微生物农药在植物病虫害防治中的应用及发展策略_陈志谊

物上的 20 多种害虫, 使用面积达 5 000 万亩 次。除 Bt 外, 产业化生产的细菌制剂 还有亚 宝、力宝、蜡质芽孢杆菌等。
我国对真菌制剂的研究、开发已有 20 多 年的历史, 其中以白僵菌、绿僵菌为主。尽管 白僵菌还未成功开发成制剂产品, 但应用白 僵菌防治松毛虫和玉米螟等的面积达 1 000 万亩以上。木霉菌已开发成功, 取得登记注 册, 用于防治蔬菜灰霉病, 具有较理想的效果 和应用前景。
放线菌、芽孢杆菌 放线菌 芽孢杆菌 沙门氏杆菌 芽孢杆菌、放线菌
真菌 鲁保一号 920 产生菌
病毒 病毒Fra Baidu bibliotek
病毒
线虫
除细菌、真菌、病毒外, 对病原线虫、微孢 防效, 表现出很好的开发、应用前景。目前已 子虫生防作用的研究一直在进行, 其中利用 经登记注册的微生物农药品种有 18 个, 产品 微孢子虫在草原上防治蝗虫具有很好的持续 52 个, 生产厂家 102 个( 表 2) 。
由于农民长期习惯于使用化学农药, 对
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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 慢等特点和宣传力度不够等原因, 使农民对 微生物农药的优越性认识不足, 直接影响到 微生物农药的推广应用。
5 微生物农药的发展策略
以美洲斑潜蝇等重大农业害虫为对象, 从国外引进了 16 种高致病性昆虫病原线虫 株系, 并进行室内人工培养技术研究, 已熟练 掌握昆虫病原线虫的活体培养技术, 筛选出 了几种活性较高的昆虫病原线虫新株系。并 研究了利用国 产原料开展线虫群体饲 养的 工艺。 3. 3 新一代增强型生物农药研究的基础性 技术储备
表 2 登记注册的微生物农药
中文名 亚宝 力宝 地衣芽孢杆菌 假单胞菌 莹光假单胞菌 蜡质芽孢杆菌 增产菌 苏云金杆菌 木霉菌 棉铃虫 N PV 斜纹夜蛾 N PV 粘病毒 小菜蛾病毒 枯草芽孢杆菌 草原毛虫 NPV 蟑螂病毒
合计
通用名 B acill us subtilis P seud onmonas crp scis B acill us lichenif ormis P . pseudoacaligenes P seud omonas f luorescens B acill us cereus B acill us spp B acill us thuringiensis T richod erma sa H el iothis armigera N PV P rod enia l itura N PV LNPV P luxy granulosis viruslostel latw ll a B acill us subtilis
4 微生物农药应用中存在的问题
4. 1 田间效果不稳定 微生物农药的防效实质上是生物间在自
然界中的平衡作用, 因此, 生态环境中的各种 因素都有可能影响微生物农药的防治效果。 另外, 微生物农药田间药效不如化学农药快, 使用次数较多, 加上农民不按其应用技术要 求用药时, 也易造成田间效果不稳定。 4. 2 农民对微生物农药的优越性认识不足
P f - densovirus
产品数( 种) 1 1 1 2 3 7 2 26 2 1 1 1 1 1 1 1
52
工厂数( 个) 1
用途 杀菌剂
1
杀菌剂
1
杀菌剂
3
杀菌剂
3
杀菌剂
3
杀菌剂
2
植物生长调节剂
68
杀虫剂
2
杀菌剂
9
杀虫剂
2
杀虫剂
1
杀虫剂
2
杀虫剂
1
植物生长调节剂
1
杀虫剂
1
杀虫剂
10 2
陈志谊: 微生物农药在植物病虫害防治中的应用及发展策略
2 我国微生物农药生产及应用状况
微生物农药在我国的研究、开发一直非 常活跃, 尤其是以苏云金芽孢杆菌( Bt ) 为主 的细菌制剂研究较多。截至 2000 年 Bt 制剂 的生产厂家达 68 家, 年产量达 2～3 万 t , 在 20 多个省市用于防治粮、棉、果蔬、林业等作
