微生物农药在植物病虫害防治中的应用策略

2022-02-17金剑雪李凤良

现代农机 2022年5期

王宇，金剑雪，李凤良

（贵州省农业科学院植物保护研究所，550025，贵州贵阳）

微生物农药指的是以原生动物、真菌、病毒及细菌等微生物为主要成分的一种生物性农药，对植物的病虫害防治具有重要作用。应用微生物农药，能够有效降低环境污染，预防植物在病虫害治理中被其他动物误食造成损害。同时微生物农药中含有一些有益菌群，这些菌群来自于植物的叶片、根部等位置，在应用中不仅不会对土壤生态系统造成破坏，还能够丰富土壤营养，有效预防土壤的板结和盐碱化[1]。根据使用用途的不同，可以将微生物农药分为不同的种类，包括杀虫剂、除草剂、调节剂、生态制剂等。

1 微生物农药类型

1.1 微生物活体

1.1.1 真菌微生物农药中微生物活体是比较常见的类型，根据微生物活体来源可以分为真菌、细菌及病毒三种类型。同时不同菌种在植物病虫害防治中的作用也不同。真菌杀虫剂具有环境友好、杀虫面积大等特点。菌种的作用机理为，在真菌侵染到虫体后，会通过在虫体的渗透，进入到虫体内进行繁殖，影响虫体的营养代谢，使虫体内的毒素大量堆积，最后杀死虫体。当前我国研制出的真菌杀虫剂主要包括白僵菌、拟青霉等菌种。其中白僵菌是一种比较典型的真菌杀虫剂，能够消灭700 多种植物害虫，被广泛应用到甲虫、松毛虫及蛾类等虫害的治理[2]。真菌杀菌剂主要包括木霉、尖孢镰刀菌等菌种。其中木霉的应用比较广泛，达到总真菌制剂量的60%左右。木霉对植物病虫害的病原真菌具有较强的防治作用，主要是通过拮抗机制的竞争作用消灭有害菌种，在与有害菌种的共生中通过寄生、抗生及诱导的方式起到抗性作用[3]。木霉中哈茨木霉为最常见的菌种。通过大量的实验研究发现，木霉制剂可以有效改良土壤，促进植物生长。真菌除草剂在植物草害防治中的应用范围比较广泛，一般用于某种杂草种群的控制。当前真菌除草剂中的应用种类可以分为9个属。但是由于真菌除草剂的制作成本高，产品单一，技术水平低，该种细菌药剂无法进行商品化生产。线虫是对植物健康成长影响作用比较大的害虫，该害虫不仅自身会对植物产生不良影响，同时还会促进有害细菌、病毒等微生物传播。可以利用线虫天敌微生物进行安全防治。当前我国真菌杀线虫剂的产品已经有14款，对孢囊线虫及根结线虫的防治效果比较明显[4]。

1.1.2 细菌细菌是最常见的微生物之一，具有适应性强、繁殖速度快等特点。细菌杀虫剂是微生物农药中最先研制的菌种，其中以芽孢杆菌类为主。细菌杀虫剂针对的害虫主要为咀嚼式的害虫，其中应用最广泛的为苏云金杆菌，能够应用到600 多种害虫的防治。该细菌的作用机理为通过产生致病代谢物的方式引发害虫的病变，进而使害虫死亡。比如球形芽孢杆菌可以通过特异性的毒素作用对蚊虫生物进行控制，通过大量实验研究发现，该细菌对伊蚊及库蚊的控制效果最佳。细菌杀菌剂在植物病害防治中应用的菌种包括假单胞菌、芽孢杆菌及沙雷氏菌等多种菌属。芽孢杆菌的菌属制品比较多，能够产生多种抑菌物质。可以通过营养竞争和空间位点的方式起到病原体防治的作用，而且能够提升植物抗性。其中巴氏杆菌是线虫的天敌，是未来重要的商品制剂。细菌除草剂是一种针对植物根部作用的细菌，除草细菌是以研制对草根际活性有害的细菌为主，当前研究比较多的为黄单胞菌，在接下来的研究中有望成为商品化制剂。但是由于细菌自身的开发难度大、活性不稳定等，当前尚无法普遍推广和应用。细菌杀线虫剂包括巴斯德杆菌、伯克霍尔德菌等菌种，主要用于蔬菜瓜果等方面植物的线虫防治。

