微生物農(nóng)藥在植物病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用策略

王 宇，金劍雪，李鳳良

（貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，550025，貴州貴陽(yáng)）

微生物農(nóng)藥指的是以原生動(dòng)物、真菌、病毒及細(xì)菌等微生物為主要成分的一種生物性農(nóng)藥，對(duì)植物的病蟲(chóng)害防治具有重要作用。應(yīng)用微生物農(nóng)藥，能夠有效降低環(huán)境污染，預(yù)防植物在病蟲(chóng)害治理中被其他動(dòng)物誤食造成損害。同時(shí)微生物農(nóng)藥中含有一些有益菌群，這些菌群來(lái)自于植物的葉片、根部等位置，在應(yīng)用中不僅不會(huì)對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，還能夠豐富土壤營(yíng)養(yǎng)，有效預(yù)防土壤的板結(jié)和鹽堿化[1]。根據(jù)使用用途的不同，可以將微生物農(nóng)藥分為不同的種類(lèi)，包括殺蟲(chóng)劑、除草劑、調(diào)節(jié)劑、生態(tài)制劑等。

1 微生物農(nóng)藥類(lèi)型

1.1 微生物活體

1.1.1 真菌 微生物農(nóng)藥中微生物活體是比較常見(jiàn)的類(lèi)型，根據(jù)微生物活體來(lái)源可以分為真菌、細(xì)菌及病毒三種類(lèi)型。同時(shí)不同菌種在植物病蟲(chóng)害防治中的作用也不同。真菌殺蟲(chóng)劑具有環(huán)境友好、殺蟲(chóng)面積大等特點(diǎn)。菌種的作用機(jī)理為，在真菌侵染到蟲(chóng)體后，會(huì)通過(guò)在蟲(chóng)體的滲透，進(jìn)入到蟲(chóng)體內(nèi)進(jìn)行繁殖，影響蟲(chóng)體的營(yíng)養(yǎng)代謝，使蟲(chóng)體內(nèi)的毒素大量堆積，最后殺死蟲(chóng)體。當(dāng)前我國(guó)研制出的真菌殺蟲(chóng)劑主要包括白僵菌、擬青霉等菌種。其中白僵菌是一種比較典型的真菌殺蟲(chóng)劑，能夠消滅700 多種植物害蟲(chóng)，被廣泛應(yīng)用到甲蟲(chóng)、松毛蟲(chóng)及蛾類(lèi)等蟲(chóng)害的治理[2]。真菌殺菌劑主要包括木霉、尖孢鐮刀菌等菌種。其中木霉的應(yīng)用比較廣泛，達(dá)到總真菌制劑量的60%左右。木霉對(duì)植物病蟲(chóng)害的病原真菌具有較強(qiáng)的防治作用，主要是通過(guò)拮抗機(jī)制的競(jìng)爭(zhēng)作用消滅有害菌種，在與有害菌種的共生中通過(guò)寄生、抗生及誘導(dǎo)的方式起到抗性作用[3]。木霉中哈茨木霉為最常見(jiàn)的菌種。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，木霉制劑可以有效改良土壤，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。真菌除草劑在植物草害防治中的應(yīng)用范圍比較廣泛，一般用于某種雜草種群的控制。當(dāng)前真菌除草劑中的應(yīng)用種類(lèi)可以分為9個(gè)屬。但是由于真菌除草劑的制作成本高，產(chǎn)品單一，技術(shù)水平低，該種細(xì)菌藥劑無(wú)法進(jìn)行商品化生產(chǎn)。線蟲(chóng)是對(duì)植物健康成長(zhǎng)影響作用比較大的害蟲(chóng)，該害蟲(chóng)不僅自身會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生不良影響，同時(shí)還會(huì)促進(jìn)有害細(xì)菌、病毒等微生物傳播?？梢岳镁€蟲(chóng)天敵微生物進(jìn)行安全防治。當(dāng)前我國(guó)真菌殺線蟲(chóng)劑的產(chǎn)品已經(jīng)有14款，對(duì)孢囊線蟲(chóng)及根結(jié)線蟲(chóng)的防治效果比較明顯[4]。

