植物病害防治中的生物防治技術(shù)研究

藺忙碌

甘肅省小隴山林業(yè)保護(hù)中心 李子林場，甘肅天水 741022

作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要限制因素，植物病害給全球農(nóng)業(yè)和食品安全造成了嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的化學(xué)防治方法雖然在一定程度上可以控制植物病害，但也帶來了環(huán)境污染、生態(tài)破壞、食品殘留等問題，引發(fā)了人們對可持續(xù)、環(huán)保的植物病害防治技術(shù)的關(guān)注。

作為一種利用生物體或其代謝產(chǎn)物控制植物病害的方法，生物防治技術(shù)具有環(huán)境友好、無毒副作用、可持續(xù)的特點(diǎn)，因而在植物病害防治領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和研究。隨著生物技術(shù)和生態(tài)學(xué)的不斷發(fā)展，生物防治技術(shù)也在不斷予以創(chuàng)新和突破，涌現(xiàn)出了許多新的研究成果和應(yīng)用案例。微生物防治、生物對抗、生物抗性誘導(dǎo)等生物防治技術(shù)在農(nóng)田、果園、蔬菜園等不同作物種植中得到了廣泛應(yīng)用，并取得了顯著的防治效果。同時(shí)，基因編輯技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)融合、精準(zhǔn)防治技術(shù)等前沿領(lǐng)域也為生物防治技術(shù)研究提供了新的方向和可能性。

1 植物病害防治中的生物防治技術(shù)

1.1 生物防治技術(shù)在植物病害防治中的應(yīng)用現(xiàn)狀

第一，天敵昆蟲在植物病害防治中的應(yīng)用取得了顯著的成果。一些對植物病原菌具有天敵作用的昆蟲，如寄生性昆蟲和捕食性昆蟲，被廣泛引入和應(yīng)用于農(nóng)田。這些天敵昆蟲可以通過捕食、寄生、拮抗等方式，控制植物病原菌的生長和傳播，從而降低植物病害的發(fā)生概率。

第二，有益微生物在植物病害防治中的應(yīng)用也取得了良好的效果。例如，一些對植物病原菌具有拮抗作用的細(xì)菌、真菌和放線菌等，可以通過產(chǎn)生抗生物質(zhì)、競爭養(yǎng)分、誘導(dǎo)植物抗性等方式，有效地抑制植物病原菌的生長與繁殖，從而達(dá)到防治植物病害的目的[1]。

1.2 生物防治技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和限制

作為一種環(huán)保、可持續(xù)的植物病害防治方法，生物防治技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)存在一些限制。生物防治技術(shù)具有較好的環(huán)保性，不會(huì)產(chǎn)生或僅產(chǎn)生較少的污染物，對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響較小，有助于維護(hù)生態(tài)平衡和生物多樣性。

此外，生物防治技術(shù)具有較好的可持續(xù)性，依賴于自然界中存在的生物資源，不會(huì)對資源造成過度利用和耗竭的風(fēng)險(xiǎn)，有助于長期維持植物病害防治效果。生物防治技術(shù)的殘留和抗藥性風(fēng)險(xiǎn)較低，不易導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性，從而減少了風(fēng)險(xiǎn)[2]。

然而，生物防治技術(shù)存在一些限制。生物防治技術(shù)的效果可能會(huì)受到環(huán)境因素和生物因素的影響，如天氣條件、天敵、有益微生物的適應(yīng)性等，導(dǎo)致防治效果不穩(wěn)定。

此外，生物防治技術(shù)通常需要較長的時(shí)間建立和維持防治效果，不能立即見效。生物防治技術(shù)在應(yīng)用過程中需要掌握一定的技術(shù)和管理要點(diǎn)，操作較為復(fù)雜，對管理人員的業(yè)務(wù)水平要求較高[3]。生物防治技術(shù)在一些特定情況下可能會(huì)與其他防治方法相互制約或存在應(yīng)用限制。例如：在一些嚴(yán)重病害流行地區(qū)或高密度種植區(qū)可能需要與化學(xué)防治方法結(jié)合使用。因此，盡管生物防治技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中還需考慮其局限性。

2 生物防治技術(shù)在植物病害防治中的應(yīng)用

2.1 天敵昆蟲在植物病害防治中的應(yīng)用

作為生物防治技術(shù)中的一種重要手段，天敵昆蟲在植物病害防治中具有廣泛的應(yīng)用。天敵昆蟲是一類以捕食其他昆蟲、卵、幼蟲、蛹或成蟲為生的昆蟲，如瓢蟲、蜻蜓、螞蟻等[4]。它們通過捕食害蟲控制其數(shù)量，從而起到生物防治的作用。