1.1.3 病毒病毒类微生物农药主要用于植物害虫的防治，通过侵入到虫体中大量复制，对虫体形成侵害使病虫体死亡，主要用于林业虫害的防治。通过对微生物农药的统计发现，昆虫病毒能够针对1 000 多种昆虫形成致病和致死能力，当前已经有十几种病毒被登记。

1.2 农用抗生素

农用抗生素是一种非常重要的微生物农药制剂，是微生物生命体活动中代谢生成的化合物，有利于促进植物自身抵抗力的提升，有效抑制病虫害，可以在较低的浓度下产生一定的药理作用。农用抗生素也被称为微生物农药，真菌、细菌及放线菌等多种菌种都可以产生农用抗生素，但是主要合成的菌种为放线菌。农用抗生素在植物病虫害的治理中应用范围比较广泛，可以针对真菌、细菌、病毒、杂草、虫害、螨类等进行防治，而且可以调节植物状态。作用机理呈现多样性，能够作用于菌体的细胞膜、细胞壁、蛋白系统及神经系统等多个系统，实现有效的防病效果。农用抗生素隶属于微生物农药，具有高效、安全、低毒等特点，是植物无公害生产中的安全农药类型，但是当前还未被纳入到植保产品的使用名录中。而出现这种情况的主要原因为天然菌株中分离出的抗生素数量少，难以达到商业化生产要求，而且禁止采用诱变的育种方式，导致农用抗生素当前仍然无法全面应用[5]。

2 微生物农药开发与推广应用中的困境

微生物农药在植物病虫害防治中应用具有无公害和持久的特点，相对于传统农药来说不会对环境产生化学制剂污染，而且效果更稳定。但是从应用效果来看，微生物农药见效慢，不能立竿见影，直接影响了微生物农药的推广效果。同时微生物农药具有多样化特点，不易开发新产品，也限制了微生物农药市场的拓展。

2.1 微生物农药生产效率低

从当前微生物农药开发和生产情况来看，研发和生产效率比较低。这与微生物农药开发和研制中需要的试验基地费用大、产出和成效小等问题有关。当前微生物农药生产中，生产模式和制度不完善，而且没有针对微生物农药制定相应的扶持项目，缺乏有效的政策和资源支持。另外，开发的微生物农药剂型单一，生产工艺发展滞后，在药物的开发中成分含量和理化指标等方面都存在不稳定的情况，导致微生物农药研发和生产效率较低。

2.2 微生物农药宣传不科学

微生物农药相对化学农药，药物价格相对较高，而且见效更慢，导致其上市后一直无法被广泛接受。同时，当前对微生物农药的宣传以环保为主要角度，强调微生物农药的绿色性、生态性。而农民更关注的是农作物的经济效益，对环保性的重视度不足，影响农民对微生物农药的认可度。实际上微生物农药的优势不仅体现在环保方面，还体现在药物作用的持久性及对土壤的零污染性。可以从农民农业种植的长远发展方面进行宣传，使农民意识到微生物农药可以达到“一年喷洒防治多年”的长久性投资成效，打消农民对微生物农药成本高的顾虑[2]。还可以从微生物农药对土壤的零污染及提升农作物产量，构建绿色农作物销售渠道，提升经济效益等方面进行宣传。但是当前微生物宣传仅以环保为宣传亮点，未从农民角度考虑，导致宣传效果降低。

3 微生物农药在植物病虫害防治中的应用策略

3.1 加强微生物农药的开发，加大药物宣传力度

微生物农药的开发需要以当前农林业的发展需求为基础，形成系统性的微生物农药开发体系。首先，加强政策扶持和资金投入，支持微生物农药科研机构的建立和微生物农药研制团队的组建，根据我国当前植物病虫害的发展规律、特点和影响因素等制定研发方向，做好高效菌株的系统化筛选和发酵工作，完善微生物农药生产标准和工艺。其次，要结合微生物农药的作用机理不断对产品品种进行创新，充分发挥微生物农药的优势作用。再次，在生产中需要加强对生产加工环节的把控，保证微生物农药的生产效率和质量，促进微生物农药的产业化发展。最后，在社会上加强对微生物农药的宣传工作，将降低污染、持续性强、可构建绿色农业体系等作为重点宣传内容，通过科普等方式向农民讲解微生物农药对农业发展的可持续性优势，转变农民对微生物农药的认识，能够用长远发展的眼光科学选择微生物农药，提升社会和行业对微生物农药的认可度。

