劉 陽(yáng), 李長(zhǎng)洋, 姚志浩, 張 騰, 慕 衛(wèi)*,,2, 劉 峰*,
(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院,山東 泰安 271018;2.山東省農(nóng)藥環(huán)境毒理研究中心,山東 泰安 271018)
植物寄生線蟲(chóng)是造成全球農(nóng)作物減產(chǎn)的重要植物病原體之一。植物寄生線蟲(chóng)侵染除了對(duì)植物造成損傷,還會(huì)促進(jìn)真菌、細(xì)菌和病毒等其他病原生物對(duì)植物體造成復(fù)合侵染[1]。據(jù)估計(jì),植物寄生線蟲(chóng)每年導(dǎo)致全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量減少12.3%[2],而根結(jié)線蟲(chóng)是最具破壞性的病原線蟲(chóng)之一[3]。根結(jié)線蟲(chóng)屬包含約100 個(gè)種,其中花生根結(jié)線蟲(chóng)Meloidogyne arenaria、北方根結(jié)線蟲(chóng)Meloidogyne hapla、南方根結(jié)線蟲(chóng)Meloidogyn incognita及爪哇根結(jié)線蟲(chóng)Meloidogyn javanica是危害我國(guó)作物的4 種主要根結(jié)線蟲(chóng)[4]。這些線蟲(chóng)通常有廣泛的寄主范圍,包括木本、單子葉和雙子葉草本等大多數(shù)作物。根結(jié)線蟲(chóng)在世界各地均有危害[5],在適宜的條件下能侵染寄主并在根中大量繁殖[6]。在我國(guó),根結(jié)線蟲(chóng)分布廣泛,危害嚴(yán)重,隨著保護(hù)地栽培模式的擴(kuò)大,作物復(fù)種指數(shù)的不斷提高,根結(jié)線蟲(chóng)病的危害逐年加重,嚴(yán)重影響了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[7-8]。根結(jié)線蟲(chóng)的防治措施包括農(nóng)業(yè)防治、物理防治、化學(xué)防治和生物防治,其中使用化學(xué)殺線蟲(chóng)劑是目前防治根結(jié)線蟲(chóng)病最常見(jiàn)的短期管理策略[9-10]。本文就目前我國(guó)作物根結(jié)線蟲(chóng)病的發(fā)生現(xiàn)狀、用于防治的主要化學(xué)藥劑、化學(xué)防治存在的主要問(wèn)題及化學(xué)殺線蟲(chóng)劑及其應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)化等方面進(jìn)行綜述,并對(duì)其未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行展望,以期為作物根結(jié)線蟲(chóng)的化學(xué)防治和進(jìn)一步研究提供參考。
(6)異形直立鎖邊金屬屋面。該屋面能有效地分解大溫差在屋面形成的應(yīng)力,即使超長(zhǎng)板塊也有足夠的脹縮空間,而不會(huì)使結(jié)構(gòu)擠壓或張拉變形。
目前,有關(guān)根結(jié)線蟲(chóng)化學(xué)防治方面的主要研究?jī)?nèi)容如圖1 所示。
圖1 根結(jié)線蟲(chóng)化學(xué)防治研究?jī)?nèi)容Fig.1 Research on chemical control of root-knot nematodes
根結(jié)線蟲(chóng)由英國(guó)Berkeley 于1855 年首次在黃瓜上發(fā)現(xiàn),到目前為止,國(guó)內(nèi)外已報(bào)道的根結(jié)線蟲(chóng)已達(dá)100 余種,我國(guó)報(bào)道的根結(jié)線蟲(chóng)超過(guò)40種,并且根結(jié)線蟲(chóng)的種類(lèi)還在動(dòng)態(tài)變化中,新的種類(lèi)陸續(xù)出現(xiàn)[11]。在我國(guó)已超27 個(gè)省份報(bào)道有根結(jié)線蟲(chóng)病發(fā)生,大部分地區(qū)屬于普遍發(fā)生,且危害逐年加重[12]。近年來(lái),隨著溫室大棚面積迅速增加,根結(jié)線蟲(chóng)病的危害也逐年加重[13]。在我國(guó),危害北方溫帶地區(qū)作物的根結(jié)線蟲(chóng)主要為南方根結(jié)線蟲(chóng)和北方根結(jié)線蟲(chóng),而危害南方熱帶亞熱帶地區(qū)作物的有南方根結(jié)線蟲(chóng)、爪哇根結(jié)線蟲(chóng)、花生根結(jié)線蟲(chóng)和象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)Meloidogyne enterolobii(也稱(chēng)為番石榴根結(jié)線蟲(chóng))[14]。象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)首先在我國(guó)海南省象耳豆樹(shù)上發(fā)現(xiàn)并被鑒定和命名[15-16],其致病力強(qiáng),寄主范圍廣,并且能夠克服Mi抗線蟲(chóng)基因[17]。作為一種新興的植物病原線蟲(chóng),象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)在世界范圍內(nèi)被廣泛報(bào)道,其中以亞熱帶和熱帶氣候地區(qū)危害最為嚴(yán)重,溫帶地區(qū)和溫室中也有危害[18]。在我國(guó)象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)多發(fā)生于海南、廣東和福建等地區(qū)[19],近年來(lái)在云南省辣椒[20]和湖南省辣椒[21]以及陜西省白菜上[22]也報(bào)道了該線蟲(chóng)的危害。相關(guān)研究表明,象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)種群擴(kuò)散趨勢(shì)明顯加快,并且向我國(guó)北方及內(nèi)地地區(qū)擴(kuò)散,已經(jīng)逐漸成為我國(guó)熱帶、亞熱帶地區(qū)和北方溫室大棚的一種優(yōu)勢(shì)種群。因此需要相關(guān)檢驗(yàn)檢疫部門(mén)、農(nóng)業(yè)部門(mén)以及研究工作者給予高度重視,加強(qiáng)該線蟲(chóng)種群的預(yù)警和防治。
目前在我國(guó)登記有效期內(nèi)用于根結(jié)線蟲(chóng)病防治的農(nóng)藥制劑在21 種作物上登記,包括黃瓜、番茄、山藥、煙草、姜、花生、西瓜、甜瓜、蘿卜、香蕉、胡椒、馬鈴薯、草莓、甘蔗、獼猴桃樹(shù)、柑橘、三七、黃芪、觀賞花卉和草坪[23]。如圖2 所示,登記在黃瓜上的農(nóng)藥制劑數(shù)量最高,占比50.47%,其次為番茄14.86%。表明在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,黃瓜和番茄上根結(jié)線蟲(chóng)病的防治受到重視。此外,近年來(lái)有關(guān)根結(jié)線蟲(chóng)在其他作物上的危害及防治報(bào)道逐步增加,尤其是種植面積大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高或具有區(qū)域特色性的作物根結(jié)線蟲(chóng)的發(fā)生與防治日益引起重視[24]。如種植面積較大的蔬菜,包括辣椒、菠菜、白菜、生菜、芹菜、山藥、大蒜、黃秋葵、茄子、甘藍(lán)、豇豆;糧食及油料作物,包括水稻、玉米、芝麻等:葫蘆科的瓜類(lèi),包括冬瓜、甜瓜等;以及果樹(shù)類(lèi),包括葡萄、番石榴、櫻桃、桑樹(shù)等,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的中藥材,包括牛蒡、羅漢果、三七、栝樓、丹參、當(dāng)歸、黨參等,另外還有一些景觀樹(shù)木及花卉,包括楸樹(shù)、月季、仙客來(lái)、薰衣草等,以上作物的根結(jié)線蟲(chóng)病已經(jīng)普遍發(fā)生。對(duì)山東地區(qū)不同作物根結(jié)線蟲(chóng)的危害現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),不僅黃瓜和番茄等作物被嚴(yán)重危害,常見(jiàn)的薺菜和凹頭莧等雜草也能被根結(jié)線蟲(chóng)侵染 (圖3)。根結(jié)線蟲(chóng)侵染姜和山藥等作物的塊莖,其病狀與其他作物的根結(jié)有明顯區(qū)別,正確辨別根結(jié)線蟲(chóng)的危害癥狀是對(duì)其防治的前提。
