我國植物病害生物防治的現(xiàn)狀及發(fā)展策略

蔡奕

【摘 要】植物病害的生物防治是利用有益微生物和微生物代謝物有效預(yù)防和控制作物病害的技術(shù)和方法。分析了植物病害生物防治的研究現(xiàn)狀和發(fā)展策略。

【關(guān)鍵詞】植物病害；生物防治；發(fā)展策略

中圖分類號： S476 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）20-0149-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.20.066

植物病害是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然災(zāi)害之一。近年來，隨著人們對食品安全和環(huán)境污染的關(guān)注，一些化學(xué)殺菌劑在很多發(fā)達國家和地區(qū)受到嚴重限制[1-2]。人們開始尋找一種對人類和環(huán)境無害的植物病害防治策略，并且具有良好的防治效果-生物防治效果好，無毒無害，無污染。植物不產(chǎn)生耐藥性，既滿足了人們對綠色食品的需求，又為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了保障。因此，植物病害的生物防治研究越來越受到重視。

1 植物病害生物防治

1.1 植物病害生物防治概述

植物病害的生物防治是利用有益微生物和微生物代謝產(chǎn)物有效預(yù)防和控制作物病害的技術(shù)和方法。其實質(zhì)是使用抗生素，競爭，重寄生蟲和微生物物種之間的細菌溶解作用。或者，某些病原體的存活和活性可以通過微生物代謝物誘導(dǎo)植物疾病抗性等來抑制。

目前，有許多生物防治植物病害的生物防治劑，包括拮抗微生物，抗生素和植物誘導(dǎo)劑。微生物種類繁多，主要有細菌，真菌，放線菌，內(nèi)生菌和病毒。

1.2 生物防治的機制

生物控制機制包括抗生素效應(yīng)，重寄生，競爭，捕食，交叉保護和誘導(dǎo)抗病性。

1.2.1 抗生作用

由微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對另一種微生物具有直接的抑制作用，因此另一種微生物種群的生長受到抑制并且其自身不受影響。

1.2.2 誘導(dǎo)抗病性作用

生物控制因素誘導(dǎo)宿主形態(tài)和生理變化，使其抵抗致病性感染。

1.2.3 重寄生作用

重寄生的原理是重寄生蟲依靠趨化作用和特定的凝集素來識別寄生蟲，纏繞在宿主菌絲體上或侵入宿主菌絲體，并抑制宿主細菌的生長直至死亡。重寄生過程：趨化生長，鑒定，粘附和纏結(jié)，酶水解。

1.2.4 競爭作用

在同一生態(tài)位中存在的兩種或兩種以上微生物之間的空間中，營養(yǎng)與氧氣之間的競爭主要包括空間競爭和營養(yǎng)競爭?？臻g競爭是植物表面或內(nèi)部空間中受生物控制的細菌的斗爭，特別是病原體侵入植物的情況下。植物表面上的生物防治細菌的前群落防止了病原菌的定殖?？臻g競爭是競爭中最重要的角色，也是競爭性營養(yǎng)的先決條件。營養(yǎng)競爭是生物控制細菌和病原體之間可以使用的有限物質(zhì)的競爭，如植物分泌物，植物殘留物和根部脫落。包括微生物生長和發(fā)育所需的碳水化合物，氨基酸，無機鹽，維生素和次級代謝產(chǎn)物。營養(yǎng)素（包括碳，氮和維生素等）決定了細菌的生長和侵染，并且是微生物增殖的限制因素。拮抗細菌越接近細菌生態(tài)位，競爭越激烈。

1.3 生物防治的優(yōu)點和局限性

1.3.1 生物防治的優(yōu)點

生物防治具有高度的選擇性，對人類和動物安全，對環(huán)境影響最小；活體生物防治可以實現(xiàn)對害蟲的長期控制，產(chǎn)生抗性問題并不容易；生物防治資源豐富，易開發(fā)，生物防治成本低，生產(chǎn)設(shè)備的通用性好。產(chǎn)品改進的技術(shù)潛力很大，生物農(nóng)藥的開發(fā)需要大約200萬至400萬美元。一種新型化學(xué)農(nóng)藥的開發(fā)需要投資4000-8000萬美元。

1.3.2 生物防治的局限性

生物防治效果緩慢，害蟲發(fā)生后往往無法控制；生物防治受氣候和區(qū)域環(huán)境的限制，防治效果不穩(wěn)定。目前仍有少量有益的物種可用于大規(guī)模生產(chǎn)。可以通過生物防治有效控制的有害生物數(shù)量是有限的。對要求嚴重的害蟲實施綜合性人口管理比較困難，產(chǎn)品效度短，穩(wěn)定性差。

2 植物病害生物防治研究現(xiàn)狀

生物防治具有無污染，可持續(xù)發(fā)展的特點，引起了人們對這種生態(tài)防治方法的重視。目前研究現(xiàn)狀如下：

2.1 生防真菌的開發(fā)利用

木霉菌被認為是世界上有效的生物防治菌株，在植物病害的預(yù)防和控制中發(fā)揮著重要作用。目前，用于控制植物病害的主要生物防治真菌包括木霉屬，毛殼菌屬，淡紫擬青霉，膠霉屬。

2.2 生防細菌的開發(fā)利用

研究表明，有許多細菌能夠控制植物疾病。Bacillus）、假單胞桿菌（Pseudan onas）、土壤放射桿菌（ Agrobacteriumradiobacter）和巴氏桿菌（Pasteurella）等。