3.2 建设无公害试验基地，加强微生物农药研制

在微生物农药的研制中，为了保证防治效果，需要构建大规模的无公害农业试验基地，通过开展田间防治试验，消除各种影响因素，筛选更科学的微生物农药理化性配方，丰富微生物药物剂型，优化药物的分散性和附着性，保证试验数据的科学性和真实性，形成更丰富的微生物农药生产资料，促进微生物农药的推广和应用。在试验基地的建设中需要种植多种植物，针对不同植物的病虫害类型和微生物农药的作用周期及效果等进行反复试验和记录，保证微生物农药对病虫害的防治能力，以及对不同作物病虫害的防治质量。

3.3 明确各类型微生物农药的作用，为农药选择提供依据

不同类型的微生物农药发挥的作用不同，因此需要结合区域植物生长情况，当地的气候、环境特点及病虫害的种类等合理选择微生物农药，针对性治理。明确微生物农药的类型、功效及应用范围，使农药选择更科学。微生物农药根据成分组成可以分为细菌类、病毒类、真菌类、农用抗生素及原生动物类等多种药物形式。其中细菌类微生物的成分以细菌为主，主要针对的病虫害为松毛虫、棉铃虫等病虫害，应用比较广泛的为苏云金杆菌，对提升农业经济效益和产量等具有重要作用。真菌类微生物的构成成分主要为真菌，其中应用比较广泛的为曲霉，该真菌具有较强的耐高温性和高渗透性，能够有效抑制病原真菌、蝗虫、线虫等病虫害，而且可以有效降解化学农药，防止出现化学农药残留，提升植物、土壤的安全性，促进农作物的健康成长。病毒类微生物农药主要依靠病毒实现抗病杀虫的作用，不仅可以短时间内达到杀虫的效果，而且病毒可以在土壤中长期生存，并根据虫害的情况调整农业生态体系中的含量和密度，能够实现对植物虫害的防治。病毒微生物农药的药性比较强，但是不会对环境造成太大的污染，在提升农业经济的同时还能够促进环境的健康发展，在病虫害治理中具有较强的持久性和稳定性。原生动物型微生物农药是以单细胞动物为主要成分，利用原生动物蛋白质提升土壤肥力，改善土壤菌落和有机废物存储量，促进有害物质的沉淀，提升土壤活性，避免植物受到侵害。农用抗生素型微生物农药是一种通过提取土壤中微生物合成的微生物农药，对病虫害防治具有一定的效果。农药进入土壤后可以自行分解，在应用中具有安全和环保的特点。不同微生物农药针对的病虫害和防治效果不同，需要结合以上微生物农药的针对性防治特点及植物病虫害表现情况合理选择微生物农药。

4 微生物农药使用注意事项

微生物农药使用中需要做好对环境湿度、温度等方面的合理控制。环境的湿度会影响微生物的活性。一般来说湿度越大，微生物的活性越强，药效也会越大。因此在微生物农药的应用中需要选择早晚结露的时间喷洒，促进微生物的繁殖，达到更好的植物病虫害防治效果。同时温度对微生物的影响也比较大，一般微生物最适宜的生活温度为15～30 ℃，如果温度过低会影响微生物的繁殖，无法保证微生物农药的作用。温度过高同样会影响微生物的作用效果。此外微生物农药尽可能避免在雨天使用，虽然微生物农药喷洒时如果有小量降水可以增加环境湿度，促进微生物繁殖；但是如果降水量过大，则会将喷洒的微生物农药冲刷掉，影响农药效果。同时微生物农药在紫外线强的环境下容易被杀伤，因此需要选择阴天或者傍晚紫外线比较弱的时间段喷洒农药。