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我国病毒资源丰富, “七五”、“八五”、“九 五”期间研究出了十多个病毒株系, 表现有较 好的开发应用前景, 其中棉铃虫核多角体病 毒( NPV ) 已有多个厂家登记注册, 进行工业 化生产; 斜纹夜蛾等蔬菜害虫的多个病毒产 品已实现商品化, 其中利用生物工程技术获 得的基因修饰及含有增效蛋白因子的病毒株 系已处于开发生产阶段。从而使昆虫病毒产 品的杀虫谱更广、防治效果更好。
在全省范围内开展昆虫病原线虫种类及
生存环境调查, 从不同的生态环境取土样进 行室内分离筛选和鉴定。已筛选出了 Ct cincrnema、Carpocapsat 、St einernema 等 几 种 活 性较高的昆虫病原线虫新株系。
利用棉株内生菌筛选获得的对棉花黄萎 病有明显诱导抗性效果的菌株 73a 和 A1a, 经人工接种, 平均诱导抗性效果分别达 45% 和 36% 。
我所通过与日本合作开展增强型病毒株 系的研究, 并引进完整的 NPV 和 GV 增效株 系及 VEF 增效基因的高水平重组表达体系, 为我国开发该 项最新技术奠定了坚实 的基 础。进行昆虫病原线虫的品种改良工作, 通过 杂交手段进行抗逆基因的重新组合, 可望培 育出高抗逆性、高活性的新线虫品系, 提高 4 种高活性线虫品系对温度、湿度条件的要求 及紫外线照射的耐受力, 并进行了田间防治 地下害虫蛴螬、蝼蛄及叶面害虫甜菜夜蛾、斜 纹夜蛾、小菜蛾的药效试验。
发展微生物农药, 政府必须加大科研经 费的投入。首先应建立省级微生物农药研究 基地或工程中心, 组成一支微生物农药科研 队伍, 围绕当前生产上主要农作物重大病虫 害开展生物防治的研究, 系统筛选高效菌株, 建立优化的发酵、增殖生产工艺和规范的生 产质量标准, 组建配套的田间实用技术; 其次 要加强微生物农药作用机理的研究, 可根据 其作用位点和活性中心反推导, 指导菌种选 育, 更新剂型, 合成新农药的先导化合物, 创 制新农药。 5. 3 加速微生物农药产业化进程
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文章编号: 1002- 1302( 2001) 04- 0039- 04
微生物农药在植物病虫害防治中 的应用及发展策略
陈志谊
( 江苏省农业科学院植物保护研究所, 南京 210014)
摘要: 本文介绍了微生物农药的概念、种类及相 关类群, 简述了我国微生物农药的生产及应用 状况, 对江苏省农科院植保所在微生物 农药研究和开发方 面的主要进展做了 较详细的介绍。本文 作者认为, 要减少化学农药的使用, 大力发展生物 防治农作物病虫草 害, 必须解决 微生物农药田间 效果不 稳定的难 题; 加大 宣传力度, 使农民 充分认识 微生物农药 的优点; 同时要抓 住发展机 遇, 加 强微生 物农药基础 研究, 将微生物农 药的开发与 无公害农 业生产基地 建设结合 起来, 促 进微生物 农药产业化进程。
收稿日期: 2001- 04- 20 基金项目: 江苏省国际科技合作计划项目( BS99725) 作者简介: 陈志谊( 1957- ) , 女, 江苏无锡人, 博士, 研究员,
主要从事水稻病害生物防治研究。
挥愈来愈重要的作用。
1 微生物农药的概念及种类
微生物农药是利用微生物及其基因产生 或表达的各种生物活性成分, 制备出防治植 物病虫草害以 及调节植物生长的制剂 的总 称。微生物农药具有以下优点: ( 1) 对病虫害 防治效果好, 对人畜安全无毒, 不污染环境, 无残留; ( 2) 对病虫的杀伤特异性强, 不伤害 天敌和有益生物, 能保持生态自然平衡; ( 3) 生产原料和有效成分属天然产物, 它可回归 自然, 保证可持续发展; ( 4) 可用生物技术和 基因工程的方法对微生物进行改造, 不断提 高其性能和质量; ( 5) 多种因素和成分发挥作 用, 害虫和病原菌难以产生抗药性。有关微生 物农药的种类与微生物类群的关系见表 1。
表 1 微生物农药的种类及其相关的微生物类群
微生物农药种类
细菌
真菌
微生物类群
病毒
原生动物 线虫