天敵昆蟲在植物病害防治中的應(yīng)用具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。天敵昆蟲作為一種生物防治手段，對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響較小。與化學(xué)防治方法相比，天敵昆蟲不會(huì)產(chǎn)生或僅產(chǎn)生較少的污染物，對生態(tài)平衡和生物多樣性的維護(hù)有積極作用。

此外，天敵昆蟲具有較好的可持續(xù)性，能夠通過繁殖自行增加數(shù)量，不會(huì)對資源造成過度利用和耗竭的風(fēng)險(xiǎn)，有助于長期維持植物病害防治效果。

天敵昆蟲在植物病害防治中的應(yīng)用還能夠降低殘留和抗藥性風(fēng)險(xiǎn)。天敵昆蟲通常不會(huì)導(dǎo)致殘留物，也不易導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性，從而減少對人體健康的威脅和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[5]。

然而，天敵昆蟲在植物病害防治中也存在一些限制。天敵昆蟲的防治效果可能會(huì)受到環(huán)境因素和生物因素的影響，如天氣條件、天敵的適應(yīng)性等，導(dǎo)致防治效果不穩(wěn)定。天敵昆蟲的繁殖和擴(kuò)散速度較慢，需要一定的時(shí)間維持防治效果。此外，天敵昆蟲的應(yīng)用需要掌握一定的技術(shù)和管理要點(diǎn)，對管理人員的要求較高。盡管存在一些限制，但天敵昆蟲作為生物防治技術(shù)中的一種重要手段，具有較好的環(huán)保性、可持續(xù)性和抗藥性風(fēng)險(xiǎn)較低的優(yōu)點(diǎn)，在植物病害防治中有著廣闊的應(yīng)用前景。

2.2 有益微生物在植物病害防治中的應(yīng)用

益生微生物作為一種生態(tài)友好的植物病害防治方法，在農(nóng)業(yè)和園藝領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。這些益生微生物包括細(xì)菌、真菌和其他微生物，對植物病原微生物產(chǎn)生拮抗作用，從而起到生物防治的效果。益生微生物在植物病害防治中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，益生微生物能夠通過競爭性排除作用抑制植物病原微生物的生長與繁殖。益生微生物能夠占據(jù)植物根際或葉片表面的生態(tài)位，與病原微生物競爭營養(yǎng)和生存空間，從而抑制病原微生物的生長和傳播。例如：一些具有拮抗作用的真菌可以通過產(chǎn)生抑制性物質(zhì)，抑制植物病原真菌的生長，從而降低植物病害的發(fā)生概率。

第二，益生微生物可以通過誘導(dǎo)植物的抗病性增強(qiáng)植物的自身免疫能力。益生微生物可以通過激活植物的防御反應(yīng)，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性相關(guān)的物質(zhì)，如抗菌物質(zhì)、酶和抗氧化物質(zhì)等，從而增強(qiáng)植物對病原微生物的抵抗能力。這種方式不僅可以減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，還能夠有效減少農(nóng)藥對環(huán)境和人體健康的潛在危害。

第三，益生微生物還可以促進(jìn)植物的生長和發(fā)育，從而保證植物處于健康狀況，降低植物受病害侵害的風(fēng)險(xiǎn)。例如：一些植物生長促進(jìn)菌株可以通過固氮作用為植物提供額外的氮源，從而促進(jìn)植物的生長發(fā)育，增強(qiáng)植物對病害的抵抗力。益生微生物在植物病害防治中具有廣泛的應(yīng)用前景，可以作為一種生態(tài)友好、可持續(xù)的替代性方法，為農(nóng)業(yè)和園藝生產(chǎn)提供有效的病害防控措施。

2.3 植物抗病菌劑在植物病害防治中的應(yīng)用

2.3.1 植物抗病菌劑的種類和特點(diǎn)植物抗病菌劑是一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和園藝生產(chǎn)的生物防治方法。通過利用益生微生物對抗植物病原微生物保護(hù)植物健康。這些益生微生物包括細(xì)菌、真菌、放線菌等，具有不同的種類和特點(diǎn)。

首先，細(xì)菌類抗病菌劑是一類常見的植物抗病菌劑。如擬桿菌屬(Bacteroides)和假單胞菌屬(Pseudomonas)等細(xì)菌屬中的一些菌株被廣泛用于植物病害防治。這些細(xì)菌具有多種拮抗機(jī)制，包括產(chǎn)生抗生素、競爭性排除作用和誘導(dǎo)植物的抗病性等，能夠有效抑制植物病原微生物的生長和傳播。