1.1.2 細(xì)菌 細(xì)菌是最常見(jiàn)的微生物之一，具有適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖速度快等特點(diǎn)。細(xì)菌殺蟲(chóng)劑是微生物農(nóng)藥中最先研制的菌種，其中以芽孢桿菌類(lèi)為主。細(xì)菌殺蟲(chóng)劑針對(duì)的害蟲(chóng)主要為咀嚼式的害蟲(chóng)，其中應(yīng)用最廣泛的為蘇云金桿菌，能夠應(yīng)用到600 多種害蟲(chóng)的防治。該細(xì)菌的作用機(jī)理為通過(guò)產(chǎn)生致病代謝物的方式引發(fā)害蟲(chóng)的病變，進(jìn)而使害蟲(chóng)死亡。比如球形芽孢桿菌可以通過(guò)特異性的毒素作用對(duì)蚊蟲(chóng)生物進(jìn)行控制，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，該細(xì)菌對(duì)伊蚊及庫(kù)蚊的控制效果最佳。細(xì)菌殺菌劑在植物病害防治中應(yīng)用的菌種包括假單胞菌、芽孢桿菌及沙雷氏菌等多種菌屬。芽孢桿菌的菌屬制品比較多，能夠產(chǎn)生多種抑菌物質(zhì)?？梢酝ㄟ^(guò)營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)和空間位點(diǎn)的方式起到病原體防治的作用，而且能夠提升植物抗性。其中巴氏桿菌是線蟲(chóng)的天敵，是未來(lái)重要的商品制劑。細(xì)菌除草劑是一種針對(duì)植物根部作用的細(xì)菌，除草細(xì)菌是以研制對(duì)草根際活性有害的細(xì)菌為主，當(dāng)前研究比較多的為黃單胞菌，在接下來(lái)的研究中有望成為商品化制劑。但是由于細(xì)菌自身的開(kāi)發(fā)難度大、活性不穩(wěn)定等，當(dāng)前尚無(wú)法普遍推廣和應(yīng)用。細(xì)菌殺線蟲(chóng)劑包括巴斯德桿菌、伯克霍爾德菌等菌種，主要用于蔬菜瓜果等方面植物的線蟲(chóng)防治。

1.1.3 病毒 病毒類(lèi)微生物農(nóng)藥主要用于植物害蟲(chóng)的防治，通過(guò)侵入到蟲(chóng)體中大量復(fù)制，對(duì)蟲(chóng)體形成侵害使病蟲(chóng)體死亡，主要用于林業(yè)蟲(chóng)害的防治。通過(guò)對(duì)微生物農(nóng)藥的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，昆蟲(chóng)病毒能夠針對(duì)1 000 多種昆蟲(chóng)形成致病和致死能力，當(dāng)前已經(jīng)有十幾種病毒被登記。

1.2 農(nóng)用抗生素

農(nóng)用抗生素是一種非常重要的微生物農(nóng)藥制劑，是微生物生命體活動(dòng)中代謝生成的化合物，有利于促進(jìn)植物自身抵抗力的提升，有效抑制病蟲(chóng)害，可以在較低的濃度下產(chǎn)生一定的藥理作用。農(nóng)用抗生素也被稱為微生物農(nóng)藥，真菌、細(xì)菌及放線菌等多種菌種都可以產(chǎn)生農(nóng)用抗生素，但是主要合成的菌種為放線菌。農(nóng)用抗生素在植物病蟲(chóng)害的治理中應(yīng)用范圍比較廣泛，可以針對(duì)真菌、細(xì)菌、病毒、雜草、蟲(chóng)害、螨類(lèi)等進(jìn)行防治，而且可以調(diào)節(jié)植物狀態(tài)。作用機(jī)理呈現(xiàn)多樣性，能夠作用于菌體的細(xì)胞膜、細(xì)胞壁、蛋白系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)有效的防病效果。農(nóng)用抗生素隸屬于微生物農(nóng)藥，具有高效、安全、低毒等特點(diǎn)，是植物無(wú)公害生產(chǎn)中的安全農(nóng)藥類(lèi)型，但是當(dāng)前還未被納入到植保產(chǎn)品的使用名錄中。而出現(xiàn)這種情況的主要原因?yàn)樘烊痪曛蟹蛛x出的抗生素?cái)?shù)量少，難以達(dá)到商業(yè)化生產(chǎn)要求，而且禁止采用誘變的育種方式，導(dǎo)致農(nóng)用抗生素當(dāng)前仍然無(wú)法全面應(yīng)用[5]。