微生物杀虫剂 芽孢杆菌、赛氏杆菌、放 白 僵 菌、绿 僵 菌、多 毛 核 多角 体病 毒、质多 角 微孢子虫 斯 氏 线
线菌素发光杆菌
孢、雕蚀菌
体病毒、颗粒体病毒、痘
虫、异 小
微生物杀菌剂 微生物除草剂 微生物生长调节剂 微生物杀鼠剂 微生物生态制剂
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3 我所微生物农药研制与进展
江苏省农科院植保所目前在微生物农药 研究和开发方面, 具有较好的前期工作基础 和研究水平, 研究成果形成的技术产品拥有 自主知识产权, 有望形成新兴产业。 3. 1 即将获得农药“三证”, 很快进入市场的 技术储备 3. 1. 1 防治水稻病害的拮抗细菌( Bacillus subtilis) 目前已通过药效试验、毒性与致病 性 鉴定, 即将获得农药“三证”, 进入市 场流 通。大面积示范推广试验证明, 拮抗菌在水稻 植株上定植能力较强, 繁殖较快, 对纹枯病防 效达 75% ～85% , 对稻曲病防效达 63. 8% ～ 85. 7% 。这一成果填补了国内空白。前国际 植物病理学会主席、国际生物防治植物病害 学术权威 R. J. Cook 博士现场考察了拮抗菌 防治水稻纹枯病试验示范现场, 给予这一研 究成果高度评价和肯定, 认为用拮抗菌防治 水稻纹枯病是目前世界上生物防治叶部病害 研究中最先进的, 处于国际领先水平, 且已具 备了转向商品化生产的条件。本项研究成果 具有独立的知识产权, 本身已具备技术成熟、 先进和适用的特点, 小试产品深受农民的欢 迎认可, 具有很好的开发推广前景和经济、社 会效益, 属于有重要意义的重大技术成果。 3. 1. 2 广谱性昆虫病毒 自行筛选和引进 了苜蓿银纹夜蛾和甜菜夜蛾两种核多角体病 毒 ( ACNPV ) 的高毒力专化 型毒株, 测定 了 ACNPV 毒株对甜菜夜 蛾、斜纹夜蛾、菜螟、 小菜蛾等重大蔬菜害虫的杀虫活性, 各专化 型毒株的活性水平明显高于国内外报道的其 他株系。研制开发多种重大害虫的连续多代 无污染群体饲养技术, 生产成本低, 病毒接种 的生产效率高, 属国内领先水平。同时形成了 完整的质检技术体系。 3. 2 已在室内确认活性、正在进行田间试验 的技术
关键词: 微生物农药; 应用现状; 发展策略 中图分类号: S482. 7 文献标识码: A
随着社会的 进步和人们生活水平 的提 高, 对无污染和无公害食品的要求日益高涨。 因此世界各国对有利于环境保护和人们身心 健康的项目都投入大量的人力和物力, 开展 各种无公害防治植物病虫草害的研究, 以期 达到在有效防治植物病虫草害的同时又不会 对环境和人畜产生不良影响的目的。生物农 药由于具有既能控制有害生物又具无公害的 优点, 引起了各国政府和跨国化学公司的高 度重视, 纷纷建立生物农药研究开发机构。据 有关专家分析, 到 2010 年生物农药在全世界 农药市场上将占到 20% 的份额。我国政府也 制定了一系列扶持、优惠政策, 特别是在“十 五”农业科技发展纲要中明确规定要重点支 持生物杀虫剂、杀菌剂的研究与产业化。因 此, 生物农药, 尤其是微生物农药, 在未来的 10～20 年里将迅速发展, 在保护环境、保证 人类健康, 在促进农业可持续发展进程中, 发
5. 1 抓住发展机遇, 加强微生物农药研究 我国农 业可持续发展要 求确保食物 安
全, 发展高产优质高效农业, 维护资源的合理 利用, 建立良好的生态环境, 以实现农业和农 村的持续发展。要促进农业的可持续发展, 推 广应用微生物农药是重要的技术支撑之一。 此外, 随着我国加入 WT O, 国内市场进一步 开放, 我国农产品将面临严峻的挑战。发展优 质、无公害的农产品, 提高参与国际市场的竞 争力, 微生物农药将起到极其重要的作用。因 此, 要抓住机遇, 大力发展微生物农药。 5. 2 强化基础研究, 加大研究力度
微生物农药的研究在立项的同时就应考 虑到项目的最终 目标是形成微生物农 药产 品, 并且将来要进入市场。因此, 应着重对微 生物农药的制剂加工、产品质量、环境行为等 一系列问题开展研究, 提高微生物农药商品 的质量和竞争能力; 政府应制定向微生物农 药产业化倾斜的政策, 一方面要加大扶持微