圖2 中國(guó)防治根結(jié)線蟲(chóng)病的殺線蟲(chóng)劑產(chǎn)品在作物上的登記情況 (2023 年10 月1 日)Fig.2 Registration of nematicide products for root-knot nematodes control on crops in China (Oct.1, 2023)
圖3 根結(jié)線蟲(chóng)危害不同作物Fig.3 Different kind of crops infected by root-knot nematode
氟吡菌酰胺、氟噻蟲(chóng)砜 (中國(guó)登記名稱(chēng)為氟烯線砜) 及三氟咪啶酰胺是目前國(guó)際上用于防治根結(jié)線蟲(chóng)的新型殺線蟲(chóng)劑,均能顯著減少根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)番茄植株的侵染[49]。氟吡菌酰胺與氟烯線砜均已在我國(guó)獲得登記[23],三氟咪啶酰胺正在處于登記過(guò)程中,相信未來(lái)一段時(shí)間這3 種藥劑將會(huì)成為防治根結(jié)線蟲(chóng)的主要藥劑。氟吡菌酰胺作為琥珀酸脫氫酶抑制劑類(lèi)殺菌劑,不僅能防治多種真菌病害,而且其灌根施藥對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)病也展現(xiàn)出良好的防治效果[37]。但也有研究表明,氟吡菌酰胺在低濃度時(shí)對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的抑制活性是可逆的,并且恢復(fù)活性后的根結(jié)線蟲(chóng)仍然保持著侵染活性[50]。同樣的現(xiàn)象也被其他研究者報(bào)道,亞致死劑量的氟吡菌酰胺對(duì)線蟲(chóng)的移動(dòng)性無(wú)影響,對(duì)活動(dòng)線蟲(chóng)的活性幾乎沒(méi)有影響,對(duì)線蟲(chóng)卵孵化有較低的抑制活性,同時(shí)用亞致死劑量的氟吡菌酰胺處理土壤,也無(wú)法抑制番茄上根結(jié)線蟲(chóng)的繁殖[51]。另外,氟吡菌酰胺沒(méi)有內(nèi)吸性且無(wú)法在木質(zhì)部中移動(dòng),在根外與根結(jié)線蟲(chóng)直接接觸是發(fā)揮殺線蟲(chóng)作用的關(guān)鍵[52]。
根結(jié)線蟲(chóng)由于寄主范圍廣、傳播速度快等原因,其防治一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的難題。目前根結(jié)線蟲(chóng)病的防治遵循“預(yù)防為主,綜合防治”的方針,集成農(nóng)業(yè)、物理、生物以及化學(xué)藥劑等措施進(jìn)行綜合防治?;瘜W(xué)防治由于其使用方便、效果穩(wěn)定、見(jiàn)效快、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn),依然是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中防治根結(jié)線蟲(chóng)病最主要和最有效的措施。截至2023 年10 月1 日,我國(guó)共有400 多個(gè)制劑曾登記用于作物根結(jié)線蟲(chóng)病的防治,現(xiàn)有的制劑有334 個(gè),其中化學(xué)藥劑313 個(gè),微生物制劑21 個(gè);單劑263 個(gè),復(fù)配制劑71 個(gè) (表1)[23]。微生物制劑作為毒性低、環(huán)境友好型的制劑,是近幾年研究的熱點(diǎn),開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景廣闊,但因其見(jiàn)效慢、周期長(zhǎng)、定殖困難等問(wèn)題,尚難以滿足生產(chǎn)需求。因此,化學(xué)藥劑防治在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間仍是防治作物根結(jié)線蟲(chóng)病最主要的手段。
表1 當(dāng)前登記用于防治作物根結(jié)線蟲(chóng)病的藥劑(2023 年10 月1 日)Table 1 Nematicides registered to control root-knot nematodes (Oct.1, 2023)
施藥方式應(yīng)結(jié)合不同的應(yīng)用場(chǎng)景及作物進(jìn)行選擇和優(yōu)化,對(duì)于黃瓜、番茄和瓜類(lèi)等溫室蔬菜水果,灌根和滴灌等精準(zhǔn)對(duì)靶施藥能夠在有效防治根結(jié)線蟲(chóng)病的同時(shí)降低化學(xué)藥劑的用量,提高農(nóng)藥利用率。而對(duì)于花生、甘蔗等大田作物,混土、溝施和撒施等能使藥劑在土壤中均勻分布,更好的保護(hù)作物。由于大多數(shù)殺線蟲(chóng)劑都是通過(guò)直接接觸線蟲(chóng)從而發(fā)揮殺線蟲(chóng)作用,因此藥劑能否達(dá)到保護(hù)區(qū)域是防治根結(jié)線蟲(chóng)的關(guān)鍵因素。不同的作物,根系所需保護(hù)范圍有較大差異,番茄根系主要集中在0~30 cm 土層,而山藥甚至可達(dá)地下100 cm 以上。因此,需要通過(guò)合適的施藥方式使藥劑能夠分布在根系保護(hù)的范圍,這樣才能達(dá)到理想的防治效果。
現(xiàn)有的殺線蟲(chóng)劑可分為15 類(lèi)劑型,包括顆粒劑200 種,水乳劑35 種,微囊懸浮劑27 種,微乳劑18 種,可溶液劑13 種,懸浮劑9 種,水劑8 種,微粒劑5 種,乳油5 種,粉劑5 種,可濕性粉劑3 種,氣體制劑1 種,懸乳劑1 種,緩釋粒1 種,液劑1 種。由此可見(jiàn),顆粒劑是目前登記用于作物根結(jié)線蟲(chóng)防治藥劑的主要?jiǎng)┬?,這與根結(jié)線蟲(chóng)病作為土傳病害主要危害作物的根系,而顆粒劑因流動(dòng)性強(qiáng)、易于撒布、土壤施藥方便等特點(diǎn)有關(guān)。此外,主要藥劑阿維菌素和噻唑膦其毒性分別為高毒和中毒,制備成顆粒劑能夠降低毒性。水乳劑與微囊懸浮劑也占有一定比重,反映出隨水施藥以及環(huán)境友好的開(kāi)發(fā)趨勢(shì)。影響藥劑對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)病防治效果的因素除了藥劑本身對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的毒力之外,藥劑在土壤中的分布及穩(wěn)定性也是影響防治效果的重要因素[29]。水乳劑和微囊懸浮劑等水基化劑型能夠結(jié)合灌根等施藥方式使藥劑在土壤中分布更加均勻,并且微囊懸浮劑還能夠降低藥劑在環(huán)境中的降解速率,提高其土壤穩(wěn)定性并延長(zhǎng)持效期[30]。
現(xiàn)有殺線蟲(chóng)劑的施藥方式主要包括撒施 (104種)、溝施 (101 種)、灌根 (93 種)、穴施 (67 種)、熏蒸 (10 種) 和土壤處理 (8 種) 等。撒施、溝施、穴施等均以顆粒劑施用,充分體現(xiàn)了施藥方式與藥劑劑型密切關(guān)系,是防治根結(jié)線蟲(chóng)病的傳統(tǒng)施藥方式。而灌根作為水基化劑型和液體制劑常用施藥方式,隨著新藥劑的開(kāi)發(fā),其比重逐步上升。總之,農(nóng)藥劑型和施藥方式的選擇,需要結(jié)合藥劑本身性質(zhì),根結(jié)線蟲(chóng)發(fā)生、危害與分布特點(diǎn),應(yīng)用場(chǎng)景及施用方法等因素綜合考慮,才能實(shí)現(xiàn)藥劑對(duì)病害的有效控制。