2 微生物農(nóng)藥開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用中的困境

微生物農(nóng)藥在植物病蟲(chóng)害防治中應(yīng)用具有無(wú)公害和持久的特點(diǎn)，相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)藥來(lái)說(shuō)不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生化學(xué)制劑污染，而且效果更穩(wěn)定。但是從應(yīng)用效果來(lái)看，微生物農(nóng)藥見(jiàn)效慢，不能立竿見(jiàn)影，直接影響了微生物農(nóng)藥的推廣效果。同時(shí)微生物農(nóng)藥具有多樣化特點(diǎn)，不易開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，也限制了微生物農(nóng)藥市場(chǎng)的拓展。

2.1 微生物農(nóng)藥生產(chǎn)效率低

從當(dāng)前微生物農(nóng)藥開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)情況來(lái)看，研發(fā)和生產(chǎn)效率比較低。這與微生物農(nóng)藥開(kāi)發(fā)和研制中需要的試驗(yàn)基地費(fèi)用大、產(chǎn)出和成效小等問(wèn)題有關(guān)。當(dāng)前微生物農(nóng)藥生產(chǎn)中，生產(chǎn)模式和制度不完善，而且沒(méi)有針對(duì)微生物農(nóng)藥制定相應(yīng)的扶持項(xiàng)目，缺乏有效的政策和資源支持。另外，開(kāi)發(fā)的微生物農(nóng)藥劑型單一，生產(chǎn)工藝發(fā)展滯后，在藥物的開(kāi)發(fā)中成分含量和理化指標(biāo)等方面都存在不穩(wěn)定的情況，導(dǎo)致微生物農(nóng)藥研發(fā)和生產(chǎn)效率較低。

2.2 微生物農(nóng)藥宣傳不科學(xué)

微生物農(nóng)藥相對(duì)化學(xué)農(nóng)藥，藥物價(jià)格相對(duì)較高，而且見(jiàn)效更慢，導(dǎo)致其上市后一直無(wú)法被廣泛接受。同時(shí)，當(dāng)前對(duì)微生物農(nóng)藥的宣傳以環(huán)保為主要角度，強(qiáng)調(diào)微生物農(nóng)藥的綠色性、生態(tài)性。而農(nóng)民更關(guān)注的是農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)環(huán)保性的重視度不足，影響農(nóng)民對(duì)微生物農(nóng)藥的認(rèn)可度。實(shí)際上微生物農(nóng)藥的優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在環(huán)保方面，還體現(xiàn)在藥物作用的持久性及對(duì)土壤的零污染性。可以從農(nóng)民農(nóng)業(yè)種植的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展方面進(jìn)行宣傳，使農(nóng)民意識(shí)到微生物農(nóng)藥可以達(dá)到“一年噴灑防治多年”的長(zhǎng)久性投資成效，打消農(nóng)民對(duì)微生物農(nóng)藥成本高的顧慮[2]。還可以從微生物農(nóng)藥對(duì)土壤的零污染及提升農(nóng)作物產(chǎn)量，構(gòu)建綠色農(nóng)作物銷(xiāo)售渠道，提升經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行宣傳。但是當(dāng)前微生物宣傳僅以環(huán)保為宣傳亮點(diǎn)，未從農(nóng)民角度考慮，導(dǎo)致宣傳效果降低。

