 在水生和有机农业中广泛使用的两种生物是苏云金芽孢杆菌 * 和 Bauveria Bassiana。 前者是细菌中的毒素提取物,损害昆虫的消化道并杀死它。 它可以喷洒在叶子上,专门针对毛虫、叶辊、蛾或蝴蝶幼虫,而不会损害其他有益的昆虫。 B. bassian 是一种发芽和渗透昆虫皮肤(甲壳素)的真菌,通过脱水杀害害虫。 真菌的有效性取决于喷洒孢子的数量和最佳的湿度和温度条件,理想情况下是湿热带地区的好剂。

# 有益昆虫-害虫捕食动物

最后,有益的昆虫是控制害虫的另一种有效方法,特别是在温室或巢房等受控环境中。 有益或捕食性昆虫(如花翅)被引入植物生长空间,以控制任何进一步的侵害。 使用有益昆虫的一些好处包括:在害虫中没有农药残留或农药引起的抗药性,在经济上是可行的(从长远来看,仅适用于大规模作业),而且生态上是无害的。 然而,使用这种方法成功防治害虫取决于对每种有益昆虫的详细了解,同时对害虫进行持续监测,以便正确地引进有益昆虫。 此外,有益的昆虫可以自然地吸引到户外系统。 许多这些有益的昆虫饲料花蜜在成年阶段,所以选择的水生单位附近的花卉可以维持一个群体,可以保持害虫的平衡。

重要的是要强调,这种控制方法从来没有完全消除害虫。 相反,害虫被抑制在一个紧密的捕食者关系。 这种方法已经被用于大规模的水生动物,但对于小规模的水生动物来说,可能没有足够的害虫使有益的昆虫早期生长,这可能会导致它们飞走。 选择使用的有益昆虫(见附录 2)应考虑到它们将作业的环境条件。

# 植物疾病和综合疾病管理

与大多数在无菌条件下管理的水培学不同,水培学利用一个复杂的微观生态系统,其中包括细菌、真菌和其他微生物。 这些适应良好的微生物的存在使得每个系统在受到害虫或疾病袭击时都更具弹性。 然而,成功的植物生产是为了避免疾病爆发的管理战略的结果,这些战略主要侧重于环境条件、虫害威慑(如粉蝇可能带有致命病毒)植物管理,以及使用有机疗法来帮助预防或治愈植物。 与 IPPM 类似,综合疾病管理依赖于预防、植物选择和监测,作为防治疾病的第一道防线,并且仅在必要时使用有针对性的治疗。

环境控制

温度和湿度在植物的健康管理中发挥着重要作用。 每种植物病原体(例如细菌、真菌或寄生虫;图 6.8)具有与植物不同的最佳生长温度。 因此,疾病发生在当年病原体比寄主更有利的某些地区和时期。 此外,水分对真菌孢子的萌发起着关键作用,这需要薄膜的水覆盖植物组织。 同样,一些细菌和真菌疾病的激活与地表水的存在严格相关。 因此,控制相对湿度和湿度对于减少疾病爆发的风险至关重要。 附录 2 载有鼓励几种常见真菌疾病的详细环境条件。

控制相对湿度,特别是在温室水生物中,尤其重要。 这可以通过动态或强制通风来实现,通过窗户和风扇创建水平气流,从而最大限度地减少温度差异和冷点发生冷凝。 流动的空气会持续混合,防止温度下降到露点以下;因此,蔬菜上的水不会凝结。

还应通过物理覆盖水面,避免鱼缸和/或温室内加气的 DWC 运河蒸发,因为蒸发的水会大大增加室内湿度。 由于管道持续暴露在阳光下,NFT 装置的管道在炎热季节容易受到高水温的影响。 介质床系统是一种最佳的妥协方案,因为床的顶部表面始终保持干燥(见第 4 章)。 最后, 建立在屋顶上的系统具有较干燥的小气候和良好的通风比地面, 这有利于植物的环境管理.

水温控制在避免真菌爆发方面起着关键作用。 水生动物中一种非常常见的疾病是由 pythium spp. 引起的根腐烂,这是一种土壤传播的病原体,可能由污染物质(土壤、泥炭、托儿所幼苗)意外引入系统。 与水培学不同,在水生动物中,这种真菌不会造成损害低于某些温度,因为其他微生物的竞争存在。 因此,必须将温度维持在 28-30 摄氏度以下,以避免孢子的指数级萌发,从而最终导致疫情。

还应注意种植密度。 非常高的密度减少了内部通风,并增加了植物之间的湿度。 由于在激烈的光竞争下,植物的生长没有巩固细胞,从而导致组织壁更柔软和更多肉质,因此,密集种植作物的疾病风险也会增加。 由于它们对害虫和/或病原体渗透的抵抗力有限,因此更容易发生疾病。

植物选择

植物品种对病原体具有不同水平的抗药性。 在某些情况下,使用已知耐药品种是避免疾病的最成功的方法。 因此,选择更适合在某些环境中生长的植物品种或对特定病原体具有较高耐药性的植物品种至关重要。 此外,许多种子公司提供了广泛的选择,对病原体有不同反应的植物。 使用根据特定环境自然选择的当地品种可以确保植物健康生长。

