我国谷物类作物主要是水稻、小麦、玉米。水稻种植面积约占全国耕地面积的1/4，年产量将近占全国粮食总产的1/2。水稻病害的种类很多，全世界有近百种，我国正式记载的达70余种，有经济重要性的20余种，其中稻瘟病、纹枯病和白叶枯病发生面积大、流行性强、危害严重，是水稻上的三大重要病害。水稻害虫近80种，其中常年造成为害的有10余种，如稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟、稻瘿蚊、稻蓟马和中华稻蝗等。
小麦播种面积和产量仅次于水稻，居第二位。由于小麦在我国分布很广，华北、西北、东北和长江流域均有种植，各地病害种类有所不同。全世界记载的小麦病害有200多种，我国发生较重的有20多种。锈病、白粉病、赤霉病、全蚀病和纹枯病对小麦生产威胁最大。小麦的害虫有230多种，其中有重要经济意义的有30多种，包括地下害虫、麦蚜和吸浆虫。
玉米也是我国的重要粮食作物之一，种植面积和总产量仅次于小麦和水稻而居第三位。病害是影响玉米生产的主要灾害，常年损失6％～10％。全世界玉米病害80多种，我国30多种，其中叶部病害10多种，根茎部病害6种，穗部病害3中，系统性侵染病害9种。主要病害有大斑病、小斑病、丝黑穗病、瘤黑粉病及纹枯病等。玉米害虫有50多种，常发性害虫有10多种，在苗期普遍受蛴螬、金针虫，蝼蛄和地老虎等地下害虫危害，生长季节还常受玉米蓟马、蚜虫、亚洲玉米螟和多种穗期害虫的严重为害。
一、水稻病虫害发生及防治
1.水稻病害
（1）稻瘟病 （rice blast） 病原物的有性状态为灰色大角间座壳 Magnaporthegrisea（Hebert）Barr.，属子囊菌亚门大角间座壳属。无性状态为稻梨孢Pyricu－laria oryzae Cav.，属半知菌亚门梨孢霉属。
稻瘟病是一种真菌引起的病害，目前是世界性分布、危害最重的病害之一，发生在水稻生长的各个阶段，根据受害时期和部位不同，可分为以下几种 （见图1－1）。
图1－1 稻瘟病组图
注：图片来源于 《中国植保技术大全》
苗瘟，发生在水稻三叶期以前。初期无明显的病斑，只在芽和芽鞘上出现水渍状斑点。随后病苗基部变黑褐色，上部呈黄褐色或淡红色，严重时病苗枯死。潮湿时，病部可长出灰绿色霉层。
叶瘟，三叶期以后发生在叶片上，随水稻品种抗病性和天气条件的不同，病斑分为4种类型。
a.白点型，病斑白色，多为圆形，一般在阴雨转晴时出现。
b.急性型，病斑呈暗绿色，水晶状，椭圆形或不规则形。病斑正反两面密生灰绿色霉层。气候或寄主不适合发病时，常转为慢性型。
c.慢性型，病斑一般梭型，最外层黄色，内圈褐色，中央灰白色，背面产生灰绿色霉层；病斑两端有向外延伸的褐色坏死线。
d.褐点型，病斑褐色小点，多局限于叶脉间，抗病品种和稻株下部老叶发病频繁。
茎瘟，病斑发生在稻穗茎部，初为淡褐色，以后向上下扩展为黑褐色。发病早的形成白穗，发病迟的籽粒不能饱满。
枝梗瘟和穗颈瘟，发生在稻穗穗颈、穗轴和枝梗上。病斑初呈浅褐色小点，逐渐围绕穗颈、穗轴和枝梗及向上下扩展，病部因品种不同呈黄白色、褐色或黑色。
节瘟，病斑发生穗颈下第一、第二节上，初为褐色或黑褐色小点，以后环状扩大至整个节部。潮湿时，节上生出灰绿色霉层，易折断。
（2）纹枯病 （rice sheath blight） 病原物的有性状态为佐佐木薄膜革菌 Pel－licularia sasakii（Shirai）Ito，属担子菌亚门薄膜革菌属。无性状态为立枯丝核菌Rhizoctonia solani Kühn，属半知菌亚门丝核菌属。