楊憲益曾說(shuō)過(guò):“我認(rèn)為翻譯的時(shí)候不能做過(guò)多解釋。譯者應(yīng)盡量忠實(shí)于原文形象,既不要夸張也不要夾帶任何東西”。他也曾談及一些文化含義的不可譯現(xiàn)象以及處理應(yīng)對(duì)一些文化中特殊形式的方法問(wèn)題,例如可以采取增加腳注的方法以幫助譯入語(yǔ)讀者對(duì)原語(yǔ)文本內(nèi)容及文化寓意的理解。關(guān)于腳注,霍克斯持有不同見(jiàn)解,他說(shuō):“《紅樓夢(mèng)》中有大量的古代戲劇、書(shū)籍、詩(shī)詞、歷史典故和民俗言語(yǔ),西方讀者們對(duì)它們是完全陌生的。如果我只是給出腳注,那會(huì)使讀者們像帶著鐐銬在跳舞,所以我特別介紹了中國(guó)文化”[6]。因?yàn)橐话阏f(shuō)來(lái),“除非為了學(xué)術(shù)研究,腳注中的解釋往往會(huì)分散讀者的注意力”[7]。
山東省是我國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的主要地區(qū)之一,根結(jié)線蟲(chóng)病普遍發(fā)生,并日趨嚴(yán)重,其優(yōu)勢(shì)種為南方根結(jié)線蟲(chóng)[31]。目前在生產(chǎn)中防治蔬菜根結(jié)線蟲(chóng)病的常用藥劑有噻唑膦、阿維菌素和氟吡菌酰胺等。本課題組于2016 年報(bào)道了山東省內(nèi)5 個(gè)不同地區(qū)番茄根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)阿維菌素及噻唑膦的敏感性[29]。結(jié)果表明,不同地區(qū)的南方根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)阿維菌素的敏感性存在一定差異,但各地區(qū)毒力值的95%置信限在很大程度上是重疊的,因此大多數(shù)差異不顯著。而噻唑膦對(duì)這5 個(gè)地區(qū)南方根結(jié)線蟲(chóng)的毒力倍數(shù)差異在8 倍以內(nèi),因此各地區(qū)的南方根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)噻唑膦的敏感性差異也不顯著。值得一提的是,這5 個(gè)地區(qū)毒力的差異與實(shí)際用藥情況相吻合,即根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)該地區(qū)常用藥劑的敏感性較差。因此單一藥劑的連續(xù)使用可能會(huì)導(dǎo)致根結(jié)線蟲(chóng)種群對(duì)該藥劑的敏感性降低。根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)藥劑的敏感性會(huì)隨著用藥歷史、用藥水平的增加而降低[32]。除此之外,本課題組于2018 年報(bào)道了山東省11 個(gè)蔬菜種植區(qū)的5 種作物根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)阿維菌素和氟吡菌酰胺的敏感-性[33]。結(jié)果表明,雖然不同區(qū)域、不同作物根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)兩種藥劑的敏感性不同,但大多數(shù)差異不顯著,并且由于兩種藥劑的作用機(jī)制不同,根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)其敏感性也無(wú)明顯相關(guān)性。
線蟲(chóng)對(duì)殺線蟲(chóng)劑的敏感性因物種而異,7 種不同種的線蟲(chóng)對(duì)氟烯線砜存在敏感性差異[57]。南方根結(jié)線蟲(chóng)和腎形線蟲(chóng)對(duì)氟吡菌酰胺同樣展現(xiàn)出不同的敏感性[52]。對(duì)于同是根結(jié)線蟲(chóng)屬的南方根結(jié)線蟲(chóng)與爪哇根結(jié)線蟲(chóng),對(duì)氟烯線砜和氟吡菌酰胺的敏感性也存在差異,但導(dǎo)致不同根結(jié)線蟲(chóng)種群對(duì)殺線蟲(chóng)劑的敏感性差異的原因還尚不清楚[50]。隨著研究的不斷深入,人們對(duì)這些新殺線蟲(chóng)劑在分子水平上如何起作用有了更深入的了解。南方根結(jié)線蟲(chóng)和甜菜孢囊線蟲(chóng)對(duì)氟吡菌酰胺的敏感性存在差異,并且氟吡菌酰胺對(duì)哺乳動(dòng)物、昆蟲(chóng)和蚯蚓的琥珀酸脫氫酶也沒(méi)有明顯的抑制活性,通過(guò)對(duì)與配體結(jié)合相關(guān)的位點(diǎn)進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)琥珀酸脫氫酶C 亞基(SDHC)的氨基酸差異可能導(dǎo)致了不同生物對(duì)氟吡菌酰胺的敏感性差異[58]。南方根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)氟吡菌酰胺、氟烯線砜和三氟咪啶酰胺具有不同的轉(zhuǎn)錄反應(yīng),對(duì)細(xì)胞解毒途徑、常見(jiàn)差異表達(dá)基因、脂肪酸和視黃醇結(jié)合基因等有不同程度影響[59]。
按殺線蟲(chóng)劑的作用方式進(jìn)行分類(lèi)發(fā)展較晚,其種類(lèi)數(shù)量遠(yuǎn)少于殺菌劑和殺蟲(chóng)劑,但隨著近幾年來(lái)新型殺線蟲(chóng)劑的不斷問(wèn)世,對(duì)殺線蟲(chóng)劑的分類(lèi)也逐漸明確。國(guó)際上,殺蟲(chóng)劑抗性行動(dòng)委員會(huì)(IRAC) 成立了新的線蟲(chóng)工作組,其主要工作是調(diào)查新型殺線蟲(chóng)劑的抗藥性風(fēng)險(xiǎn),并制定了類(lèi)似于殺蟲(chóng)劑和殺螨劑的作用方式分類(lèi)方案[35]。根據(jù)IRAC 于2021 年4 月公布的2.1 最新版殺線蟲(chóng)劑作用方式分類(lèi)方案,目前殺線蟲(chóng)劑根據(jù)其作用方式共分了9 組,其中包括3 組生物制劑 (圖4)?;瘜W(xué)殺線蟲(chóng)劑目前分為6 類(lèi),第1 類(lèi)為乙酰膽堿酯酶抑制劑,包括氨基甲酸酯類(lèi)和有機(jī)磷類(lèi)殺線蟲(chóng)劑;第2 類(lèi)為谷氨酸門(mén)控氯離子通道變構(gòu)調(diào)節(jié)因子,包括阿維菌素類(lèi)殺線蟲(chóng)劑;第3 類(lèi)為線粒體復(fù)合體II 電子傳遞抑制劑,包括氟吡菌酰胺和三氟吡啶胺;第4 類(lèi)為乙酰輔酶A 羧化酶抑制劑,包括螺蟲(chóng)乙酯;第5 類(lèi)為未知作用方式的化學(xué)成分,包括呋喃甲醛、異菌脲、氟烯線砜以及三氟咪啶酰胺;第6 類(lèi)為未知作用方式但推測(cè)為多位點(diǎn)抑制劑,包括各類(lèi)熏蒸性殺線蟲(chóng)劑。3 類(lèi)生物制劑分別是未知作用方式的細(xì)菌制劑、未知作用方式的真菌制劑以及未知作用方式的植物或動(dòng)物源制劑。
總而言之,對(duì)于我國(guó)環(huán)境惡化問(wèn)題來(lái)說(shuō),有必要加強(qiáng)環(huán)境影響評(píng)估法。但是,環(huán)境影響評(píng)估法的實(shí)施存在一些問(wèn)題。我們需要提出相應(yīng)的解決策略,要緊跟時(shí)代步伐,只有這樣,環(huán)保才能更好地發(fā)展,才能做到利國(guó)利民。
圖4 殺蟲(chóng)劑抗性行動(dòng)委員會(huì)線蟲(chóng)工作組公布?xì)⒕€蟲(chóng)劑作用方式分類(lèi) (2021 年4 月) [34]Fig.4 Classification of nematicide MOA published by the IRAC nematode working group (April, 2021) [34]
對(duì)殺線蟲(chóng)劑作用機(jī)理的研究是開(kāi)發(fā)新型殺線蟲(chóng)劑和有效防治植物寄生線蟲(chóng)的重要研究方向。盡管目前已用于生產(chǎn)中防治線蟲(chóng)的藥劑,如氟烯線砜和三氟咪啶酰胺等作用方式尚不明確,對(duì)生物制劑的作用方式更是知之甚少等,并沒(méi)有影響藥劑的開(kāi)發(fā)和使用,但是明確了殺線蟲(chóng)劑的作用方式對(duì)于新藥開(kāi)發(fā)、現(xiàn)有藥劑的高效科學(xué)利用以及有效防治線蟲(chóng)病無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生重要的推動(dòng)作用。
