淺析微生物農(nóng)藥在農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治中的效果

張 章 ，張向向 ，徐 嚴(yán)

（重慶市長(zhǎng)壽區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會(huì)，重慶 401220）

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)作物病蟲(chóng)害的防治逐漸引起人們的重視。傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥雖然可以有效防治病蟲(chóng)害，但其對(duì)環(huán)境和人類健康的潛在影響使人們開(kāi)始尋求更安全、更環(huán)保的防治方法。微生物農(nóng)藥作為一種新型的生物農(nóng)藥，憑借低毒、無(wú)殘留、高效等特點(diǎn)，逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害防治的重要手段。

1 微生物農(nóng)藥概述

微生物農(nóng)藥，即含有微生物原體或其代謝產(chǎn)物的農(nóng)藥，主要通過(guò)與病原體或害蟲(chóng)進(jìn)行生物相互作用，達(dá)到預(yù)防和治理農(nóng)作物病蟲(chóng)害的目的。微生物農(nóng)藥源于自然環(huán)境，其作用方式多種多樣，包括通過(guò)侵入害蟲(chóng)體內(nèi)引起病理反應(yīng)，通過(guò)產(chǎn)生抗菌素等活性物質(zhì)抑制病原生物的生長(zhǎng)，或者通過(guò)刺激農(nóng)作物產(chǎn)生抗病抗蟲(chóng)性，從而達(dá)到控制病蟲(chóng)害的目的[1]。

2 微生物農(nóng)藥的主要種類和作用機(jī)理

2.1 微生物農(nóng)藥的主要種類

微生物農(nóng)藥的種類繁多，主要可根據(jù)其生源和作用方式進(jìn)行分類，下面列舉幾種主要的微生物農(nóng)藥種類：

1）細(xì)菌源農(nóng)藥。這類農(nóng)藥的主要生源是一些具有殺蟲(chóng)、殺菌活性的細(xì)菌。其中，蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）是最為常見(jiàn)且廣泛應(yīng)用的細(xì)菌源農(nóng)藥，其產(chǎn)生的晶體蛋白對(duì)各類害蟲(chóng)（如鱗翅目、鞘翅目等）具有殺蟲(chóng)活性[2]。

2）真菌源農(nóng)藥。包括枯草病菌（Metarhizium anisopliae）、白僵菌（Beauveria bassiana）等，它們能夠侵入害蟲(chóng)體內(nèi)，通過(guò)繁殖和產(chǎn)生毒素導(dǎo)致害蟲(chóng)死亡。

3）病毒源農(nóng)藥。病毒源農(nóng)藥主要來(lái)源于一些農(nóng)作物害蟲(chóng)的病毒，如棉鈴蟲(chóng)核型多角體病毒、甜菜夜蛾核型多角體病毒等，這些病毒能夠感染害蟲(chóng)，通過(guò)病毒復(fù)制導(dǎo)致害蟲(chóng)死亡[3]。

2.2 微生物農(nóng)藥的作用機(jī)理

1）細(xì)菌源農(nóng)藥。蘇云金桿菌（B a c i l l u s thuringiensis）是最為典型的細(xì)菌源農(nóng)藥，其主要?dú)⑾x(chóng)機(jī)理在于產(chǎn)生的Bt 晶體蛋白。當(dāng)農(nóng)作物害蟲(chóng)攝食含有Bt 晶體蛋白的食物后，由于害蟲(chóng)腸道的堿性環(huán)境，Bt晶體蛋白會(huì)在害蟲(chóng)腸道內(nèi)溶解，并通過(guò)酶的作用被切割成活性毒素。這些毒素能夠與害蟲(chóng)腸道細(xì)胞上的特定受體結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞膜上的離子通道破裂，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞溶解、腸道破裂，最終導(dǎo)致害蟲(chóng)死亡[4]。

2）真菌源農(nóng)藥。白僵菌（Beauveria bassiana）是典型的真菌源農(nóng)藥。白僵菌的孢子附著在害蟲(chóng)體表后，依賴于害蟲(chóng)體表的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，孢子發(fā)芽并形成侵入結(jié)構(gòu)，穿透害蟲(chóng)的體壁進(jìn)入體內(nèi)[5]。在害蟲(chóng)體內(nèi)，白僵菌迅速繁殖并產(chǎn)生多種毒素，如棉酚、環(huán)孢菌素等，這些毒素可以干擾害蟲(chóng)的生理功能，導(dǎo)致害蟲(chóng)死亡。