此病在南方稻区所引致的总损失往往超过稻瘟病、白叶枯病，是水稻第一大病害。纹枯病是一个容易识别的真菌病害。主要危害叶梢，也可危害叶片。分蘖期盛期到穗期至抽穗期发病最重，尤以抽穗前后危害更烈。发病初期多见水稻的叶鞘处产生暗绿色水晶状的小斑点。以后逐渐扩成云形大病斑，中间灰白色，边缘暗褐色。气候潮湿可见白色菌丝，后期菌丝结成萝卜子大小的菌核。如图1－2所示。
图1－2 水稻纹枯病组图
注：图片来源于 《中国植保技术大全》
（3）白叶枯病 （rice leaf blight） 病原物为稻黄单胞杆菌稻致病变种 Xan－thomonas oryzae pv.oryzae（Ishiyama）Swing，假单胞菌科黄单胞杆菌属。
孕穗期发生，由叶片上部中脉两侧开始发病，然后由沿中脉向下部扩展。或者从下部叶片的叶尖发病产生黄绿色病斑，沿叶缘向下部蔓延，田间湿度大的时候接近叶缘的病斑处有淡黄色露珠状———菌脓。随着病情的发展，稻叶成片干枯甚至全叶枯死，影响光合作用，造成稻穗结实不饱满。第二种凋萎型，从秧田后期至孕穗期都有发生，最初在新叶或新叶以下一至二叶失水蔫萎，其他叶片也相继干枯死亡。如图1－3所示。
图1－3 水稻白叶枯病组图
注：图片来源于 《中国植保技术大全》
（4）水稻恶苗病 （rice bakanae disease） 病原物的有性状态为藤仓赤霉Gib－berella fujikuroi（Saw.）Wollenw，属子囊菌亚门赤霉属。无性状态为串珠镰孢菌Fusarium moniliforme Sheld.，属半知菌亚门镰孢属。
发生在水稻分蘖期，病株比我国健株高2/3左右，黄绿色，叶狭长披垂，节上出现倒生根。这些病苗随后发黄、逐渐枯死。如图1－4所示。
图1－4 水稻白叶枯病组图
注：图片来源于 《中国植保技术大全》
（5）稻曲病 （rice false smut） 病原物的有性状态为Claviceps oryzae－sativaeHashioka，属子囊菌亚门麦角菌属。无性状态为Ustilaginoidea virens（Cooke）Takahashi，属半知菌亚门拟黑粉菌属。
仅在水稻开花以后至乳熟期的穗部发生，且主要分布在稻穗的中下部。病粒初期开裂，露出淡黄色块状物，后来有墨绿色粉末包裹整个谷粒，像豆豉。如图1－5所示。
图1－5 稻曲病病穗症
注：图片来源于 《中国植保技术大全》
2.水稻虫害
（1）稻飞虱Delphacidae 又称稻虱子，别名火蜢、火旋、化秆虫等，属同翅目，飞虱科。我国为害水稻的飞虱主要有褐飞虱 Nilaparvata lugens（Stl）、白背飞虱Sogatella furcifera（Horvath）、灰飞虱Laodelphax striatellus（Fallén）3种。如图5－6所示。稻飞虱的危害主要表现在3个方面：一是 以 成 虫、 若 虫 群 集 于稻丛下部刺吸汁液，影响养分运输，严重发生时，稻株下部变黑、腐烂、倒伏，造成严重减产；二是雌虫产卵时，用产卵器刺破叶鞘和叶片，易使稻株失水或感染菌核病。三是传播水稻病毒病。
图1－6 水稻稻褐飞虱组图
注：图片来源于 《中国植保技术大全》
（2）水稻二化螟Chilo suppressalis （Walker） 别名钻心虫，白穗虫。属鳞翅目螟蛾科。幼虫钻入稻茎蛀食为害，在寄主分蘖时出现枯心苗，孕穗期、抽穗期形成 “枯孕穗”或 “白穗”。严重的颗粒无收。见图1－7。