如果不可能控制某些疾病与抗药品种,明智的做法是转移到其他作物在关键季节。 在 pythium spp. 如果耐药品种的生菜和有益微生物无法控制的侵害,它是适当的转移到其他物种,如罗勒,更容忍病原体和高水温。

种子和/或幼苗必须从信誉良好的苗圃购买,该苗圃采用有效的疾病预防策略,并能确保无疾病产品。 此外,避免对植物造成伤害,因为断裂的树枝、裂缝、割伤和害虫损害往往导致疾病在同一地区爆发。

植物营养

营养极大地影响植物对疾病的敏感性。 它还会影响植物使用不同机制对疾病作出反应的能力,包括抗异藻(阻止食草动物殖植的过程)或抗生素(降落后或进食期间杀死或减少食草动物的过程)。 营养物质的正确平衡不仅提供了最佳的生长,而且还使植物不易受到疾病的影响。 虽然上文讨论了营养失调的描述,但表 6.2 概述了一些营养物质如何在疾病发生中发挥主要作用。

# 表 6.2

营养素对真菌疾病预防的影响

| ** 营养 ** | ** 效果 ** | | — | — | | ** 硝基 ** | 过度受精会使更多的肉质组织更容易发生真菌发作。 氮饥饿使发育迟缓的植物更容易受到机会性微生物的攻击。 | | ** 钾 ** | 加速伤口愈合,减少霜冻损伤的效果。 延迟植物的成熟和衰老。 | | ** 磷 ** | 改善营养平衡,加速植物的成熟。 | | ** 钙 ** | 降低一些根源和茎真菌疾病的严重程度。 影响抗真菌渗透植物中的细胞壁组成。 | | ** 有机硅 ** | 帮助植物产生特定的防御反应,包括释放酚类化合物对病原体的影响。 |

  • 资料来源:阿格里奥斯(2004 年) 。 *

监测-检查和排除

早期发现和干预是疾病和虫害管理的基础。 因此,应定期检查植物,以确定可能导致感染的早期感染迹象或虫害存在。 每当植物出现损伤迹象或疾病初期阶段(枯萎、枯萎或根腐)时,切除受感染的树枝、叶片或整个植物是至关重要的,以避免疾病蔓延到整个作物。 此外,关于排斥问题,必须通过在防虫结构中种植植植物来强制控制粉蝇等病毒的潜在媒介(来源)(见第 6.5.1 节)。 此外,避免土壤污染以及使用消毒工具(例如用于修剪/收获的剪切)将有助于避免潜在病原体传播到系统中。 最后,监测和记录每种疾病的所有症状和进展情况是良好的做法,以确定今后的最佳预防和治疗方法。

处理-无机或化学

如上所述,水生动物是一个复杂的生态系统,比水培学更能抵御土壤传播疾病。 然而,在环境条件不利的情况下,如温室或热带气候相对湿度较高的情况下,某些疾病爆发可能仍然发生,需要加以控制。 由于水生动物是一个包含鱼类、植物和有益微生物的综合系统,因此不可能使用常规农业的标准疾病治疗方法(即化学杀菌剂),因为它们对鱼类有毒。 然而,有机农业使用的常见做法是可能的,只要这些做法不会伤害鱼类和/或细菌,或者不会在系统中积累,导致高于公认的阈值。 附录 2 列出了在有机农业中使用的应用要素和方法,也可用于水生动物对抗和避免不同疾病。 一般来说,使用这些方法的成功治疗取决于几种可对特定病原体产生协同作用的策略的组合。

治疗-生物

一些生物控制剂可用于水生动物,例如 * 毛皮草 * spp.、* 安瓿体 * spp. 和 * 细胞芽孢杆菌 ,这些是用于对抗特定疾病的培养微生物。 这些生物制剂可以应用于叶片或根部区域。 它们可以防止最常见的土壤传播疾病,包括毛病、粉状病变和一些细菌。 特别是,Thricoderma* spp. 已证明有效控制 pythium spp. 和大多数土壤传播的病原体,而 * 安培体 * spp. 则可以抵消任何对粉状病菌进行无机或化学处理的需求。 在 Thricoderma spp. 的情况下,孢子可以在播种时分布在基底上,让有益的真菌保护植物从幼苗阶段开始。 使用前应咨询产品信息、生产商和分销商,以确定特定疾病的最佳治疗方法。

有关特定植物疾病的更多详细信息,包括识别、易感性和流行率,请参阅 “进一步阅读” 一节中的建议文本。

  • 资料来源:联合国粮食及农业组织,2014 年,克里斯托弗·萨默维尔、莫蒂·科恩、爱德华多·潘塔内拉、奥斯汀·斯坦库斯和亚历山德罗·洛瓦泰利,小规模水生粮,http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf。 经许可复制。 *

Food and Agriculture Organization of the United Nations

http://www.fao.org/
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