浅析微生物农药在农作物病虫害防治中的效果

张 章 ，张向向 ，徐 严

（重庆市长寿区农业农村委员会，重庆 401220）

随着现代农业的发展，农作物病虫害的防治逐渐引起人们的重视。传统的化学农药虽然可以有效防治病虫害，但其对环境和人类健康的潜在影响使人们开始寻求更安全、更环保的防治方法。微生物农药作为一种新型的生物农药，凭借低毒、无残留、高效等特点，逐渐成为现代农业病虫害防治的重要手段。

1 微生物农药概述

微生物农药，即含有微生物原体或其代谢产物的农药，主要通过与病原体或害虫进行生物相互作用，达到预防和治理农作物病虫害的目的。微生物农药源于自然环境，其作用方式多种多样，包括通过侵入害虫体内引起病理反应，通过产生抗菌素等活性物质抑制病原生物的生长，或者通过刺激农作物产生抗病抗虫性，从而达到控制病虫害的目的[1]。

2 微生物农药的主要种类和作用机理

2.1 微生物农药的主要种类

微生物农药的种类繁多，主要可根据其生源和作用方式进行分类，下面列举几种主要的微生物农药种类：

1）细菌源农药。这类农药的主要生源是一些具有杀虫、杀菌活性的细菌。其中，苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis）是最为常见且广泛应用的细菌源农药，其产生的晶体蛋白对各类害虫（如鳞翅目、鞘翅目等）具有杀虫活性[2]。

2）真菌源农药。包括枯草病菌（Metarhizium anisopliae）、白僵菌（Beauveria bassiana）等，它们能够侵入害虫体内，通过繁殖和产生毒素导致害虫死亡。

3）病毒源农药。病毒源农药主要来源于一些农作物害虫的病毒，如棉铃虫核型多角体病毒、甜菜夜蛾核型多角体病毒等，这些病毒能够感染害虫，通过病毒复制导致害虫死亡[3]。

2.2 微生物农药的作用机理

1）细菌源农药。苏云金杆菌（B a c i l l u s thuringiensis）是最为典型的细菌源农药，其主要杀虫机理在于产生的Bt 晶体蛋白。当农作物害虫摄食含有Bt 晶体蛋白的食物后，由于害虫肠道的碱性环境，Bt晶体蛋白会在害虫肠道内溶解，并通过酶的作用被切割成活性毒素。这些毒素能够与害虫肠道细胞上的特定受体结合，导致细胞膜上的离子通道破裂，进而引发细胞溶解、肠道破裂，最终导致害虫死亡[4]。

2）真菌源农药。白僵菌（Beauveria bassiana）是典型的真菌源农药。白僵菌的孢子附着在害虫体表后，依赖于害虫体表的营养物质，孢子发芽并形成侵入结构，穿透害虫的体壁进入体内[5]。在害虫体内，白僵菌迅速繁殖并产生多种毒素，如棉酚、环孢菌素等，这些毒素可以干扰害虫的生理功能，导致害虫死亡。

3）病毒源农药。病毒源农药主要以核型多角体病毒为主，其作用机理是通过感染害虫细胞，进一步复制、释放，破坏害虫细胞的正常功能，最终导致害虫死亡。例如，棉铃虫核型多角体病毒（Cotton bollworm nucleopolyhedrovirus, HearNPV）就是一种病毒源农药，当棉铃虫摄食含有HearNPV的食物后，HearNPV在害虫肠道内释放，病毒颗粒穿透肠道壁进入血液，侵入害虫体内的细胞，病毒复制并形成新的病毒颗粒，释放后破坏害虫细胞，引起害虫病变死亡[6]。

4）原生动物农药。原生动物农药主要包括一些草食性或捕食性的微生物原生动物[7]。以捕食性的桡足类原生动物为例，其主要通过捕食害虫的卵或幼虫，达到控制害虫的目的。

5）微生物代谢产物农药。如链霉素、阿维菌素等主要通过微生物的代谢产物来抑制或杀灭病害和害虫。阿维菌素由放线菌（Streptomyces avermitilis）产生，能激活害虫神经元的受体，打开氯离子通道，导致神经元超极化，进而干扰神经信号传导，引发害虫肌肉麻痹，最终导致害虫死亡。

3 微生物农药在农作物病害防治中的注意事项

3.1 适时施用

微生物农药的施用应与病害的发生阶段相匹配。对于植物生长早期发生的病害，应在病害发生前或发生初期施用微生物农药；对于植物生长中后期发生的病害，可以在病害发生的初期或高发期施用微生物农药[8]。

3.2 合理浓度

微生物农药的施用浓度对其防治效果有显著影响。过低的浓度可能无法达到预期的防治效果，而过高的浓度则可能会增加施用成本，甚至可能对非目标生物产生影响[9]。如苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis）主要用于防治鳞翅目昆虫，如蛾类和蝶类。在对付吃叶型害虫如菜粉蝶时，施用浓度可以设定在500×109spores/L～1 000×109spores/L，而对于更具侵蚀性的害虫如玉米螟，可能需要增加至1 500×109spores/L～2 000×109spores/L。