3 微生物農(nóng)藥在植物病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用策略

3.1 加強(qiáng)微生物農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)，加大藥物宣傳力度

微生物農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)需要以當(dāng)前農(nóng)林業(yè)的發(fā)展需求為基礎(chǔ)，形成系統(tǒng)性的微生物農(nóng)藥開(kāi)發(fā)體系。首先，加強(qiáng)政策扶持和資金投入，支持微生物農(nóng)藥科研機(jī)構(gòu)的建立和微生物農(nóng)藥研制團(tuán)隊(duì)的組建，根據(jù)我國(guó)當(dāng)前植物病蟲(chóng)害的發(fā)展規(guī)律、特點(diǎn)和影響因素等制定研發(fā)方向，做好高效菌株的系統(tǒng)化篩選和發(fā)酵工作，完善微生物農(nóng)藥生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和工藝。其次，要結(jié)合微生物農(nóng)藥的作用機(jī)理不斷對(duì)產(chǎn)品品種進(jìn)行創(chuàng)新，充分發(fā)揮微生物農(nóng)藥的優(yōu)勢(shì)作用。再次，在生產(chǎn)中需要加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的把控，保證微生物農(nóng)藥的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，促進(jìn)微生物農(nóng)藥的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。最后，在社會(huì)上加強(qiáng)對(duì)微生物農(nóng)藥的宣傳工作，將降低污染、持續(xù)性強(qiáng)、可構(gòu)建綠色農(nóng)業(yè)體系等作為重點(diǎn)宣傳內(nèi)容，通過(guò)科普等方式向農(nóng)民講解微生物農(nóng)藥對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性優(yōu)勢(shì)，轉(zhuǎn)變農(nóng)民對(duì)微生物農(nóng)藥的認(rèn)識(shí)，能夠用長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的眼光科學(xué)選擇微生物農(nóng)藥，提升社會(huì)和行業(yè)對(duì)微生物農(nóng)藥的認(rèn)可度。

3.2 建設(shè)無(wú)公害試驗(yàn)基地，加強(qiáng)微生物農(nóng)藥研制

在微生物農(nóng)藥的研制中，為了保證防治效果，需要構(gòu)建大規(guī)模的無(wú)公害農(nóng)業(yè)試驗(yàn)基地，通過(guò)開(kāi)展田間防治試驗(yàn)，消除各種影響因素，篩選更科學(xué)的微生物農(nóng)藥理化性配方，豐富微生物藥物劑型，優(yōu)化藥物的分散性和附著性，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和真實(shí)性，形成更豐富的微生物農(nóng)藥生產(chǎn)資料，促進(jìn)微生物農(nóng)藥的推廣和應(yīng)用。在試驗(yàn)基地的建設(shè)中需要種植多種植物，針對(duì)不同植物的病蟲(chóng)害類(lèi)型和微生物農(nóng)藥的作用周期及效果等進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)和記錄，保證微生物農(nóng)藥對(duì)病蟲(chóng)害的防治能力，以及對(duì)不同作物病蟲(chóng)害的防治質(zhì)量。

3.3 明確各類(lèi)型微生物農(nóng)藥的作用，為農(nóng)藥選擇提供依據(jù)