2.3 生防放線菌的開發(fā)利用

放線菌是土壤中重要的一類微生物，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最早和廣泛使用的生物防治微生物。目前用于病蟲害生物防治的放線菌主要為鏈霉菌屬及相關(guān)群。

2.4 植物內(nèi)生菌的開發(fā)利用

植物內(nèi)生菌是一類可以在植物細胞或細胞間隙中定殖并與寄主植物共存的微生物。內(nèi)源細菌常見于植物中。目前已有129多種植物內(nèi)生菌被報道。

3 制定植物病蟲害防治措施

為確保植物病害生物防治學(xué)科的發(fā)展，必須采取多種措施，共同推動植物病蟲害防治的科學(xué)發(fā)展。

3.1 政府應(yīng)重視基礎(chǔ)研究，增加資金投入

在理論研究方面，加強生物防治細菌的生態(tài)適應(yīng)性，微生物代謝物和功能遺傳生物的生物防治，以控制微生物在寄主植物上的定殖。生物防治生物對致病菌的作用機制及二者之間的關(guān)系進行了深入研究。加速生物防治微生物在植物病害防治中的應(yīng)用。盡快建立有自主產(chǎn)權(quán)的病蟲害防治方法。

3.2 嚴格立法，制定專門的法規(guī)

限制農(nóng)藥殘留超標的農(nóng)產(chǎn)品上市，嚴格執(zhí)行市場上農(nóng)產(chǎn)品化學(xué)農(nóng)藥殘留檢驗。行政措施用于指導(dǎo)生產(chǎn)者有意識地使用包括生物控制技術(shù)在內(nèi)的無污染生產(chǎn)技術(shù)。

3.3 加強人才隊伍建設(shè)

培養(yǎng)具有較強的科研創(chuàng)新能力，豐富的實踐經(jīng)驗，為走出去，參與國際競爭提供了有利條件。

3.4 加強宣傳，營造良好的氛圍

加強全民安全生產(chǎn)教育和產(chǎn)品安全教育，使生物控制技術(shù)的應(yīng)用成為生產(chǎn)者的自覺需求。

3.5 創(chuàng)新模式，提升水平

要建設(shè)龍頭企業(yè)，國家要鼓勵企業(yè)和科研院所共同推動生物防治產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的整體技術(shù)水平。

3.6 開展應(yīng)用研究，提高效率方面

基因工程方法被用于轉(zhuǎn)化生物控制細菌或改進生物控制細菌產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)，并拓寬新的和有效的生物控制細菌的來源。提高生物防治細菌產(chǎn)生拮抗物質(zhì)和生物防治效果的能力。還可以通過構(gòu)建基因工程菌來提高生物防治細菌的生物防治能力，并且引入用于抗微生物基因的抗微生物基因基因等。植物系統(tǒng)中的生物防治細菌具有很強的定殖和定植能力[18]。對于特定的應(yīng)用，物理和化學(xué)方法可用于人為地創(chuàng)造微生物生物控制的有利的競爭性生活條件。同時，生物肥料也可以結(jié)合使用，增加生物防治微生物的能力。

4 結(jié)語和展望

人們對植物病蟲害的生物防治的理解完全依賴于微生物對病原體或疾病的控制。有利于宿主的生物環(huán)境的發(fā)展不利于各種因素的利用，因此不利于病原體或疾病的發(fā)展。以實現(xiàn)病害的防治。

在未來的實踐和科學(xué)研究中，植物的生物防治不僅要利用有益微生物來預(yù)防和治療疾病，而且要把有益微生物的保護和管理作為一項重要任務(wù)。目前，雖然我國已成功篩選出一系列拮抗微生物，但其高效菌株仍較為稀缺，對其發(fā)酵過程研究較少。也就是說一些有前途的菌株目前還不能比較快比較好的轉(zhuǎn)化為商品，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

目前，大多數(shù)植物病害工作者已經(jīng)意識到生物學(xué)對于植物病害防治的重要性，但他們的理解還比較狹窄。生物農(nóng)藥在發(fā)展中有更多的投資，對生態(tài)環(huán)境的生物變化的關(guān)注較少。因此，加強微生物生態(tài)研究，全面實施生態(tài)農(nóng)業(yè)，充分合理利用當?shù)刈匀毁Y源已成為生物防治的重要方面。植物病害的生物防治研究受到越來越多的關(guān)注，具有廣闊的發(fā)展前景。

【參考文獻】

[1]吳金平，宋志紅，向發(fā)云，等.拮抗細菌在植物病害生物防治中的抗病機理[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，48（9）：2286- 2288.

[2]Femando WG D， Nakkeeran S， Zhang Y， et al. Biological controlof （Lib.）de Bary by Pseudomonas and Bacilus species on canola petals [J]. Crop Protection，2007，26（2）： 100- 107.

[3]馬成濤，胡青，楊德奎.土壤有益微生物防治植物病害的研究進展[J].山東科學(xué)，2007，20（6）：61-66.

[4]張俊華.微生物代謝產(chǎn)物作用于植物的研究探討[J].生命科學(xué)研究，2007，11（4）：44-47.

[5]邱德文.我國植物病害生物防治的現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J]. 植物保護，2010，（4）：15-18，35.