其次，真菌類抗病菌劑也是一類常用的植物抗病菌劑。如三七青霉(Trichoderma)和黃單胞桿菌(Xanthomonas Campestris)等真菌屬中的一些菌株被廣泛用于植物病害防治。這些真菌具有對抗病原真菌的能力，包括侵染、溶解和競爭性排除等，從而有效降低植物病害的發(fā)生率。

最后，放線菌類抗病菌劑也在植物病害防治中得到應(yīng)用。放線菌屬(Actinomyces)中的一些菌株具有廣譜的抗菌活性，能夠產(chǎn)生多種抗生素和生物活性物質(zhì)，對多種植物病原微生物具有拮抗作用，從而降低植物病害的發(fā)生率。這些植物抗病菌劑具有許多特點(diǎn)：它們是生態(tài)友好的，對環(huán)境和人體健康無害，不會(huì)引起農(nóng)藥殘留和污染；它們具有高效的生物防治效果，能夠?qū)Χ喾N植物病害微生物產(chǎn)生拮抗作用，從而減少植物病害的發(fā)生率。這些抗病菌劑具有廣譜性，能夠?qū)苟喾N植物病原微生物，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，可在不同環(huán)境條件下應(yīng)用。同時(shí)，這些植物抗病菌劑還具有易于應(yīng)用和安全性高的特點(diǎn)，可以作為生物防治策略的一部分，用于有機(jī)農(nóng)業(yè)和環(huán)保農(nóng)業(yè)，減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，從而降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.2 植物抗病菌劑在植物病害防治中的作用和應(yīng)用案例第一，植物抗病菌劑可以有效用于預(yù)防和控制植物病害。例如：一些拮抗細(xì)菌，如枯草芽孢桿菌、根瘤菌等可以通過競爭性排擠病原菌產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，降低病原菌的生長和侵染植物的能力，從而有效地控制植物病害的發(fā)生。此外，一些真菌如擬青霉、綠僵菌等也可以通過侵染病原菌釋放毒素，從而有效控制植物病害。

第二，植物抗病菌劑還可以通過促進(jìn)植物生長和增強(qiáng)植物免疫力預(yù)防和控制植物病害。例如：一些植物生長促進(jìn)菌，如根際固氮菌、解磷菌等可以與植物根系共生，提供養(yǎng)分，促進(jìn)植物生長，增強(qiáng)植物的免疫力，從而降低病害的發(fā)生。此外，一些植物抗病菌劑還可以通過誘導(dǎo)植物產(chǎn)生一系列防御反應(yīng)，如產(chǎn)生抗氧化物、激活防御基因等，從而增強(qiáng)植物的免疫力，提高植物對病害的抵抗性。

當(dāng)下，植物抗病菌劑已經(jīng)在農(nóng)田、果園、蔬菜大棚等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。例如：拮抗細(xì)菌和真菌類植物抗病菌劑已經(jīng)成功應(yīng)用于控制多種農(nóng)田作物的病害，如水稻紋枯病、番茄早疫病、馬鈴薯晚疫病等。植物生長促進(jìn)菌也被廣泛應(yīng)用于蔬菜大棚、果園等地，通過加快作物生長速度、增強(qiáng)免疫力，降低病害的發(fā)生概率。值得注意的是，植物抗病菌劑的應(yīng)用需要根據(jù)具體情況和病害類型進(jìn)行合理選擇和使用。不同的植物抗病菌劑對不同的病害具有不同的防治效果，因此，需要根據(jù)具體的病害類型、病害嚴(yán)重程度、環(huán)境條件、農(nóng)作物品種等因素予以綜合考慮。

3 生物防治技術(shù)在植物病害防治中的優(yōu)化與改進(jìn)

3.1 生物防治技術(shù)與化學(xué)防治技術(shù)的綜合應(yīng)用

第一，綜合防控效果更好。生物防治技術(shù)可以通過拮抗病原菌、誘導(dǎo)植物抗性、調(diào)節(jié)植物生長等多種方式控制病害。而化學(xué)植物病害防治技術(shù)則可以迅速殺滅病原菌，對急性病害效果顯著。通過綜合應(yīng)用兩者，可以在不同階段、不同病害類型和不同病害發(fā)生條件下，充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢，增強(qiáng)防控效果。