3）病毒源農(nóng)藥。病毒源農(nóng)藥主要以核型多角體病毒為主，其作用機(jī)理是通過(guò)感染害蟲(chóng)細(xì)胞，進(jìn)一步復(fù)制、釋放，破壞害蟲(chóng)細(xì)胞的正常功能，最終導(dǎo)致害蟲(chóng)死亡。例如，棉鈴蟲(chóng)核型多角體病毒（Cotton bollworm nucleopolyhedrovirus, HearNPV）就是一種病毒源農(nóng)藥，當(dāng)棉鈴蟲(chóng)攝食含有HearNPV的食物后，HearNPV在害蟲(chóng)腸道內(nèi)釋放，病毒顆粒穿透腸道壁進(jìn)入血液，侵入害蟲(chóng)體內(nèi)的細(xì)胞，病毒復(fù)制并形成新的病毒顆粒，釋放后破壞害蟲(chóng)細(xì)胞，引起害蟲(chóng)病變死亡[6]。

4）原生動(dòng)物農(nóng)藥。原生動(dòng)物農(nóng)藥主要包括一些草食性或捕食性的微生物原生動(dòng)物[7]。以捕食性的橈足類原生動(dòng)物為例，其主要通過(guò)捕食害蟲(chóng)的卵或幼蟲(chóng)，達(dá)到控制害蟲(chóng)的目的。

5）微生物代謝產(chǎn)物農(nóng)藥。如鏈霉素、阿維菌素等主要通過(guò)微生物的代謝產(chǎn)物來(lái)抑制或殺滅病害和害蟲(chóng)。阿維菌素由放線菌（Streptomyces avermitilis）產(chǎn)生，能激活害蟲(chóng)神經(jīng)元的受體，打開(kāi)氯離子通道，導(dǎo)致神經(jīng)元超極化，進(jìn)而干擾神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)，引發(fā)害蟲(chóng)肌肉麻痹，最終導(dǎo)致害蟲(chóng)死亡。

3 微生物農(nóng)藥在農(nóng)作物病害防治中的注意事項(xiàng)

3.1 適時(shí)施用

微生物農(nóng)藥的施用應(yīng)與病害的發(fā)生階段相匹配。對(duì)于植物生長(zhǎng)早期發(fā)生的病害，應(yīng)在病害發(fā)生前或發(fā)生初期施用微生物農(nóng)藥；對(duì)于植物生長(zhǎng)中后期發(fā)生的病害，可以在病害發(fā)生的初期或高發(fā)期施用微生物農(nóng)藥[8]。

3.2 合理濃度

微生物農(nóng)藥的施用濃度對(duì)其防治效果有顯著影響。過(guò)低的濃度可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期的防治效果，而過(guò)高的濃度則可能會(huì)增加施用成本，甚至可能對(duì)非目標(biāo)生物產(chǎn)生影響[9]。如蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）主要用于防治鱗翅目昆蟲(chóng)，如蛾類和蝶類。在對(duì)付吃葉型害蟲(chóng)如菜粉蝶時(shí)，施用濃度可以設(shè)定在500×109spores/L～1 000×109spores/L，而對(duì)于更具侵蝕性的害蟲(chóng)如玉米螟，可能需要增加至1 500×109spores/L～2 000×109spores/L。

3.3 全面覆蓋

噴霧法是最常見(jiàn)的微生物農(nóng)藥全面覆蓋方式，通過(guò)噴霧器將微生物農(nóng)藥均勻地噴灑在農(nóng)作物上，可以達(dá)到全面覆蓋的效果。

1）選擇合適的噴霧設(shè)備：一般使用高壓噴霧器或無(wú)人機(jī)噴霧設(shè)備，確保藥液能夠均勻地噴灑到農(nóng)作物的葉片、莖稈和果實(shí)等各部位[10]。

2）控制噴霧粒徑：粒徑影響藥液的覆蓋率和防治效果[11]。一般而言，粒徑在100 μm～200 μm 可以較好地均勻覆蓋農(nóng)作物，提高防治效果。

3）選擇合適的施藥時(shí)間：為了避免日照強(qiáng)烈導(dǎo)致微生物活性降低，通常選擇在早晨或者傍晚施藥。

4 微生物農(nóng)藥在農(nóng)作物蟲(chóng)害防治中的注意事項(xiàng)

4.1 預(yù)防為主，綜合施策

4.1.1 預(yù)防為主

首先要通過(guò)建立防治預(yù)警系統(tǒng)，提前收集和分析有關(guān)蟲(chóng)害發(fā)生的信息，了解蟲(chóng)害的種類、發(fā)生期、危害程度等，以便制定針對(duì)性的預(yù)防措施。例如，可以設(shè)立蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，定期收集數(shù)據(jù)，用于預(yù)測(cè)蟲(chóng)害發(fā)生的可能性和時(shí)間。

同時(shí)，預(yù)防措施還包括科學(xué)合理的農(nóng)田管理，如合理的種植結(jié)構(gòu)、適宜的播種密度和灌溉制度等，這些都能夠增強(qiáng)作物的抗病蟲(chóng)能力，降低蟲(chóng)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

4.1.2 綜合施策

蟲(chóng)害的成功防治離不開(kāi)各種防治手段的綜合運(yùn)用。物理防治、生物防治、化學(xué)防治和微生物防治等都是防治手段中的重要組成部分，各有優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，需要綜合考慮并合理使用。