化學(xué)殺線蟲(chóng)劑根據(jù)其使用主要分為熏蒸性殺線蟲(chóng)劑和非熏蒸性殺線蟲(chóng)劑。開(kāi)始用于防治根結(jié)線蟲(chóng)病的化學(xué)藥劑主要以熏蒸性殺線蟲(chóng)劑為主,如溴甲烷、二溴氯丙烷、D-D 混劑、氯化苦、棉隆、威百畝和異硫氰酸烯丙酯等[36]。其中溴甲烷是在全球范圍內(nèi)廣泛使用的土壤熏蒸劑,但由于其存在破壞臭氧層、對(duì)土壤微生物產(chǎn)生負(fù)面影響等問(wèn)題已經(jīng)在全球范圍內(nèi)被淘汰[37]。除此之外,二溴氯丙烷、D-D 混劑等產(chǎn)品因?qū)θ思碍h(huán)境高毒、高風(fēng)險(xiǎn)也被禁用。氯化苦作為甲基溴的替代品已在中國(guó)獲得登記,有研究表明,氯化苦對(duì)大田生姜種植中的真菌和細(xì)菌有較好的防治效果,但對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的防治效果較差,需要在生姜種植過(guò)程中處理更長(zhǎng)時(shí)間,并且易產(chǎn)生藥害,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益下降[38];同時(shí)氯化苦屬于高毒農(nóng)藥,目前已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)農(nóng)藥再評(píng)價(jià)程序。威百畝和棉隆也是在溴甲烷禁用后被認(rèn)為有效的溴甲烷替代品。威百畝與棉隆都是通過(guò)在土壤中分解為具有生物活性的異硫氰酸甲酯來(lái)發(fā)揮作用的。土壤中棉隆的降解是一個(gè)非生物過(guò)程,其分解速率與土壤質(zhì)地、含水量、溫度和pH 值等理化性質(zhì)密切相關(guān),因此其藥效的發(fā)揮受環(huán)境因素的影響很大[39]。由于藥劑濃度過(guò)高會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生一定程度的毒害,因此一旦施藥不均勻?qū)е戮植克巹┖窟^(guò)高或者土壤中異硫氰酸甲酯未及時(shí)揮發(fā),可能會(huì)對(duì)植株產(chǎn)生藥害[40]。另外有研究表明,氯化苦、棉隆、威百畝、1,3-二氯丙烯、二甲基二硫及異硫氰酸烯丙酯被施用到土壤后,發(fā)現(xiàn)土壤微生物的多樣性均在短期內(nèi)出現(xiàn)下降,其群落組成結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化,且氮循環(huán)功能微生物在短期內(nèi)受到明顯抑制[41-42]。鑒于土壤施用熏蒸劑后,土壤微生物種群的豐度會(huì)呈現(xiàn)波動(dòng)性變化,且在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然低于其原始豐度水平,因此生產(chǎn)中要盡可能減少熏蒸劑的使用,以盡量減少熏蒸劑對(duì)土壤微生態(tài)環(huán)境的破壞[43]。
綜上所述,雖然傳統(tǒng)熏蒸性殺線蟲(chóng)劑具有廣譜、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn),但是也具有諸多局限性,如對(duì)人體毒性高、環(huán)境相容性低、技術(shù)要求高、部分熏蒸劑操作復(fù)雜,在土壤中化學(xué)活性不穩(wěn)定,防效易受外界環(huán)境因素影響、存在藥害風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。值得一提的是,生物熏蒸具有代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)熏蒸劑的潛力,實(shí)現(xiàn)根結(jié)線蟲(chóng)的有效控制[44]。
現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中防治作物根結(jié)線蟲(chóng)病主要以非熏蒸性殺線蟲(chóng)劑為主,其中噻唑膦與阿維菌素是目前我國(guó)登記用于防治作物根結(jié)線蟲(chóng)病最主要的藥劑。噻唑膦作為有機(jī)磷農(nóng)藥在使用過(guò)程中易產(chǎn)生藥害[45],并且伴隨著令人難以忍受地刺激性氣味。近年來(lái),有研究發(fā)現(xiàn),根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)噻唑膦的敏感性下降。通過(guò)室內(nèi)毒力測(cè)定發(fā)現(xiàn),南方根結(jié)線蟲(chóng)抗性種群與敏感種群相比,其抗性倍數(shù)是敏感種群的2.74 倍,并且推測(cè)Mi-ace-2基因在南方根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)噻唑膦產(chǎn)生抗藥性方面起著重要作用[46]。阿維菌素具有優(yōu)良的殺線蟲(chóng)活性,但是易被土壤中的有機(jī)質(zhì)所吸附,使得阿維菌素在土壤中的移動(dòng)性較差,導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中防效不穩(wěn)定,因此目前的措施是通過(guò)增強(qiáng)阿維菌素在土壤中的流動(dòng)性來(lái)擴(kuò)大其在土壤中的分布[47]。前人研究曾試圖通過(guò)增加用水量、延長(zhǎng)澆水時(shí)間、添加表面活性劑等方法來(lái)促進(jìn)阿維菌素在土壤中的運(yùn)動(dòng),但尚未達(dá)到預(yù)期的效果[48]。另外,也有研究發(fā)現(xiàn),南方根結(jié)線蟲(chóng)似對(duì)阿維菌素產(chǎn)生了抗性,觸殺試驗(yàn)結(jié)果表明,與敏感種群相比,抗性種群的抗性倍數(shù)高達(dá)5.13 倍,并發(fā)現(xiàn)抗性種群的突變點(diǎn)在GluCl 蛋白亞基五聚體外部Q110K 位點(diǎn)上,這可能與南方根結(jié)線蟲(chóng)的抗藥性產(chǎn)生相關(guān)[11]。
根結(jié)線蟲(chóng)不僅本身能夠?qū)ψ魑镌斐蓢?yán)重危害,同時(shí)還能與其他病原生物形成復(fù)合侵染,造成更為嚴(yán)重的危害。土壤線蟲(chóng)是誘發(fā)植物病害的重要原因之一[25],其侵染過(guò)程中會(huì)對(duì)植物根系造成機(jī)械損傷,而土壤中其他病原生物會(huì)從損傷處侵染植株,從而引起更加嚴(yán)重的二次危害。例如,鐮孢菌與南方根結(jié)線蟲(chóng)復(fù)合侵染黃瓜與鐮孢菌單獨(dú)侵染相比,侵染能力更強(qiáng),病害發(fā)生時(shí)期更早,造成的危害也更加嚴(yán)重[26]。根結(jié)線蟲(chóng)分別與茄腐鐮孢菌、尖孢鐮孢菌、黑白輪枝菌復(fù)合侵染羅漢果,比病原菌單獨(dú)侵染表現(xiàn)出更高的發(fā)病率,危害癥狀更加明顯[27]。根結(jié)線蟲(chóng)的存在會(huì)加重西瓜枯萎病的危害,并且會(huì)導(dǎo)致發(fā)病時(shí)期顯著提前[28]。因此,根結(jié)線蟲(chóng)與其他病原菌的復(fù)合侵染應(yīng)該加以重視,殺菌劑與殺線蟲(chóng)劑復(fù)配使用是實(shí)現(xiàn)防治線蟲(chóng)與病原菌復(fù)合病害的有效途徑。
氟烯線砜也是一種新型非熏蒸性殺線蟲(chóng)劑,但其作用模式尚不清楚[50]。但有研究表明,不同于機(jī)磷類(lèi)和氨基甲酸酯類(lèi)等殺線蟲(chóng)劑對(duì)線蟲(chóng)具有麻痹作用,氟烯線砜對(duì)線蟲(chóng)的抑制作用是不可逆的[53],并且其在較低濃度下也能抑制線蟲(chóng)卵的孵化[51]。值得一提的是,氟烯線砜在番茄上可能具有系統(tǒng)活性,即葉面施用氟烯線砜可減少根結(jié)線蟲(chóng)的侵染,但是氟烯線砜乳油可能存在藥害風(fēng)險(xiǎn),葉面施用會(huì)降低茄子和番茄的植株活力和干重[54]。另外,其他報(bào)道也提到在其幾種藥劑處理中,氟烯線砜處理后根的生物量最低,表明其可能具有植物毒性[51]。
三氟咪啶酰胺是另一種含氟殺線蟲(chóng)化合物,通過(guò)直接接觸線蟲(chóng)而起作用,它能影響線蟲(chóng)的肌肉功能,導(dǎo)致其停止進(jìn)食、癱瘓并最終死亡[55]。與氟吡菌酰胺和氟烯線砜不同,三氟咪啶酰胺即使在相對(duì)較高的濃度下也不會(huì)較快地殺死線蟲(chóng),但在非致死濃度下處理較短時(shí)間就能夠抑制線蟲(chóng)的侵染和寄生活性[56]。三氟咪啶酰胺對(duì)線蟲(chóng)的抑制作用也是不可逆的,其對(duì)線蟲(chóng)卵孵化的影響不大,但用亞致死劑量處理土壤后,能有效抑制番茄上南方根結(jié)線蟲(chóng)的繁殖[51]。