第二，減少農(nóng)藥使用量。生物防治技術(shù)通常使用微生物和天然植物抗性誘導(dǎo)劑等生物源性產(chǎn)品，對環(huán)境和人類健康的影響較小。綜合應(yīng)用生物防治技術(shù)可以減少對化學(xué)合成農(nóng)藥的依賴，從而減少農(nóng)藥使用量，降低農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。

第三，增強(qiáng)防治效果的持久性。生物防治技術(shù)通常具有較好的環(huán)境適應(yīng)性和生物安全性，可以在生態(tài)系統(tǒng)形成一種持久的病害防控機(jī)制。而化學(xué)植物病害防治技術(shù)的作用通常較為短暫，需要頻繁使用以維持效果。綜合應(yīng)用生物防治技術(shù)可以增強(qiáng)防治持久性，減輕頻繁施藥對環(huán)境的影響。

3.2 生物防治技術(shù)的基因改良與遺傳資源利用

第一，基因改良是一種通過修改生物體的基因組獲得特定性狀的技術(shù)。在生物防治技術(shù)中，基因改良可以用于生物防治劑的研發(fā)與應(yīng)用。例如：通過基因改良，科學(xué)家可以將具有殺蟲、抗病或抗草性狀的基因?qū)胫参锘蛭⑸?，從而使其具有對害蟲、病害或雜草的抵抗能力。這種方式可以減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)減輕農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

第二，遺傳資源利用是指利用自然界中豐富的生物遺傳資源研發(fā)和應(yīng)用生物防治技術(shù)。生物遺傳資源包括各種植物、昆蟲、微生物等，它們擁有豐富的遺傳多樣性，包含許多有用的基因。通過對遺傳資源的深入研究和利用，科學(xué)家可以發(fā)現(xiàn)新的生物防治劑，或從中提取有用的基因用于基因改良。例如：從天然界篩選出具有殺蟲或抗病性狀的微生物，并通過基因工程手段將其基因?qū)胫参?，從而提高植物的抗蟲抗病能力。

3.3 生物防治技術(shù)在溫室和設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

第一，溫室和設(shè)施農(nóng)業(yè)中的生物防治技術(shù)可以有效地控制病蟲害。由于溫室和設(shè)施農(nóng)業(yè)中環(huán)境條件的封閉性和可控性較強(qiáng)，可以減少外部環(huán)境對作物的干擾，從而降低病蟲害發(fā)生的可能性。生物防治技術(shù)包括利用天敵、寄生性昆蟲、微生物等生物資源對抗病蟲害，如引入捕食性昆蟲或微生物控制溫室中的害蟲種群。這種方式不僅可以減少對化學(xué)農(nóng)藥的使用，避免化學(xué)殘留和抗藥性的產(chǎn)生，還有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡。

第二，生物防治技術(shù)在溫室和設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用有助于提高作物的質(zhì)量。由于溫室和設(shè)施農(nóng)業(yè)中對環(huán)境和生產(chǎn)過程的嚴(yán)格管理，可以更好地控制作物的生長環(huán)境，減少病害的傳播和擴(kuò)散。生物防治技術(shù)的應(yīng)用可以減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，減少化學(xué)殘留物對作物的污染，從而生產(chǎn)出更加安全、無公害的農(nóng)產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者對食品安全和質(zhì)量的要求。

4 生物防治技術(shù)的展望和未來發(fā)展方向

未來，生物防治技術(shù)將朝著高效、低毒、基因編輯、生態(tài)融合、精準(zhǔn)防治和多層次綜合防治等方向發(fā)展。高效、低毒的生物防治產(chǎn)品將成為主流，通過研發(fā)和應(yīng)用更加優(yōu)越的生物農(nóng)藥、生物殺蟲劑、生物調(diào)節(jié)劑等，增強(qiáng)防治效果，減輕對環(huán)境的污染。

5 結(jié)束語

隨著科技的不斷進(jìn)步和環(huán)境問題的日益突出，生物防治技術(shù)將在植物病害防治領(lǐng)域持續(xù)發(fā)揮著重要作用。它不僅可以減少對環(huán)境和非靶標(biāo)生物的污染，還可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，生物防治技術(shù)與生態(tài)系統(tǒng)的融合有助于維護(hù)生態(tài)平衡，促進(jìn)生態(tài)健康。

總體來說，生物防治技術(shù)在植物病害防治中具有廣闊的發(fā)展前景，有望成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的防治手段之一，為推動(dòng)綠色、可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。