[插图]
图1－7 水稻二化螟组图
注：图片来源于 《中国植保技术大全》
（3）稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée 别名刮青虫，属鳞翅目螟蛾科。主要为害水稻，有时为害小麦、甘蔗、粟、禾本科杂草。以幼虫纵卷水稻叶片成虫苞，幼虫匿居其中取食叶肉，仅留表皮，形成白色条斑，致水稻千粒重降低，秕粒增加，造成减产。见图1－8。
图1－8 稻纵卷叶螟组图
注：图片来源于 《中国植保技术大全》
（4）稻蝗Acrididae 俗称蚱蜢，属同翅目，斑腿蝗科。我国稻区已知发生的种类 有 17 种 以 上， 主 要 有 中 华 稻 蝗 Oxya chinensis（Thunb.）， 无 齿 稻 蝗O.adentata Will.、长 翅 稻 蝗 O.velox （Fabricius）、上 海 稻 蝗 O.shanghaiensisWill.、小稻蝗 O.intricata （Stl）、大稻蝗 O.grandis inipoenis Chang.、日本稻蝗O.japonica（Thunb.）等。其中中华稻蝗分布最广。稻蝗以成虫、若虫咬食稻叶。受害轻的稻叶成缺刻状，严重的全部被吃光，仅剩叶脉。在水稻抽穗期和乳熟期为害，咬断和咬伤穗颈，使养分和水分不能上升，形成白穗，有时咬食谷粒，影响产量。
3.水稻病虫害的综合防治
水稻病虫害种类繁多，对于主要病虫害的防治，应从稻田生态系统出发，明确水稻各种植环节和各生育阶段的主要防治对象，充分发挥自然控制因素，将病虫害控制在经济阀值之下。
（1）植物检疫 对调运或引进的种子或稻草，应严格进行检疫，防止危险性病虫传入，如细菌性条斑病、稻水象甲等，都是重要的检疫对象。
（2）农业防治
种植抗病虫品种。各稻区应根据本地病虫害发生的具体情况，有针对性地选育和推广抗稻飞虱、稻瘟病、白叶枯病等主要病虫的优良品种。
朱有勇 （2000）从品种和病菌的遗传多样性切入，研究寄主与病菌的协同进化及分子基础，重点研究水稻遗传多样性控制稻瘟病的生态功能和原理，明确了品种搭配及其群体结构对稻瘟病控制的基本规律和效应，建立了技术参数的技术规程，完成了大面积的应用示范，有效地控制了稻瘟病的流行，增加了单位面积的产量，保护了大量的地方品种资源。
利用水稻品种多样性混栽控制稻瘟病技术，操作方法简单易行，具有明显的防治和增产效果，具体技术规程如下。
a.品种选配。根据水稻品种的遗传背景、农艺性状、经济性状、当地栽培条件及农民种植习惯等，进行品种选配。品种间抗性遗传背景的选配技术参数为相似性小于75‰以下；农艺性状选配原则是矮秆品种和高秆品种搭配；经济性状选配原则是高产品种和优质品种的搭配，例如，以高产矮秆杂交稻为主栽品种，以优质高秆本地传统品种作为间栽品种。
b.播期调整。为了使不同品种成熟期一致，有利于田间收割，按主栽品种和间栽品种的不同生育期进行调整播种时期，实行分段育秧。早熟的品种迟播，迟熟的品种早播，做到同一块田不同品种能够同时成熟和同期收获。
c.栽培管理。水稻品种多样化种植的方式是在传统栽培的基础上，每隔4～6行秧苗的宽行中间多增加一行优质稻。矮秆高产品种 （杂交稻）单苗栽插，株距为15cm，高杆优质传统品种丛栽，每丛4～5苗，丛距为30cm （朱有勇，梁旭，2004）。
合理轮作。实行水旱轮作对水稻病害有很好的控制作用。
