微生物除草剂的概况

微生物除草剂的概况

潘德义

（广西工学院食品011，柳州545006）

摘要：开发微生物除草剂对持续农业的发展具有重要意义。“SF-1293”是非选择性抗生素除草剂，“AM-3672”是选择性抗生素除草剂。孢子除草剂有Collego,“鲁保一号”等。

关键词：抗生素除草剂；孢子除草剂

Abstract: It is important to exploit micro-herbicides for developing the sustainable agriculture. “SF-1293”was a unselective antibiotic herbicide, and it was a selective for “AM-3672 ”herbimycine. There were spore herbicides of Collego and Lubao No.1 ete.

Key word: Antibiotic herbicide; Spore herbicide

大量的使用化学除草剂而产生的残留药害，水源污染以及抗性杂草问题日趋严重。而利用微生物资源开发微生物除草剂，避免了上述弊病，没有残留，对作物安全。由于微生物的诸多优点，引起了许多国家，如美国，加拿大，俄罗斯等的重视，并相继开展了大量的研究，所涉及的微生物有80多种，包括真菌，病毒，细菌等。而至今利微生物开发的微生物除草剂为两类：一类是利用放线菌生产的抗生素除草剂，另一类是利用病原真菌生产的孢子除草剂。

1 微生物农药的内涵及优点。

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，制备出用于防治植物病虫害，环卫昆虫，杂草，鼠害，以及调节植物生长的制剂的总称。如苏云金芽孢杆菌(Bt)，是革兰氏阳性形成芽孢的杆菌，在芽孢形成时产生由蛋白质组成的伴胞晶体，而就是伴胞晶体具有杀虫活性的物质[2]。

微生物农药具有以下优点：（1）对病虫害防治效果好，而对人畜安全无毒，不污染环境，无残留。（2）对病虫害特异性强，不杀伤虫害的天敌和有益生物，能保持生态平衡。（3）生产原料和有效成分属天然产物，它的回归自然能保证可持续发展。（4）可用现代生物技术和基因工程的方法对微生物进行改造，不断改进性能和提高品质。（5）多种因素和成分发挥作用，害虫和病原难以产生抗药性[1]。

2 抗生素除草剂

双丙氨酰膦(bialaphos),化学名称4-[羟基（甲基）鳞酰基]-L-高丙氨酰-L-丙氨酰-L-丙氨酸，是第一个商品化抗生素除草剂，80年代初由日本明治制果公司开发成功。双丙氨酰膦是由吸水链霉菌(Streptomyces

hygroscopicus)SF-1293经发酵产生的。是属膦酸脂类除草剂，是谷酰胺合成抑制剂。常用于非耕地和果园等一年生和某些多年生杂草。使用剂量约为1—3kg/hm3。它能抑制植物体内谷酰胺合成酶，导致氨的结果，再抑制光合作用中的光和磷酸化，它在土壤中的半衰期为20—30天[1]。

双丙氨酰膦是一种生物激活除草剂，它被杂草吸收后代谢为L-2-氨基-4（羟基）甲基氧膦基丁酸，这是分子的植物毒性部分。赫斯特公司于90年代初采用化学合成开发出来的草铵膦，就是根据上述特点研制出来的。草铵膦也是谷酰胺合成抑制剂，是非选择性触杀除草剂，可有效防除单子叶和双子叶杂草。日本科学家Satoshi Omura等从土壤样品中分离到一株吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)AM-3672，利用该菌发酵生产的除草素可用作土壤处理和叶茎处理，有效防除单子叶和双子叶杂草，对莎草(Cyperus microiria Steud)特效，且对水稻具有选择性。这一成果揭示了抗生素除草剂不但可以发现像SF-1293菌株那样生产非选择性抗生素除草剂，也可以像AM-3672菌株那样生产选择性抗生素除草剂。我国1991年许学胜和李孙荣报道，获得的一链霉菌尽灰类群菌株的发展液具有杀草活性。在200mg/l浓度处理强烈抑制高粱，苋菜和马唐幼苗根系的生产[3]。1998年黄世文和余柳青分离到一淡紫灰色吸水链酶菌（Streptomyces lavendulo-hygroscopicus），其发酵浓制剂对稗草有抑制作用，对水稻纹枯病有明显防效[4] 。

3 孢子除草剂

孢子除草剂是由杂草病原真菌生产的活孢子和适宜的助剂组成的微生物除草制剂。其作用方式是孢子直接穿透寄主表皮，进入寄主组织，产生毒素，使杂草出现病斑并逐步蔓延，破坏植物的正常生长。孢子除草剂具有寄主专一性的特点，虽然有的孢子除草剂对部分化合物有致病反应，但是由于选择性差异，对这些作物不会构成威胁。

1982年由阿肯色大学和Upjohn公司联合开发的长孢状刺盘（Colletotrichum glocosporioides f.Sp.awswhynomene）干孢子可湿性粉刺剂Collego，其对水稻田中的弗吉尼亚田皂角（Aeschynomene virginica）幼苗防效达到90%以上，在美国稻田使用Collego的面积每年达到5000到10000公顷[5]。鲁保一号是60年代初分离的一株对杂草大豆菟丝子有显著杀伤作用的毛盘孢。该制剂在大田应用后，菟丝子开始发病，到10天菟丝子死亡达50%，15天可达90%以上，70年代曾在我国20多个省推广应用1000多万亩，防效85%以上，平均可挽回损失30%—50%[5]。

利用稗草病原菌开发微生物除草剂的研究也取得了很大进展。从稻田中采集自然感病的稗草标样，分离获得10多个病原真菌，经初步生测，其中Aernaria alternata(Fr.) Keissler(AA),Exserohilum monoceras(EM)和99-10三个菌株是很有希望的稗草生防潜力菌。1999年陈勇和倪汗文通过全国多个地区稗草病原菌的采集调查，筛选到尖角突脐孢（Exserohilum monoceras），完成了该菌流行病学的研究[6]。黄世文和余柳青等人也在1999年筛选到稗草病原菌互隔交链孢霉(Alternaria alternata(Fr.) Keissler), 对该菌流行病学和产孢特性的研究取得进展[7]。