習(xí)近平總書(shū)記指出,工會(huì)要忠誠(chéng)黨的事業(yè),通過(guò)扎實(shí)有效的工作把堅(jiān)持黨的領(lǐng)導(dǎo)和我國(guó)社會(huì)主義制度落實(shí)到廣大職工群眾中去;要把執(zhí)行黨的意志的堅(jiān)定性和為職工服務(wù)的實(shí)效性統(tǒng)一起來(lái),把黨的路線方針政策和決策部署落實(shí)到工會(huì)各項(xiàng)工作中去,把黨的意志和主張落實(shí)到廣大職工中去。這些重要指示,明確了工會(huì)工作的政治定位和工會(huì)組織的政治屬性,為做好新時(shí)代工會(huì)工作指明了正確政治方向。各級(jí)工會(huì)要堅(jiān)持自覺(jué)接受黨的領(lǐng)導(dǎo)的根本政治原則,始終在思想上政治上行動(dòng)上同以習(xí)近平同志為核心的黨中央保持高度一致。
目前,用于防治作物根結(jié)線蟲(chóng)病,尤其是蔬菜根結(jié)線蟲(chóng)病的藥劑種類(lèi)單一,而單一藥劑的連續(xù)使用,容易降低種群對(duì)藥劑的敏感性,最終可能導(dǎo)致抗藥性的產(chǎn)生。雖然還未證實(shí)已在田間出現(xiàn)根結(jié)線蟲(chóng)的抗性種群,但線蟲(chóng)抗性種群的進(jìn)化可能只是時(shí)間問(wèn)題[34]。
教育事業(yè)是愛(ài)的事業(yè)。在某種意義上,師愛(ài)超過(guò)親子之愛(ài),因?yàn)樗N(yùn)含了崇高的使命和責(zé)任感。每一位教育工作者都會(huì)真正領(lǐng)會(huì)這些“愛(ài)”的精髓,每一名學(xué)生都是一朵花,無(wú)論他長(zhǎng)得美與丑,無(wú)論他的家境優(yōu)劣,無(wú)論他聰明與否,我們都應(yīng)該用愛(ài)為他們的成長(zhǎng)提供一個(gè)充滿陽(yáng)光、空氣和水份的環(huán)境,讓他們迎風(fēng)展姿,百花爭(zhēng)艷。
圖3中每個(gè)單元格負(fù)責(zé)預(yù)測(cè)邊界框的置信度c及邊界框。邊界框的大小可以由向量(bx,by,bw,bh)來(lái)表示;邊界框的中心坐標(biāo)(bx,by)代表相對(duì)于每個(gè)單元格左上角頂點(diǎn)坐標(biāo)的偏移量,其大小是相對(duì)于單元格的比例。(bw,bh)是邊界框的寬與高,其數(shù)值是相較于整個(gè)輸入圖片的寬和高大小。采用sigmoid函數(shù)處理偏移量,將邊界框的中心點(diǎn)位置約束在當(dāng)前單元格中,根據(jù)邊界框預(yù)測(cè)的偏移量(tx,ty,tw,th),由式(1)~式(4)可計(jì)算出邊界框相對(duì)于整張圖片的位置和大小。
綜上所述,目前幾種新型殺線蟲(chóng)劑的作用機(jī)理尚不明確,其有效性和適用性仍需深入研究。此外,新型殺線蟲(chóng)劑的選擇性更強(qiáng),未來(lái)的使用頻率更高,這有可能更容易導(dǎo)致根結(jié)線蟲(chóng)抗藥性的發(fā)生,因此也需研究者的持續(xù)關(guān)注。當(dāng)前作物根結(jié)線蟲(chóng)病化學(xué)防治的研究重點(diǎn),一方面是開(kāi)發(fā)高效、低毒、對(duì)環(huán)境友好的新型殺線蟲(chóng)劑,另一方面是對(duì)于現(xiàn)有藥劑的優(yōu)化以及應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)化。
生物源天然產(chǎn)物農(nóng)藥結(jié)構(gòu)修飾是優(yōu)化和提高其生物活性的一種重要方法[60]。一方面是引入能夠提高化合物活性的基團(tuán),另一方面是引入改變化合物物理化學(xué)性質(zhì)的基團(tuán)。一些源于天然產(chǎn)物的農(nóng)藥通過(guò)引入具有殺線蟲(chóng)能力的官能團(tuán),如引入二硫代氨基甲酸酯基團(tuán)、對(duì)殼寡糖進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾等,獲得了多種具有良好殺線蟲(chóng)活性并對(duì)非靶標(biāo)生物低毒的衍生物[61];此外,殼寡糖氟化衍生物 (chitosan-thiadiazole-trifluorobutene) 對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)2 齡幼蟲(chóng)和卵也具有較高的抑制活性[62]。肉桂酸是一種具有多種生物活性的天然產(chǎn)物,通過(guò)引入1,3,4-噁二唑亞活性基團(tuán)合成了多種新型1,3,4-噁二唑-肉桂酸衍生物,表現(xiàn)出優(yōu)異的殺線蟲(chóng)活性[63]。色酮是自然界中普遍存在的天然化合物,通過(guò)在色酮結(jié)構(gòu)中引入酰胺和烷基酯柔性鏈作為連接體,合成的含有取代吡唑的色酮衍生物具有良好的殺線蟲(chóng)活性,表明含取代吡唑的色酮是一種潛在的活性結(jié)構(gòu),值得進(jìn)一步研究[64]?;诤Q筇烊划a(chǎn)物barettin 的哌嗪二酮衍生物具有一定的殺線蟲(chóng)活性[65]。值得注意的是,提高衍生物活性的關(guān)鍵因素可能僅是某個(gè)特定的官能團(tuán),比如在以環(huán)己胺為特征基團(tuán)的苦參堿衍生物中,只有兩種引入了4-甲基環(huán)己胺基團(tuán)的衍生物對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的活性顯著提高,表明4-甲基環(huán)己胺是提高苦參堿衍生物對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)活性的主要基團(tuán)[66]。
以現(xiàn)有的高效殺線蟲(chóng)劑為先導(dǎo)結(jié)構(gòu),引入一系列具有農(nóng)藥生物活性的亞結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾或改造,也是開(kāi)發(fā)新型殺線蟲(chóng)劑的重要方法,比如以氟吡菌酰胺為代表的酰胺類(lèi)衍生物、以氟烯線砜為代表的三氟丁烯類(lèi)衍生物、以tioxazafen 為代表的噁 (噻) 二唑類(lèi)衍生物都有不同程度的殺線蟲(chóng)活性。以氟吡菌酰胺為分子骨架,通過(guò)雜環(huán)取代引入硫化物和砜?jī)煞N亞結(jié)構(gòu),篩選到具有良好活性的殺線蟲(chóng)化合物,盡管此方法可以優(yōu)化目標(biāo)化合物的合成路線,但也嚴(yán)重改變其生物活性[67]。以高活性殺線蟲(chóng)藥劑氟噻蟲(chóng)砜為先導(dǎo)化合物,以1,3,4-噁(噻)二唑環(huán)代替噻唑環(huán)、用硫醚鍵取代砜鍵,設(shè)計(jì)合成的一系列含三氟丁烯的1,3,4-噁(噻)二唑硫醚類(lèi)衍生物也具有良好的殺線蟲(chóng)活性[68]。研究發(fā)現(xiàn),1,3,4-噁二唑/噻二唑衍生物對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)表現(xiàn)出良好的抑制活性,但是對(duì)植物寄生線蟲(chóng)沒(méi)有表現(xiàn)出明顯特征的活性,通過(guò)用含氧柔性鏈基團(tuán)取代1,3,4-噁二唑/噻二唑衍生物中的剛性鏈,再引入不同的結(jié)構(gòu)取代三氟丁烯基團(tuán)后所得到的新的1,3,4-噁二唑/噻二唑硫醚衍生物具有不同的殺線蟲(chóng)活性,進(jìn)而通過(guò)3D-定量構(gòu)效關(guān)系(3DQSAR)模型設(shè)計(jì)合成了具有更強(qiáng)殺線蟲(chóng)活性的化合物[69]。
阿維菌素具有高效的室內(nèi)殺線蟲(chóng)活性,但由于其在土壤中的移動(dòng)性較差,在田間施用往往無(wú)法保證達(dá)到理想的防效。在其分子中引入異氰酸酯基團(tuán)后,雖然殺線蟲(chóng)活性有所下降,但其在土壤中的移動(dòng)性得以增加,進(jìn)而提高了其田間防效[47]。因此,對(duì)于本身具有較高活性的化合物,除了引入能提高化合物活性的基團(tuán)外,還可以考慮引入能夠改變化合物物理化學(xué)性質(zhì)的基團(tuán),使化合物能夠在田間環(huán)境中充分發(fā)揮生物活性。