不同類(lèi)型的微生物農(nóng)藥發(fā)揮的作用不同，因此需要結(jié)合區(qū)域植物生長(zhǎng)情況，當(dāng)?shù)氐臍夂?、環(huán)境特點(diǎn)及病蟲(chóng)害的種類(lèi)等合理選擇微生物農(nóng)藥，針對(duì)性治理。明確微生物農(nóng)藥的類(lèi)型、功效及應(yīng)用范圍，使農(nóng)藥選擇更科學(xué)。微生物農(nóng)藥根據(jù)成分組成可以分為細(xì)菌類(lèi)、病毒類(lèi)、真菌類(lèi)、農(nóng)用抗生素及原生動(dòng)物類(lèi)等多種藥物形式。其中細(xì)菌類(lèi)微生物的成分以細(xì)菌為主，主要針對(duì)的病蟲(chóng)害為松毛蟲(chóng)、棉鈴蟲(chóng)等病蟲(chóng)害，應(yīng)用比較廣泛的為蘇云金桿菌，對(duì)提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)量等具有重要作用。真菌類(lèi)微生物的構(gòu)成成分主要為真菌，其中應(yīng)用比較廣泛的為曲霉，該真菌具有較強(qiáng)的耐高溫性和高滲透性，能夠有效抑制病原真菌、蝗蟲(chóng)、線蟲(chóng)等病蟲(chóng)害，而且可以有效降解化學(xué)農(nóng)藥，防止出現(xiàn)化學(xué)農(nóng)藥殘留，提升植物、土壤的安全性，促進(jìn)農(nóng)作物的健康成長(zhǎng)。病毒類(lèi)微生物農(nóng)藥主要依靠病毒實(shí)現(xiàn)抗病殺蟲(chóng)的作用，不僅可以短時(shí)間內(nèi)達(dá)到殺蟲(chóng)的效果，而且病毒可以在土壤中長(zhǎng)期生存，并根據(jù)蟲(chóng)害的情況調(diào)整農(nóng)業(yè)生態(tài)體系中的含量和密度，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)植物蟲(chóng)害的防治。病毒微生物農(nóng)藥的藥性比較強(qiáng)，但是不會(huì)對(duì)環(huán)境造成太大的污染，在提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)還能夠促進(jìn)環(huán)境的健康發(fā)展，在病蟲(chóng)害治理中具有較強(qiáng)的持久性和穩(wěn)定性。原生動(dòng)物型微生物農(nóng)藥是以單細(xì)胞動(dòng)物為主要成分，利用原生動(dòng)物蛋白質(zhì)提升土壤肥力，改善土壤菌落和有機(jī)廢物存儲(chǔ)量，促進(jìn)有害物質(zhì)的沉淀，提升土壤活性，避免植物受到侵害。農(nóng)用抗生素型微生物農(nóng)藥是一種通過(guò)提取土壤中微生物合成的微生物農(nóng)藥，對(duì)病蟲(chóng)害防治具有一定的效果。農(nóng)藥進(jìn)入土壤后可以自行分解，在應(yīng)用中具有安全和環(huán)保的特點(diǎn)。不同微生物農(nóng)藥針對(duì)的病蟲(chóng)害和防治效果不同，需要結(jié)合以上微生物農(nóng)藥的針對(duì)性防治特點(diǎn)及植物病蟲(chóng)害表現(xiàn)情況合理選擇微生物農(nóng)藥。

4 微生物農(nóng)藥使用注意事項(xiàng)

微生物農(nóng)藥使用中需要做好對(duì)環(huán)境濕度、溫度等方面的合理控制。環(huán)境的濕度會(huì)影響微生物的活性。一般來(lái)說(shuō)濕度越大，微生物的活性越強(qiáng)，藥效也會(huì)越大。因此在微生物農(nóng)藥的應(yīng)用中需要選擇早晚結(jié)露的時(shí)間噴灑，促進(jìn)微生物的繁殖，達(dá)到更好的植物病蟲(chóng)害防治效果。同時(shí)溫度對(duì)微生物的影響也比較大，一般微生物最適宜的生活溫度為15～30 ℃，如果溫度過(guò)低會(huì)影響微生物的繁殖，無(wú)法保證微生物農(nóng)藥的作用。溫度過(guò)高同樣會(huì)影響微生物的作用效果。此外微生物農(nóng)藥盡可能避免在雨天使用，雖然微生物農(nóng)藥噴灑時(shí)如果有小量降水可以增加環(huán)境濕度，促進(jìn)微生物繁殖；但是如果降水量過(guò)大，則會(huì)將噴灑的微生物農(nóng)藥沖刷掉，影響農(nóng)藥效果。同時(shí)微生物農(nóng)藥在紫外線強(qiáng)的環(huán)境下容易被殺傷，因此需要選擇陰天或者傍晚紫外線比較弱的時(shí)間段噴灑農(nóng)藥。

5 結(jié)語(yǔ)

微生物農(nóng)藥在植物病蟲(chóng)害防治中具有污染小、長(zhǎng)效和持續(xù)的優(yōu)勢(shì)和作用，在有效防治病蟲(chóng)害的前提下，能夠降低對(duì)土壤和環(huán)境的影響，減少農(nóng)藥殘留。因此，采取科學(xué)的應(yīng)用策略，加強(qiáng)微生物農(nóng)藥的研發(fā)和宣傳，對(duì)我國(guó)農(nóng)林業(yè)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。