1）物理防治：如設(shè)置捕蟲(chóng)燈、設(shè)置粘蟲(chóng)板、采用防蟲(chóng)網(wǎng)等方法，通過(guò)物理障礙或者誘導(dǎo)捕殺，對(duì)蟲(chóng)害進(jìn)行有效防控。

2）生物防治：如放生天敵等，通過(guò)提升生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物多樣性，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，對(duì)蟲(chóng)害進(jìn)行自然防控。

3）化學(xué)防治：合理使用化學(xué)農(nóng)藥，尤其是低毒、無(wú)公害、高效的新型農(nóng)藥，能夠在一定程度上減少蟲(chóng)害的發(fā)生。但注意應(yīng)嚴(yán)格控制使用量和頻率，以減少對(duì)環(huán)境和非目標(biāo)生物的影響。

4）微生物防治：使用微生物農(nóng)藥，利用其特有的生物活性，對(duì)蟲(chóng)害進(jìn)行有效防控。同時(shí)，微生物農(nóng)藥通常具有低毒、無(wú)殘留等特點(diǎn)，更加環(huán)保。

4.2 施用微生物農(nóng)藥的具體措施

1）定期施用。為了保證微生物農(nóng)藥的防治效果，需要進(jìn)行定期施用。施用頻率可以根據(jù)蟲(chóng)害的發(fā)生周期、作物的生長(zhǎng)階段和微生物農(nóng)藥的有效時(shí)間等因素來(lái)確定。

2）適宜的環(huán)境條件。微生物農(nóng)藥的施用效果受環(huán)境條件影響較大，例如高溫、強(qiáng)烈日照可能導(dǎo)致微生物活性降低，而過(guò)濕的環(huán)境可能導(dǎo)致藥液稀釋。因此，需要選擇適宜的施用條件，如早晨或傍晚、多云或陰天等。

5 微生物農(nóng)藥在農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治中的整體效果

5.1 對(duì)病蟲(chóng)害的防治效果顯著

微生物農(nóng)藥對(duì)多種農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害具有良好的防治效果。例如，蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）對(duì)多種害蟲(chóng)如粉蚧、蚜蟲(chóng)、跳蟲(chóng)等具有極好的防治效果；綠僵菌（Metarhizium）對(duì)蠶寶寶、蚜蟲(chóng)、白蟻等有較強(qiáng)的防治能力。巴斯德研究所于2005 年在法國(guó)開(kāi)展了一項(xiàng)研究，使用蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）對(duì)葡萄園的蚜蟲(chóng)進(jìn)行防治，結(jié)果顯示，使用這種微生物農(nóng)藥的葡萄園蚜蟲(chóng)數(shù)量明顯減少，且葡萄的生長(zhǎng)狀況良好，無(wú)明顯的蟲(chóng)害病變。

5.2 對(duì)環(huán)境和人類健康友好

微生物農(nóng)藥一般具有低毒、無(wú)殘留等特點(diǎn)，相比于化學(xué)農(nóng)藥，對(duì)環(huán)境和人類健康的影響較小。我國(guó)有許多茶葉種植區(qū)已經(jīng)開(kāi)始使用微生物農(nóng)藥替代部分化學(xué)農(nóng)藥，其中以白僵菌（Beauveria bassiana）和綠僵菌（Metarhizium）最為常見(jiàn)。通過(guò)使用這些微生物農(nóng)藥，茶葉的殘留毒素大大減少，從而保證了茶葉產(chǎn)品的安全性，對(duì)環(huán)境的影響也大大降低。

5.3 提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性

微生物農(nóng)藥的使用有助于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性，是現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。例如我國(guó)在棉花種植中廣泛使用蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）來(lái)控制棉鈴蟲(chóng)。這不僅顯著降低了化學(xué)農(nóng)藥的使用量，減少了對(duì)環(huán)境的污染，而且提高了棉花的產(chǎn)量與質(zhì)量，使農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益得到提升。根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的一項(xiàng)研究，使用蘇云金桿菌的棉田，其產(chǎn)量比普通的使用化學(xué)農(nóng)藥處理的棉田提高了20%左右。此外，蘇云金桿菌在施用后可以在土壤中生存一段時(shí)間，對(duì)作物后續(xù)生長(zhǎng)也有一定的防蟲(chóng)效果，展現(xiàn)出了良好的可持續(xù)性，這也使得蘇云金桿菌成為我國(guó)農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害綜合防治的重要工具之一。

6 結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，微生物農(nóng)藥在農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治中具有顯著效果，對(duì)環(huán)境和人類健康的影響較小，有助于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性。然而，雖然微生物農(nóng)藥具有很大的應(yīng)用潛力，但工作人員在使用時(shí)也需要注意，應(yīng)綜合采用多種防治手段，避免過(guò)度依賴某一種農(nóng)藥。未來(lái)，隨著科技的進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生態(tài)化的演進(jìn)，期待微生物農(nóng)藥能夠發(fā)揮出更大的作用，更好地服務(wù)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。