還有其他化合物骨架同樣具有合成新型殺線蟲(chóng)活性化合物的潛力。以吡唑甲酰胺為核心骨架,引入2,6-二氯-4-(三氟甲基)苯基和柔性烷基鏈、1-(3-氯吡啶-2 基)-3-(三氟甲基)和氨基甲酸酯基團(tuán)[70]、二氟甲基和柔性烷基鏈[71]等合成了多種衍生物,初步構(gòu)效分析表明,這些衍生物可作為開(kāi)發(fā)新型殺線蟲(chóng)劑的先導(dǎo)化合物。1,2,3-苯并三嗪-4-酮是具有殺線蟲(chóng)活性的重要結(jié)構(gòu),通過(guò)引入2-氰基噻唑烷-4-酮[72]、螺環(huán)吲哚啉-2-酮[73]、哌嗪衍生物[74]、4, 5-二氫噻唑-2-硫醇[75]及苯并[d][1,2,3]噻二唑衍生物[76]等亞結(jié)構(gòu)合成系列衍生物具有不同程度的殺線蟲(chóng)活性。通過(guò)對(duì)N-烷基靛紅衍生物進(jìn)行殺線蟲(chóng)活性研究發(fā)現(xiàn),靛紅及其衍生物的殺線蟲(chóng)活性隨著烷基鏈長(zhǎng)度的變化而變化,并且靛紅的母體部分 (吲哚) 和靛紅的正丙基衍生物是具有顯著殺線蟲(chóng)活力的亞結(jié)構(gòu)[77]。同時(shí),吲哚具有顯著的殺線蟲(chóng)活性,含有芳香胺的吲哚衍生物也有殺線蟲(chóng)活性,并且氯取代能夠顯著提高吲哚衍生物的殺線蟲(chóng)活性[34,78]。研究發(fā)現(xiàn),鹵代苯乙酮衍生物的殺線蟲(chóng)活性可能與它們通過(guò)形成共價(jià)乙烯基硫醚鍵抑制V-ATPase 的能力有關(guān)[79],通過(guò)篩選乙炔衍生物發(fā)現(xiàn),缺電子炔對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)也具有較高的活性[80]。通過(guò)三嗪與不同芳香胺反應(yīng)合成的9 種三嗪衍生物對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)具有較好的抑制活性[81]。N,N-二甲基芳基磺酰胺類(lèi)衍生物表現(xiàn)出不同程度的殺線蟲(chóng)活性,其中N,N-二甲基-4-甲氧基苯基磺酰胺和N,N-二甲基-8-喹啉磺酰胺表現(xiàn)出最強(qiáng)的殺線蟲(chóng)活性[82]。通過(guò)在酰胺支架上引入噻唑結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)并合成了一系列新的含有4-芳基噻唑結(jié)構(gòu)的N-苯基乙酰胺衍生物,篩選到了具有殺線蟲(chóng)活性的衍生物[83]。部分含有噻唑結(jié)構(gòu)的1,3-噻嗪 (噻唑)-4-酮衍生物對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)有一定的抑制活性[84]。同樣地,采用混合三維相似度計(jì)算方法(shapefeature similarity, SHAFTS)得到了橙酮類(lèi)似物的結(jié)構(gòu)[85]。近期,Burns 等報(bào)道了一類(lèi)咪唑駢噻唑類(lèi)化合物,其對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的活性能夠媲美目前的商業(yè)殺線蟲(chóng)劑,在線蟲(chóng)中通過(guò)細(xì)胞色素p450 生物活化來(lái)發(fā)揮殺線蟲(chóng)活性,具有更強(qiáng)的選擇性,被稱(chēng)為選擇素 (selectivins)[86]。
簡(jiǎn)而言之,目前的研究主要是利用一系列有殺線蟲(chóng)活性或潛在殺線蟲(chóng)活性的天然活性物質(zhì)、化學(xué)合成物質(zhì)或者一些活性亞結(jié)構(gòu)作為先導(dǎo)化合物,通過(guò)引入雜環(huán)化合物、烷基柔性鏈、鹵代物、酰胺、芳香基團(tuán)等基團(tuán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,或者通過(guò)幾種活性亞結(jié)構(gòu)拼接的方式合成一系列衍生物,探究其殺線蟲(chóng)活性,通過(guò)分子對(duì)接和QSAR 探究其作用機(jī)理和構(gòu)效關(guān)系,最終篩選、設(shè)計(jì)和合成出新型高效殺線蟲(chóng)劑。
農(nóng)藥劑型也是影響藥效發(fā)揮的重要因素,含有同一種有效成分的不同劑型在不同應(yīng)用場(chǎng)景下所產(chǎn)生的效果也不同。殺線蟲(chóng)劑能否到達(dá)并長(zhǎng)時(shí)間保留在土壤中線蟲(chóng)聚集的主要位置是發(fā)揮其藥效的關(guān)鍵。在本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),阿維菌素乳油、懸浮劑和微囊懸浮劑對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的防效不同。相比于阿維菌素乳油和懸浮劑,將阿維菌素微囊化后能夠顯著提高其在土壤中的分布均勻性,防治效果更高[29]。利用多重乳液和聚脲微膠囊包覆的二甲基二硫 (DMDS) 對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)表現(xiàn)出比原藥更好的防治效果[87]。對(duì)熏蒸劑進(jìn)行微囊化處理,不但能夠達(dá)到緩釋的效果,延長(zhǎng)持效期,并且無(wú)需專(zhuān)門(mén)熏蒸設(shè)備,易于使用,提高對(duì)使用人員和環(huán)境的安全性。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),雖然常規(guī)尺寸的殺線蟲(chóng)劑微囊能夠避免有效成分被快速降解,延長(zhǎng)持效期,但其對(duì)提高有效成分在土壤中分布的能力有限。如今,納米技術(shù)的快速發(fā)展為通過(guò)構(gòu)建基于納米技術(shù)的農(nóng)業(yè)體系(如藥物載體和可控藥物靶向和釋放體系)來(lái)改善傳統(tǒng)農(nóng)藥制劑的性能提供了一種新的途徑[88-89]。納米技術(shù)具有提高疏水性農(nóng)藥土壤移動(dòng)性的潛力,如基于植物病毒負(fù)載藥物的納米技術(shù)能夠提高農(nóng)藥在土壤中的移動(dòng)性[90-91]。農(nóng)藥納米膠囊兼?zhèn)淞思{米技術(shù)和微囊化技術(shù)的優(yōu)勢(shì),一方面具有避免有效成分快速降解,延長(zhǎng)持效期等微囊化的優(yōu)勢(shì),另一方面具有提高有效成分的生物活性和在土壤中的移動(dòng)性的優(yōu)勢(shì)。但是基于病毒為農(nóng)藥載體的納米技術(shù)目前還面臨諸多問(wèn)題,例如存在安全風(fēng)險(xiǎn)、無(wú)法大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化等問(wèn)題,因此有必要評(píng)價(jià)常規(guī)配方納米農(nóng)藥的可行性。利用環(huán)氧樹(shù)脂納米載體對(duì)阿維菌素進(jìn)行包覆,可改善其生物活性和在土壤中的移動(dòng)性,其納米制劑對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的田間防治效果相比于其他劑型提高26%~40%[92]。對(duì)于殺線蟲(chóng)劑的微囊化或納米化而言,不同的囊壁材料,不同的納米載體以及不同物化性質(zhì)包括尺寸、形態(tài)等都會(huì)影響有效成分對(duì)靶標(biāo)的防治效果[88,91,93-96]。
納米技術(shù)在農(nóng)藥上的應(yīng)用研究目前尚處于早期階段,納米材料的潛在毒性風(fēng)險(xiǎn)、納米材料對(duì)環(huán)境及非靶標(biāo)生物的影響以及納米載藥體系中的小尺度效應(yīng)是否會(huì)給藥劑帶來(lái)新的毒理學(xué)效應(yīng)等方面還缺乏深入的研究[97-98]。