加强肥水管理。偏施氮肥能诱发多种病虫害如稻飞虱、稻瘟病、纹枯病及白叶病等的发生，要根据水稻不同生育期的长势及生理需要适时合理使用氮、磷、钾肥，避免氮肥施入过多过迟。此外，浅水勤灌，适时晒田，降低植株间的湿度，也可提高水稻的抗病能力。
结合农事操作防治病虫。人工摘除二化螟卵块和稻纵卷叶螟、稻苞虫的虫苞并拔除病虫株；冬季耕翻灭茬，消灭越冬二化螟幼虫及减少纹枯病的越冬菌核数量；春季插秧前，坚持打涝 “浪渣”，可减少纹枯病菌核数量和消灭漂浮在水面上的稻蝗卵囊；拔除吸引白背飞虱或灰飞虱产卵的稗草；合理密植，防止稻田郁蔽，达到田间通风透光等，都可起到恶化病虫害发生环境的作用。
（3）生物防治
保护稻田天敌。稻田生态系统中，天敌种类多、发生量大、自然控制能力强，因此，要保护稻田中的自然天敌。
创造天敌的适生环境。在稻田田埂或田边保留一定数量的杂草，可招引某些种类的天敌，如蜘蛛、寄生蜂等，或为天敌提供取食、繁殖、隐蔽及越冬场所，以增加天敌数量。待稻田中害虫大量发生时，这些天敌即可转移到稻田中，控制其为害。
释放赤眼蜂。在鳞翅目害虫产卵始盛期、产卵盛期和盛末期释放赤眼蜂，每隔3～4天释放1次，视害虫卵量的多少每次每亩放蜂1万～3万头，连放3～4次，有很好的控制作用。
稻田放鸭。可根据当地情况，在稻田放鸭，啄食稻飞虱或稻蝗等害虫。一般以放养0.25～0.4kg重的小鸭为好，以便吃虫不伤苗。
使用生物农药。在稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫幼虫孵化盛期、未钻蛀或卷叶之前，用苏云金杆菌Bt可湿性粉剂每亩150～200g，兑水30～40kg喷雾；防治水稻纹枯病、稻曲病时，可用5％井冈霉素每亩100mL兑水50kg喷雾。
4.水稻田中杂草的防治
（1）稻田养鱼、养鸭来控制杂草 据不完全统计，到1985年全国多个省稻田以养鱼养鸭除草的面积已达500万公顷 （黄世文等，2004）。在我国很多省都已或正在实施稻－鸭 （鱼）共育的无公害高效生产技术。稻－鸭 （鱼）共育可依靠鸭（鱼）在稻丛间游动达到中耕、除草、吃虫、吃萍、排泄和换羽还田肥土等多项功能，从而实现了不施化肥、农药，不污染环境的有机稻作生产体系。稻－鸭 （鱼）共育的稻谷产量一般与单一种植水稻的产量相当或略低，但总收入增加，这是因为稻－鸭 （鱼）共育生产的稻米和鸭 （鱼）均属完全无农药污染的产品，售价高；另一方面节支化肥、农药和人工等成本。稻－鸭 （鱼）共育在日本、韩国、越南、菲律宾、印度尼西亚等国家和中国台湾省也有推广应用 （朱克明等，2001；林章荣和晋焯忠，2002；许德海和禹盛苗，2002）。
（2）以稻糠进行稻田杂草防除 日本自1998年以来大力倡导，并在各地农户中已形成一股以稻糠进行稻田杂草防除和代替施肥的热潮 （宋庆乃等，2002）。在插秧后7～10d按1m2施用生稻糠0.05～0.15kg（最好0.10kg），也可在插秧当时或上一年秋收后就把稻糠施下。施用稻糠能抑 （除）草的主要原理：稻糠易受微生物分解，并在7d左右产生大量二氧化碳和消耗掉大量氧气，使稻田处于还原状态，从而阻碍杂草萌发、生根和生长；施用稻糠时产生低级有机酸，抑制杂草发根、发芽，烧毁根尖心叶；稻糠分解产生乙烯 （C2H4），气体能抑制杂草的根、茎及侧芽的生长；浅耕加稻糠使地表形成黏软稀泥层，这层黏软稀泥具有特殊抑草活性。
