植物病害生物防治
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植物病害生物防治研究进展
【摘要】:近几十年来,人类经济迅速发展的同时人们对食物安全和环境安全也提出了更多的要求,如今针对植物病害华雪农药已不是理想的防治方法,而植物病害生物防治研究发展迅速。
本文就植物病害生物防治的发展概况和研究进展及前景展开论述。
【关键词】:植物病害; 生物防治; 发展现状;展望
1植物病害生物防治的发展概况
植物病害生物防治的科学记载是从sanfprd (1926)报道土壤中某些拮抗性微生物对于报道土壤中某些拮抗性微生物对于土传病原菌的抑制性开始的1151。
因为当时美国马铃薯上发生一种放线菌引起的疮痴病。
MillaJ月于1921年曾报道施用绿肥可以减轻这种病害,而经Sanfo记分析证明是由于绿肥促使土中拮抗性放线菌增长所致,并指出其生物学防治的实质。
这一发现当时并未引起普遍关注,不久由于青霉素的问世,人们再次掀起寻找拮抗微生物的高潮,尤其是土城腐生拮抗性放线菌发展较快,植病生防方面也开展了拮抗性放线菌的分离和应用研究,主要作为一种活菌剂用于土壤和种子处理以防治苗期病害,收到显著效果。
我国植物生防的研究工作开始于50年代初期,曾经选出一批有效菌种用于生产实践。
60年代开始,由拮抗性放线菌发展为利用一些快速生长繁殖的真菌、细菌以及病毒等;从腐生的土壤微生物到植物体微生态系中微生物的利用;病害种类从种传和土传病害到地上部的气传和虫传病害。
70年代以来,病害生物防治的研究和实践十分活跃,而且发展迅速。
80年代,浙江、山西、四川等地应用拮抗性木霉菌防治丝核菌和小菌核菌所致根病已有报道。
近几年来,国内外有关生物防治的文献资料急剧增加,国际性学术交流日益频繁。
生物防治的生产实践也在扩大。
目前、虽然生防技术的生产应用还处于温室和小面积田间试验阶段,但大面积生物防治也在一些病害的实践中取得可喜成果。
2.植物病害生物防治的研究进展
2.1生防菌的开发利用
2.1.1 木霉属真菌的应用
木霉菌是土壤中资源丰富的生防真菌, 具有重要的生防价值, 有广阔的发展前途, 可寄生18 个属中的29 种植物病原菌[1]。
最常见的有哈茨木霉、绿色木霉、勾状木霉、长枝木霉、康氏木霉和绿粘帚霉等。
它们广泛存在于土壤与植物的病残体、种子与球茎的表面。
人们应用木霉防治油菜菌核病、辣椒白绢病、烟草黑胫病、西瓜枯萎病、水稻纹枯病以及葡萄灰霉病[2- 6]。
木霉
菌自研制开发以来备受关注, 已有许多成型制剂, 如以T. viride 为主要成分的产品ECOFIDE 在印度已用于防治大田作物和蔬菜多种土传病害[7]。
杨合同等统计1997年国内外已经登记的木霉菌制剂达11 个, 其中哈茨木霉菌5 个、多孢木霉菌1 个、绿色木霉2 个、其他木霉菌3 个[8]。
2.1.2酵母菌的应用
酵母菌主要用于果蔬产后贮藏期病害的防治。
范青等认为用丝孢酵母悬浮液能完全抑制苹果灰霉病和青霉病的发生[9]。
此外, 酵母菌还可拮抗梨毛霉病菌、葡萄灰霉病菌等
2.1.3菌根真菌
菌根真菌能有效地提高植物对磷和氮的吸收, 尤其在逆境条件下, 能提高植物的抗病能力。
对菌根真菌接种显示:接种株显著提高叶片光合速率, 增加植株干物质量或者增加土壤中微生物的数量, 改善根区土壤的微生态环境, 并为下一代作物生长积累养分基础。
2.1.4植物促生菌(Plant growth- promoting rhizobacteria, 简称PGPR)
PGPR 作为最具防病潜力与应用价值的一类生防菌,不仅能够促进植物生长, 增加作物的产量, 还能提高防病能力, 因而成为许多学者研究的热点对象。
目前, 研究较多的是假单胞杆菌和芽孢杆菌属。
在种类繁多的根际有益细菌中, Pseudomonasspp. 是一类得到广泛研究的细菌。
由于其具有营养要求简单、繁殖速度快以及根际定殖力强等独特优点, 成为20 多年来研究报道最多, 证明最具防病潜力和应用价值的一类生防菌[10]。