藥劑的施用方法與藥劑本身性質(zhì)、劑型和病害發(fā)生特點(diǎn)密切相關(guān),根結(jié)線蟲(chóng)作為土壤病原生物主要危害植株的根部,施藥方式也以土壤施藥為主。土壤施藥方式直接決定了藥劑在土壤中的初次分布,因此施藥方式會(huì)直接影響藥劑的防治效果。由于阿維菌素在土壤中移動(dòng)性差,導(dǎo)致在低劑量的條件下,阿維菌素混土施藥的防治效果明顯優(yōu)于灌根施藥[29]。采用灌根施藥、藥土穴施和滴灌處理3 種不同施藥方式施用氟吡菌酰胺防治番茄根結(jié)線蟲(chóng),發(fā)現(xiàn)灌根施藥的防效略高于藥土穴施,且都顯著高于滴灌施藥[99]。灌根施藥防治效果穩(wěn)定,適合在大部分地區(qū)推廣使用,然而在實(shí)際生產(chǎn)中,灌根施藥是一種需要耗費(fèi)大量人工成本的施藥方式。隨著滴灌技術(shù)的發(fā)展,滴灌施藥技術(shù)在防治根結(jié)線蟲(chóng)病也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),滴灌技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)灌溉水、農(nóng)藥和化肥的精準(zhǔn)輸送,提高農(nóng)藥的利用率,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率[100]。但是滴灌施藥也存在防效不穩(wěn)定的現(xiàn)象,其原因主要是影響滴灌施藥防治效果的因素多,且不易控制。滴灌施藥作為精準(zhǔn)施藥技術(shù),藥劑是否能夠通過(guò)滴灌孔達(dá)到根系有效的保護(hù)范圍,是防治根結(jié)線蟲(chóng)的關(guān)鍵[101]。本課題組在前期研究中也發(fā)現(xiàn),滴灌處理對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)病的防治效果與用水量、滴灌流速以及藥劑劑型密切相關(guān)[102]。通過(guò)增加滴灌帶條數(shù)能夠顯著提高水溶性差的殺線蟲(chóng)劑對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的防治效果[103]。想要提高滴灌施藥處理的防治效果,要注意植物根系與滴灌孔的對(duì)應(yīng)關(guān)系,適當(dāng)增加用藥量和用水量,保證藥劑充分到達(dá)根系保護(hù)范圍,因此滴灌施藥技術(shù)防治根結(jié)線蟲(chóng)病還需要進(jìn)一步探索。
構(gòu)建編輯出版學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系要以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為出發(fā)點(diǎn),從教學(xué)目的、教學(xué)意義、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)手段等多方面考慮,來(lái)對(duì)課程體系的建設(shè)進(jìn)行深入研究,盡量讓學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合,具體來(lái)講主要是從以下幾個(gè)方面。首先,編輯出版學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的構(gòu)建是要服務(wù)于市場(chǎng)中編輯出版行業(yè),因此從行業(yè)發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)出發(fā),將學(xué)生的全面發(fā)展作為課程研究的重點(diǎn)方面,創(chuàng)新型人才通過(guò)設(shè)置的科學(xué)規(guī)范課程來(lái)獲得學(xué)習(xí)的動(dòng)力元素。其次,促進(jìn)整個(gè)編輯出版行業(yè)的發(fā)展,必須考慮到時(shí)代發(fā)展中編輯出版行業(yè)對(duì)職業(yè)崗位的具體需要。
從有效成分來(lái)看,目前登記用于作物根結(jié)線蟲(chóng)病防治的藥劑共有25 種,包括8 種生防菌劑?;瘜W(xué)藥劑中共有5 種熏蒸劑,分別為威百畝、異硫氰酸烯丙酯、棉隆、硫酰氟和氯化苦,共17 個(gè)制劑。其中氯化苦由于其毒性較高,目前被列為限用農(nóng)藥。根據(jù)農(nóng)業(yè)部公告第22889 號(hào),氯化苦限用于土壤熏蒸,在專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下使用,并且進(jìn)入了農(nóng)藥再評(píng)價(jià)程序。在非熏蒸性藥劑中,噻唑膦和阿維菌素是目前用于作物根結(jié)線蟲(chóng)病防治登記藥劑中最主要的兩種有效成分,其制劑數(shù)量分別為160 個(gè)和137 個(gè),含有兩種或其中一種的制劑占所有制劑的78.74%。因此,噻唑膦和阿維菌素仍是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用于作物根結(jié)線蟲(chóng)病防治最主要的藥劑。在剩余的幾種非熏蒸性殺線蟲(chóng)劑中,克百威和丁硫克百威也被列入限用農(nóng)藥名單中,禁止在蔬菜、瓜果、茶葉和中草藥中使用,目前僅登記在花生上用于防治花生的根結(jié)線蟲(chóng)病。而氟烯線砜和氟吡菌酰胺兩種相對(duì)較新的藥劑值得關(guān)注。氟烯線砜于2021 年已過(guò)專(zhuān)利保護(hù)期,氟吡菌酰胺專(zhuān)利保護(hù)期將在2028 年結(jié)束,隨之其在我國(guó)的登記數(shù)量將會(huì)大大增加。
根據(jù)中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)登記信息,目前登記用于防治根結(jié)線蟲(chóng)的復(fù)配藥劑主要是阿維菌素與噻唑膦的混劑,其主要目的是提高藥劑對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的活性,降低用藥量,一定程度上減緩抗藥性的發(fā)生[104]。另外還有一些殺線蟲(chóng)劑與殺蟲(chóng)劑復(fù)配,如阿維菌素與氟氯氰菊酯、阿維菌素與吡蟲(chóng)啉、噻唑膦與二嗪磷等的混劑,其主要目的是擴(kuò)大防治譜,在防治根結(jié)線蟲(chóng)的同時(shí)防治地下害蟲(chóng)。在生產(chǎn)中根結(jié)線蟲(chóng)的抗性問(wèn)題還未突出,因此殺線蟲(chóng)劑復(fù)配研究目前主要集中在提高防治效果、降低化學(xué)藥劑用量和擴(kuò)大防治譜等方面。
對(duì)于熏蒸性殺線蟲(chóng)劑,以往的研究表明,僅使用化學(xué)熏蒸劑并不能對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)病進(jìn)行有效的防治[105]。將熏蒸性殺線蟲(chóng)劑與非熏蒸性殺線蟲(chóng)劑相結(jié)合將是一種能提高對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)病防治效果但不增加抗性風(fēng)險(xiǎn)的有效方法[106]。如噻唑膦與氯化苦或棉隆復(fù)配,不僅延長(zhǎng)了噻唑膦的降解半衰期,而且減少了藥劑穿透線蟲(chóng)體表皮的時(shí)間,最終表現(xiàn)出對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)具有顯著的協(xié)同增效作用[106];阿維菌素與氯化苦或棉隆復(fù)配也有同樣的協(xié)同增效機(jī)制[107]。在根結(jié)線蟲(chóng)發(fā)生嚴(yán)重的沙土中,灌熏蒸劑Pic-Clor 60 [m(1,3-二氯丙烯) :m( 氯化苦) =40 : 60]與氟烯線砜復(fù)配劑,能夠有效防治番茄根結(jié)線蟲(chóng),并提高番茄產(chǎn)量[108]。
因?yàn)槭改c存在較為特殊的解剖結(jié)構(gòu)以及生理特點(diǎn),導(dǎo)致早期診斷難度較大,非常容易產(chǎn)生誤診與漏診,造成治療時(shí)機(jī)延誤,嚴(yán)重者會(huì)引發(fā)患者死亡,當(dāng)患者存在上腹部損傷特別是方向盤(pán)擠傷之后產(chǎn)生下述情況需要考慮是否為十二指腸損傷:患者上腹部損傷之后產(chǎn)生劇烈疼痛,向會(huì)陰部以及腰背部放射,腹部存在腹膜刺激癥狀,開(kāi)展CT、X線以及B超檢查顯示腹腔存在游離氣體,造影檢查顯示十二指腸存在造影劑漏出現(xiàn)象,手術(shù)期間可見(jiàn)十二指腸四周存在血腫,倘若出現(xiàn)膽汁和膽汁黃染那么能夠明確診斷,所以當(dāng)患者存在腹膜炎體征,通過(guò)剖腹探查屬于診斷十二指腸損傷最理想的方式[3-4]。
