杆菌杀虫剂是目前世界上用途最广、产量最大、应用最成功的微生物杀虫剂,苏云金芽孢杆菌占微生物杀虫剂总量的90%以上,已有60多个国家登记了120多个品种,广泛应用于防治农业、林业和贮藏的害虫,主要应用于鳞翅目害虫防治。此外还有杀螟杆菌、松毛虫杆菌、7216杆菌、球形芽孢杆菌等。
1.2 真菌杀虫剂 以分生孢子附着于昆虫的皮肤,分生孢子吸水后萌发而长出芽管或形成附着孢,侵人昆虫体内,菌丝体在虫体内不断繁殖,造成病理变化和物理损害,最后导致昆虫死亡。真菌杀虫剂具有某些化学杀虫剂的触杀性能,并具有防治范围广、残效长、扩散力强等特点。但也存在见效慢,侵染过程较长,受环境影响较大等缺点。真菌杀虫剂种类繁多,包括:白僵菌杀虫剂、绿僵菌杀虫剂、拟青霉杀虫剂及座壳孢菌杀虫剂。应用真菌杀虫剂防治害虫一直受到国内外的广泛关注,我国开展真菌制剂的研究开发已有30多年的历史,目前世界上已记载的杀虫真菌大约有100个属,800多个种,其中约50%集中于半知菌亚门,如:白僵菌属、绿僵菌属、被毛孢属、蟪霉属、轮枝拟青霉属、棒孢霉属。研究最多的是该亚门中的白僵菌,其次是绿僵菌。此外还有拟青霉属、赤僵菌、虫生藻菌等;英国、美国等国家还有蚧生轮枝菌、汤普生多毛菌的商品制剂。国际生防组织使用黄绿绿僵菌防治沙漠蝗虫,美国引进舞毒蛾噬虫霉防治舞毒蛾,巴西使用金龟子绿僵菌防治甘薯沫蝉等,均取得了显著效果。
1.3 线虫杀虫剂 线虫杀虫剂是国际上新兴的生物杀虫剂。虽然从
严格意义上讲,线虫是多细胞真核生物,并不属于微生物范畴。但线虫作用于昆虫的机制和微生物杀虫剂相似。因此,也就归为一类微生物杀虫剂。食虫的线虫通过自然伤口穿透虫体,然后和致病杆菌属(Xenorhabdus)或光杆状菌属(Photorhabdus)的细菌共生。这些细菌能很快得以释放毒素的方式杀死寄主。在腐烂的寄主组织中再产生线虫。但线虫对干燥特别敏感,所以它们仅限在潮湿生活环境中对害虫进行有效的控制。斯氏线虫(Steninernema fehiae)等已在田间用于防治小菜蛾、桃小食心虫、地老虎、蝇蛆、天牛等害虫。异小杆线虫(Heterorhahditis sp)“泰山1号”已中试生产,防治大蜡螟等害虫,效果良好。 2 微生物杀菌剂
2.1 细菌杀菌剂 近年来细菌杀菌剂的应用也较为普遍。在国外用放射土壤杆菌k84菌系来防治果树的根癌病是最成功的例子,并且已商品化。美国报道用草生欧氏杆菌防治梨火疫病效果与链霉素相当。沈阳农业大学生物农药工程中心利用拮抗木霉和拮抗细菌混合发酵制成粉剂,成功地防治了保护地蔬菜和甜瓜的苗期病害,该项产品正处于中试阶段。其他报道的细菌杀菌剂还有:用来防治黄瓜及烟草炭疽病菌的地衣芽孢杆菌,防治甘蓝黑腐病的枯草芽孢杆菌,以及防治水稻纹枯病的假单孢菌等。由于细菌的种类多、数量大、繁殖速度快,且易于人工培养和控制,因此,细菌杀菌剂的研究和开发具有较大的前景。
2.2 真菌杀菌剂 真菌杀菌剂研究和应用最广泛的是木霉菌,其次
是粘帚霉类。我国开发研制的灭菌灵,主要用于防治各种作物的霜霉病。此外,一些食线虫真菌可用来防治大豆孢囊线虫、根结线虫病害,如淡紫拟青霉用于防治香蕉穿孔线虫病、马铃薯金线虫病,并提高其产量。以色列开发出一种名为Trichode的哈茨木霉制剂,能够防治灰霉病、霜霉病等多种叶部病害。日本山阳公司则开发了用于防治烟草白绢病的木霉属菌。WRGrace公司开发了用于园艺的绿粘帝霉。Ecologicallabs的木隔孢伏革霉被用于森林病害的防治。目前,此类制剂商品化市场尚未形成。 3 微生物除草剂