目前研究较多的有荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescence) 、丁香假单胞菌(P. syringe)、洋葱假单胞杆菌(P. cepacia) 和恶臭假单胞菌(P. pitida) 等。
国内许煜泉等用假单胞杆菌M18 浸种处理黄瓜种子后, 黄瓜枯萎病的发病率降低70%~80%[11]。
芽孢杆菌属(Bacillus), 由于其生长快, 营需求简单, 能够形成具有较强抗逆能力的芽孢, 而且对许多病原物及它们引起的病害具有抑制作用或防治效果。
目前用于植物病害生物防治的主要为 B. subtilis 和B. cereus 两种。
至今已有多种细菌菌株成功地被开发成产品并得到推广。
2.1.5放射性土壤农杆菌属(Agrobacterium)
对该属的研究较早,最早用于生物防治的菌株AgrobacteriumradiobterK84 菌株用于防治桃树根癌病[11], 后通过限制性内切酶和DNA 重组得到遗传工程菌株K1026 使其防病效果提高。
2.1.6拮抗性放线菌
放线菌是人们研究最早并应用到生产中的生防微生物。
最具有生防价值的放线菌是链霉菌(Streptomyces sp.),经过40多年的不断探索,已筛选出了
10多种最具生防价值的链霉菌,这些种类在不同的历史阶段在植物病害的防治中起了巨大的作用,对其生防机制也有了比较清晰的认识。
由链霉菌产生的抗生素主要有:(l)井岗霉素:在北方是防治小麦纹枯病的主要农药,目前还未发现对井岗霉素产生抗性的菌株或株系;(2)内疗素:曾主要用于防治禾谷类作物的黑穗病,目前已不再生产;(3)多效霉素:据试验,对苹果树腐烂病菌、苹果果实腐烂病菌、葡萄白腐病菌等具有较强的抑菌作用;(4)梧宁霉素:据试验其发醉液对苹果树腐烂病菌抱子的萌发,菌丝的生长及大田病斑的扩展具有强烈的抑制作用,对人参锈病也有良好的防治效果;(5)s一921菌株及其发酵液对苹果树腐烂病具有强烈的抑制作用,且对病原菌具有溶菌作用阁,它的30一50倍液田间防治苹果树腐烂病优于福美肿。
(6)农抗120:近年来曾得到广泛应用,用于防治小麦白粉病、水稻纹枯病、苹果树腐烂病、花生叶斑病、西瓜枯萎病等。
3 展望
3.1 20多年的应用实践证明,生物农药对人畜安全,不污染环境,病菌产生抗药性的速度极其缓慢,经济效益和社会效益十分可观。
随着人们生态意识的不断提高,研究和开发更多更安全的生物农药是历史的必然,只要不断努力,总有一天会象今天的医用抗生素那样,在植物病害的防治上运用自如。
3.2 近半个世纪,现代农业的迅速发展,同时也带来了一系列的弊端:森林减少;水土流失和土壤沙化、盐渍化;地下水位降低;生物多样性减少;环境污染;产品残毒;人畜健康受到危害。
如果任其继续下去,将导致资源耗竭,环境恶化,人类将难以为继。
因而,农业的可持续发展日益突出,可以说持续农业已是当代无法回避的问题。
既然持续农业发展显得这么重要,那么持续农业中的生物防治应能发挥越来越大的作用。
然而,在已有的植病生防研究大多限于“一对一”(即一种有害生物对一种生物防治)的生物学研究。
而生态系统研究还比较薄弱,因此对生防菌应用后效果能否稳定持久,还缺乏预见。
3.3 在持续农业中,生物防治不仅要很好地利用有益微生物来防治病害,而且要把有益微生物的保护和管理作为一个重要的任务。
目前虽说筛选出了一批具有拮抗性的微生物,但还缺乏高效价的菌株,对其发酵工艺的研究也还十分欠缺,这就使得部分有前途的菌株不能尽快地转化为商品,为农业生产服务。
大多数植病工作者,虽然已认识到了生物防治的重要意义,但理解狭隘,只注意到了生物农药的开发,而没有注意到改变生态环境,提高作物抗病性是生物防治的重要内容。
因此,加强微生物生态研究,实行生态农业,充分利用当地资源,则是进行生物防治的重要内容,化学农药的大量减少,将会给人们的生存环境带来美好的
前景。
参考文献:
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