3.3 全面覆盖

喷雾法是最常见的微生物农药全面覆盖方式，通过喷雾器将微生物农药均匀地喷洒在农作物上，可以达到全面覆盖的效果。

1）选择合适的喷雾设备：一般使用高压喷雾器或无人机喷雾设备，确保药液能够均匀地喷洒到农作物的叶片、茎秆和果实等各部位[10]。

2）控制喷雾粒径：粒径影响药液的覆盖率和防治效果[11]。一般而言，粒径在100 μm～200 μm 可以较好地均匀覆盖农作物，提高防治效果。

3）选择合适的施药时间：为了避免日照强烈导致微生物活性降低，通常选择在早晨或者傍晚施药。

4 微生物农药在农作物虫害防治中的注意事项

4.1 预防为主，综合施策

4.1.1 预防为主

首先要通过建立防治预警系统，提前收集和分析有关虫害发生的信息，了解虫害的种类、发生期、危害程度等，以便制定针对性的预防措施。例如，可以设立虫害监测站点，定期收集数据，用于预测虫害发生的可能性和时间。

同时，预防措施还包括科学合理的农田管理，如合理的种植结构、适宜的播种密度和灌溉制度等，这些都能够增强作物的抗病虫能力，降低虫害发生的风险。

4.1.2 综合施策

虫害的成功防治离不开各种防治手段的综合运用。物理防治、生物防治、化学防治和微生物防治等都是防治手段中的重要组成部分，各有优势和特点，需要综合考虑并合理使用。

1）物理防治：如设置捕虫灯、设置粘虫板、采用防虫网等方法，通过物理障碍或者诱导捕杀，对虫害进行有效防控。

2）生物防治：如放生天敌等，通过提升生态系统内的生物多样性，增强生态系统的自我调节能力，对虫害进行自然防控。

3）化学防治：合理使用化学农药，尤其是低毒、无公害、高效的新型农药，能够在一定程度上减少虫害的发生。但注意应严格控制使用量和频率，以减少对环境和非目标生物的影响。

4）微生物防治：使用微生物农药，利用其特有的生物活性，对虫害进行有效防控。同时，微生物农药通常具有低毒、无残留等特点，更加环保。

4.2 施用微生物农药的具体措施

1）定期施用。为了保证微生物农药的防治效果，需要进行定期施用。施用频率可以根据虫害的发生周期、作物的生长阶段和微生物农药的有效时间等因素来确定。

2）适宜的环境条件。微生物农药的施用效果受环境条件影响较大，例如高温、强烈日照可能导致微生物活性降低，而过湿的环境可能导致药液稀释。因此，需要选择适宜的施用条件，如早晨或傍晚、多云或阴天等。

5 微生物农药在农作物病虫害防治中的整体效果

5.1 对病虫害的防治效果显著

微生物农药对多种农业病虫害具有良好的防治效果。例如，苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis）对多种害虫如粉蚧、蚜虫、跳虫等具有极好的防治效果；绿僵菌（Metarhizium）对蚕宝宝、蚜虫、白蚁等有较强的防治能力。巴斯德研究所于2005 年在法国开展了一项研究，使用苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis）对葡萄园的蚜虫进行防治，结果显示，使用这种微生物农药的葡萄园蚜虫数量明显减少，且葡萄的生长状况良好，无明显的虫害病变。

5.2 对环境和人类健康友好

微生物农药一般具有低毒、无残留等特点，相比于化学农药，对环境和人类健康的影响较小。我国有许多茶叶种植区已经开始使用微生物农药替代部分化学农药，其中以白僵菌（Beauveria bassiana）和绿僵菌（Metarhizium）最为常见。通过使用这些微生物农药，茶叶的残留毒素大大减少，从而保证了茶叶产品的安全性，对环境的影响也大大降低。

5.3 提升了农业生产的可持续性

微生物农药的使用有助于提升农业生产的可持续性，是现代生态农业发展的重要方向。例如我国在棉花种植中广泛使用苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis）来控制棉铃虫。这不仅显著降低了化学农药的使用量，减少了对环境的污染，而且提高了棉花的产量与质量，使农民的经济收益得到提升。根据中国农业科学院的一项研究，使用苏云金杆菌的棉田，其产量比普通的使用化学农药处理的棉田提高了20%左右。此外，苏云金杆菌在施用后可以在土壤中生存一段时间，对作物后续生长也有一定的防虫效果，展现出了良好的可持续性，这也使得苏云金杆菌成为我国农业病虫害综合防治的重要工具之一。

6 结束语

总体来说，微生物农药在农作物病虫害防治中具有显著效果，对环境和人类健康的影响较小，有助于提升农业生产的可持续性。然而，虽然微生物农药具有很大的应用潜力，但工作人员在使用时也需要注意，应综合采用多种防治手段，避免过度依赖某一种农药。未来，随着科技的进步和农业生态化的演进，期待微生物农药能够发挥出更大的作用，更好地服务于现代农业的发展。