微生物除草剂主要是利用活体生物或其代谢产物来杀灭杂草。活体微生物除草剂,目前成为国外的研究和开发的热点,其中以真菌除草剂的研究和开发最为活跃,活体微生物除草剂的作用方式是孢子、菌丝等直接穿透寄主表皮,进入寄主组织、产生毒素,使杂草发病并逐步蔓延,影响杂草植株正常的生理状况,导致杂草死亡,从而控制杂草的种群数量。利用微生物代谢产物除草即为农用抗生素除草剂,以日本的研究最为领先。双丙氨磷(2一氨基一4一甲基磷酰乙酰)是一种广谱微生物除草剂,能防治一年生和多年生的杂草,同时具有很高的杀螨活性。除日本明治制果开发的双丙氨磷产业化成功外,其它抗生素除草剂几乎均未实现产业化。 4、存在的问题
4.l 微生物农药防效的评价问题 以微生物农药为主的生物防治
是一种持久效应,因此对微生物农药的防治效果应该进行长期追踪调查,这样才能制定出使用微生物农药进行农作物病虫害管理的途径和策略。把微生物农药的防效与化学农药的防效进行比较,并套用化学防治的使用方法进行生物防治,这是一种错误的思路。微生物农药是通过生物间的相互作用来控制植物病虫害发生、为害的,微生物农药的效果不可能像化学农药那么快速、有效,但它们的防效是持久的、稳定的。因此,应该建立生物农药防治植物病虫害效果的评价体系,从生物农药对环境保护、可持续控制、农产品安全等诸方面的影响进行评估,有利于生物农药健康、迅速地发展。
4.2 微生物农药的中试和制剂问题 微生物农药进行实验室研究、小试的产品和品种很多,但真正最终实现产业化的却很少,究其原因,主要是未能解决产销用三个环节的实际问题。许多研究人员不大愿意做大范围的田间生物防治试验,因为这种试验费用大,各种干扰因素复杂,获得成果的可能性小。所以,政府在经费投入上应对微生物农药的研制及其产业化给予倾斜,鼓励研究人员加快微生物农药的产业化进程,同时对微生物农药产品的商品化应给予优惠条件。 微生物农药剂型单一、生产工艺落后,产品的理化指标和有效成分含量不稳定,致使成为微生物农药发展的一个瓶颈。因此,要开展产学研联合攻关,筛选能保持新剂型理化性状的助剂配方,筛选能提高新剂型分散性和附着性的表面活性剂,研制出提高生物农药防治效果的新助剂和新剂型。提高微生
物农药的防治效果和有效利用率。
4.3 农民对微生物农药的认识问题 由于农民长期使用化学农药,首先考虑效果好坏,其次是成本与经济效益的关系,基本不考虑环境污染和农产品残留问题,对微生物农药的优点和可持续控制作用缺乏感性认识,加上微生物农药的毒性低、药效相对慢等弱点和宣传力度不足等原因,使农民对微生物农药的优越性认识不足。因此要加大宣传力度,使广大农民充分认识到生物农药的优越性,同时应加强农产品化学农药残留的检测,严格实行农产品优质优价,使农民真正获得使用生物农药的好处;要抓住当前各级政府大力发展无公害农产品、大面积建设无公害农产品生产基地的契机,促进微生物农药的迅速发展。 5 微生物农药发展趋势
5.1 抑病、抑虫土壤 这种有杀虫和拮抗微生物的土壤,使病原菌不能生存,有害生物不能导致为害。目前虽然已有一些抑病、抑虫土壤的报导,但其抑制机制还不够了解,而其抑制机制可引导新的生物防治因子的发现。
5.2 生物防除杂草 杂草的生物防治就是利用寄主范围较专一的植食性动物或植物病原微生物,将影响人类经济活力的杂草种群控制在经济为害阈值之下。生物治草与化学除草相比,具有不污染环境、不产生药害、经济效益高等优点。有时一次成功的天敌引种可一劳永逸地解决草害。对一些恶性杂草或在特殊环境(如水域)的草害、生物防治往往是最理想的防治措施。然而生物除草涉