作物被根結(jié)線蟲(chóng)侵染后會(huì)影響植株養(yǎng)分吸收,導(dǎo)致植株長(zhǎng)勢(shì)弱,根結(jié)線蟲(chóng)侵染根部時(shí)造成的傷口會(huì)有利于土傳病原體的侵入,并可能形成復(fù)合侵染,造成更大的損失。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生最普遍、報(bào)道最多的是鐮孢菌與根結(jié)線蟲(chóng)造成的復(fù)合侵染,鐮孢菌侵染番茄會(huì)導(dǎo)致番茄莖基腐病和頸腐根腐病等,侵染黃瓜會(huì)導(dǎo)致黃瓜枯萎病等,對(duì)作物造成毀滅性的破壞[26,109]。傳統(tǒng)的熏蒸性殺線蟲(chóng)劑如威百畝鉀鹽不僅對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)有一定的殺滅作用,對(duì)一些土傳病原菌也有一定的抑制作用[110],因此僅施用熏蒸劑就能有效抑制多種土傳病害。但目前所開(kāi)發(fā)的非熏蒸性殺線蟲(chóng)劑或殺菌劑大多數(shù)僅對(duì)其中一種病害有效,因此通過(guò)殺線蟲(chóng)劑與殺菌劑復(fù)配兼防兩種病害是一種有效的策略。例如,在黃瓜生產(chǎn)中同時(shí)施用阿維菌素和咯菌腈可有效控制南方根結(jié)線蟲(chóng)和尖孢鐮孢菌引起的復(fù)合病害,提高黃瓜產(chǎn)量[111]。
盡管應(yīng)用化學(xué)殺線蟲(chóng)劑仍然是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要和最有效的選擇,但是越來(lái)越多的生防制劑用于作物根結(jié)線蟲(chóng)的防治,并為化學(xué)藥劑的減量使用提供了有效的選擇。但目前生物殺線蟲(chóng)劑因其缺乏穩(wěn)定的防效、不一致的田間表現(xiàn)和不利的經(jīng)濟(jì)因素導(dǎo)致它們?cè)谵r(nóng)藥市場(chǎng)上只占相對(duì)較小的份額[112]?,F(xiàn)階段將化學(xué)殺線蟲(chóng)劑和生物殺線蟲(chóng)劑相結(jié)合,一方面能保證對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)病的防治效果,另一方面能減少化學(xué)藥劑的用量。堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌與化學(xué)殺線蟲(chóng)劑噻唑膦組合使用能顯著抑制根結(jié)線蟲(chóng)并提高作物產(chǎn)量,比單獨(dú)使用一種殺線蟲(chóng)劑更有效[113]。將氟吡菌酰胺與淡紫擬青霉組合使用,也能夠增強(qiáng)對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的防治效果,并提高作物產(chǎn)量[114]。三氟咪啶酰胺與穿刺巴氏桿菌也有良好的相容性,且不會(huì)阻礙孢子附著和侵染線蟲(chóng)[115]。因此,一種結(jié)合低劑量化學(xué)殺線蟲(chóng)劑和相容的生防制劑并搭配適當(dāng)?shù)奶镩g定殖方法的綜合策略可能是現(xiàn)階段防治根結(jié)線蟲(chóng)的經(jīng)濟(jì)上可行和生態(tài)上可持續(xù)發(fā)展所需要的良好選擇。
施用化學(xué)殺線蟲(chóng)劑是目前防治作物根結(jié)線蟲(chóng)病最重要和高效的措施。隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷進(jìn)步,對(duì)化學(xué)藥劑使用的限制趨于嚴(yán)格,對(duì)于根結(jié)線蟲(chóng)病防治的要求也不斷提高,傳統(tǒng)單一、大量的使用高毒化學(xué)殺線蟲(chóng)劑已成為歷史。根結(jié)線蟲(chóng)病的防治應(yīng)當(dāng)引入有害生物綜合治理 (integrated pest management),運(yùn)用農(nóng)業(yè)、生物、物理、化學(xué)手段相結(jié)合的綜合措施以實(shí)現(xiàn)高效、安全和可持續(xù)控制[7]。環(huán)保的防治方法大多不能完全與傳統(tǒng)的化學(xué)防治方法相媲美,因此開(kāi)發(fā)和優(yōu)化針對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的多學(xué)科管理策略是至關(guān)重要的[116]。
根結(jié)線蟲(chóng)化學(xué)防治的研究方向應(yīng)聚焦于如何在充分發(fā)揮化學(xué)防治高效、穩(wěn)定、使用方便、經(jīng)濟(jì)效益高的基礎(chǔ)上,降低化學(xué)藥劑對(duì)非靶標(biāo)生物、環(huán)境等的不良影響,以高效、低毒和對(duì)環(huán)境友好為主要目標(biāo)。正如前文所述,根結(jié)線蟲(chóng)化學(xué)防治研究一方面要不斷開(kāi)發(fā)選擇性更強(qiáng)、活性更高、安全性更高的新品種,另一方面對(duì)現(xiàn)有的殺線蟲(chóng)劑品種的劑型和施藥技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。近年來(lái)不斷有新型殺線蟲(chóng)劑的出現(xiàn),為根結(jié)線蟲(chóng)的化學(xué)防治提供了新的選擇,包括三氟咪啶酰胺、三氟吡啶胺、三氟殺線酯、噁線硫醚等也將用于根結(jié)線蟲(chóng)的防治[49]。對(duì)于新型殺線蟲(chóng)劑來(lái)說(shuō),它們的有效性和適用性仍然存在問(wèn)題。新型殺線蟲(chóng)劑的作用機(jī)理、對(duì)植物寄生線蟲(chóng)和非寄生線蟲(chóng)的選擇性、以及如何將這些新產(chǎn)品更好地整合到現(xiàn)有的線蟲(chóng)管理措施中都需要進(jìn)一步的研究[117]。另外,根結(jié)線蟲(chóng)的抗藥性之前并未成為線蟲(chóng)防治的主要問(wèn)題,可能與其藥劑代謝快以及大部分老產(chǎn)品的使用相對(duì)有限有關(guān)。然而新殺線蟲(chóng)劑的選擇性更強(qiáng)、使用頻率更高以及在土壤中降解更慢,可能會(huì)加快線蟲(chóng)抗藥性發(fā)生的速度,因此有必要持續(xù)關(guān)注線蟲(chóng)抗藥性問(wèn)題。將化學(xué)防治與其他防治措施相結(jié)合,也是未來(lái)根結(jié)線蟲(chóng)病化學(xué)防治的重要研究方向?;瘜W(xué)殺線蟲(chóng)劑與生防菌劑相結(jié)合[113]、化學(xué)殺線蟲(chóng)劑與土壤改良劑相結(jié)合[118-119]、化學(xué)殺線蟲(chóng)劑與功能助劑相結(jié)合[48]等防治方法的有效性和適用性也需進(jìn)一步研究。
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譯者的主體性貫穿于翻譯活動(dòng)的全過(guò)程,這不僅體現(xiàn)在譯者對(duì)原著的理解、詮釋和文字翻譯方面,還體現(xiàn)在翻譯的目的、對(duì)文本的加工及翻譯策略的選取等方面。本文對(duì)譯者主體性的探討,僅限于譯者對(duì)翻譯方法的選擇及其翻譯風(fēng)格的體現(xiàn)。
還有一個(gè)重要研究方向需要引起關(guān)注。已有研究表明,土壤環(huán)境因素 (土壤pH、土壤黏性、有機(jī)質(zhì)含量及溫度等) 能夠影響殺線蟲(chóng)劑在土壤中的活性和移動(dòng)性[120-121],從而間接影響藥劑的防治效果。因此,根結(jié)線蟲(chóng)的土壤管理方案應(yīng)盡可能的根據(jù)土壤、線蟲(chóng)類(lèi)型以及農(nóng)藝實(shí)踐等具體因素進(jìn)行調(diào)整,以達(dá)到最佳的防治效果。綜上所述,未來(lái)的研究應(yīng)同時(shí)關(guān)注對(duì)靶高效、生態(tài)友好、可持續(xù)發(fā)展等綜合治理措施,即基于多學(xué)科管理策略相結(jié)合,以彌補(bǔ)單一管理方法的不足,實(shí)現(xiàn)對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的有效防治,保證作物的安全生產(chǎn)。