（3）利用病原菌防治稻田杂草———稗草 1984年葡萄牙 （Resi，1985）从稗草 ［Echinochloa crusgalli （L.）Breuv.］上分离筛选出具有致病力的 Helmithos－porium sativum菌开始，稗草生物防治就在世界许多国家开展起来了。日本自1987年以来已从稻田稗草上分离到10000多个病原菌。经研究发现，内齐孺孢菌（Drechslera monoceras，DM）和尖角突齐孢菌 （Exserohilum monoceras，EM）对稗草表现高度致病性，对水稻无不良影响。他们还研究了 DM 菌孢子生产方法，研制出了颗粒型生物除稗剂，在田间进行了试验，在直播田中可杀死90％的稗草而对稻苗无影响。他们还发现Epicoccosorus nematosporus菌对野荸荠具有很好的致病作用，上述杂草病原菌正在商品化生产中 （Gohbara，1992；Tsukamoto，1997）。
国际水稻研究所 （IRRI）与加拿大 McGill大学合作，在IRRI附近稻田采集感病稗草标样，从中分离到6个病原菌尖角突齐孢菌、弯孢菌、平脐蠕孢菌 （Bi－polaris sacchari）、滕曲弯孢菌 （Curvularia geniculata）、Dactylaria dimorphos－pora、Exserohilum oryzae。经测定，只有尖角突齐孢菌对3种稗草 （稗、光头稗和硬稃稗）均具有很强的致病力，而对水稻无影响，用19科43属56种植物作寄主范围测定，在温室保持24h露珠期的条件下，高粱和甘蔗对尖角突齐孢菌高度敏感，玉米苗受到轻度感染，但在大田条件下均不受感染，对其他参试作物均安全。随后他们对该菌进行了全面研究，包括在实验室、温室和大田小区试验，研究了该菌最佳生长、产孢的温度、湿度、光照、通气量以及最佳产孢的培养基及培养条件，产毒及对稗草的毒性等生物学测定；还研究了该菌的流行病学 （Zhang et al.，1996；Zhang and Watson，1997a，1997b）。
（4）利用化感作用控制杂草 近年来，胡飞等 （2004）研究发现水稻对杂草的化感作用可以用来控制杂草，水稻化感材料对杂草的抑制作用与它们在不同生育期产生和释放化感物质的浓度显著相关，化感作用在水稻与杂草的相互作用关系中占有重要的地位。水稻地上部植株合成抑制杂草的次生物质并通过根部释放出来，这些物质涉及多酚、黄酮和含氮的羟基肟酸三类化合物 （孔垂华等，2002），而且这三类物质可以以协同作用的方式对杂草产生抑制效应。
有研究表明，水稻在稗草存在下能产生和释放更多的抑制物质，表明稗草能诱导水稻的化感抑制作用，水稻和稗草间可能存在着识别机制 （孔垂华和胡飞，2003）。经研究证实水稻具有化感特性并不影响其产量和品质 （Jense et al.2001），从而为培育高产优质且具有化感功能的水稻新品种提供了可能的依据。但是，目前筛选评价得到具有强化感特性的水稻材料如 PI312777水稻等均属淘汰品种，它们在产量、品质以及农艺特性方面不能满足商业栽培的要求。而目前大量种植的水稻商业品种的化感特性大多已在选育过程中丧失，现在不得不以少数强化感特性的水稻品种为抗原材料，采用杂交育种或转基因技术将化感特性导入高产优质和优良农艺特性的水稻品种中，以期得到高产优质且具有化感特性的水稻商业品种 （孔垂华等，2002）。这一目标的实现，将能利用水稻品种自身的化感和竞争等抑草功能，辅以合适的栽培方式和生态调控及田间管理技术，达到对杂草的有效控制，这将为稻田杂草的治理开拓一条新的途径