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真菌农药——绿色防控新趋势
      真菌农药是指用于防治农业、林业及卫生等领域有害生物的真菌活体及其次生代谢产物为活性成分制备的微生物制剂。其作用靶标包括各种害虫、病原菌、线虫和杂草等有害生物。登记的有效成分包括分生孢子、菌丝体或厚垣孢子、菌核等无性繁殖体以及有性繁殖体卵孢子。
  常用的细菌和病毒杀虫剂如苏云金芽孢杆菌、核多角体病毒等只能通过吞食或口服进入肠道内起作用,属于胃毒剂。而虫生真菌可以直接通过表皮侵入,属于触杀剂。真菌农药的有效成分主要为孢子或菌丝体,如分生孢子、厚垣孢子以及菌核或微菌核,作为真菌杀虫剂的主要活性成分与靶标害虫的表皮接触,疏水性孢子萌发芽管并形成附着胞以及侵染钉侵入,也可以菌丝体直接侵入体壁,通过触杀剂的方式起作用。以绿僵菌为例,绿僵菌的分生孢子首先附着于寄主体表,萌发,这是侵染过程的第一步,一旦能正常萌发生长,则产生入侵结构(如附着胞等),同时分泌各种相应的酶(如几丁质酶等),破坏寄主体比结构,从害虫的节间膜、口器或气门等柔软部位侵入寄主体内。病菌突破昆虫表皮之后,从昆虫体内吸收维持自身生长、繁殖所必需的营养物质,在昆虫血腔中大量繁殖,产生酵母状的虫菌体,破坏昆虫组织结构、降低昆虫生活能力,最终导致昆虫死亡。真菌除了利用昆虫的营养进行繁殖以外还会释放多种生物毒素来杀死寄主。
  目前应用较多的杀虫真菌菌种主要有蝗绿僵菌、大孢绿僵菌、金龟子绿僵菌、球孢白僵菌和布氏白僵菌、莱氏野村菌、玫烟色棒束孢、淡紫拟青霉、汤普森被毛孢和蜡蚧疥霉等。
  就拿蝗绿僵菌为例,我国是世界上蝗灾发生最为频繁的国家之一,在历史上造成了无数次深重的灾害。飞蝗是频繁形成爆发为害的主要种群,其中东亚飞蝗是导致我国蝗灾发生的首要害虫。从公元前707年到1949年,我国已累计发生大小蝗灾942年次,平均2-3年发生一次,明清时期,蝗灾几乎连年发生。蝗灾爆发,不仅给农业生产造成深重灾害,而且对社会稳定也造成了严重的负面影响。解放后,治蝗工作取得过巨大成绩,蝗区面积减少,发生最为严重的东亚飞蝗兹生区由建国初的7800万亩压缩到70年代初的1600万亩。但是遗留蝗区的80%属于难改造的特殊环境,蝗灾治理任务长期而艰巨。而1989年蝗虫与蚱蜢生物防治控制项目在英国国际生防所、国际热带农业所和植物保护培训中心联合展开。研究结果表明半知菌类昆虫病原真菌——绿僵菌对蝗虫浸染力高、对环境安全和能被配制成适于超低容量的制剂,成为最具控制潜力的治蝗微生物。
  杀蝗绿僵菌一种是寄生蝗虫的昆虫病原真菌,主要通过孢子附着蝗虫体壁萌发侵染虫体,能够在蝗群中引起流行病,是具有触杀特性和流行性的昆虫病原微生物,在防治中蝗虫难以产生抗性。该真菌农药稀释剂由植物油和孢子促萌剂组成,不仅解决了真菌生防制剂应用效果的稳定性问题,克服了以往真菌生防制剂限于高湿环境应用的局限,而且避免了用矿物油作稀释液造成的二次污染。由此可见,使用真菌农药对农作物进行绿色防控高效、环保、安全、经济。
  绿色防控是贯彻“科学植保、公共植保、绿色植保”理念的重大举措,是发展现代农业、建设“资源节约、环境友好”两型农业,促进农业生产安全、农产品质量安全、农业生态安全和农业贸易安全的有效途径。绿色防控作为“绿色植保”理念指导下的新型农作物病虫害防治实践方式,为现代农业建设,构建新型病虫害防控体系,提高农作物病虫害防控科技含量,保护生态环境安全,促进农业的可持续发展做出了突出贡献。成熟且适用的绿色防控技术是开展病虫绿色防控的基本前提。而以真菌农药为主的生物农药技术的研究与开发,势必是未来发展的主要方向。真菌农药靶标性强,大多数真菌农药专化性强,对人畜禽等高等动物无害,同时对非靶标的瓢虫、草蛉、蚂蚁、植株和食蚜虻等害虫天敌有很好的保护作用,能够有效维护生态平衡。而且真菌农药资源丰富、杀虫谱广,自然界中70%非正常死亡的害虫是由于感染真菌而死亡,因此自然界中有丰富的生防真菌资源,我们能够筛选的针对各种害虫的专性真菌菌株用于真菌农药的开发。除此以外,真菌杀虫剂能够直接从昆虫体壁入侵,因而对刺吸式口器害虫也有很好效果。真菌杀虫剂具有较强的垂直与水平扩散能力和较广的杀虫谱。由于受真菌感染后罹病虫体表面可以产生新一代分生孢子,可进一步扩散,因此真菌杀虫剂的垂直与水平扩散能力强,有助于害虫的持续控制与害虫流行病的发生。真菌杀虫剂的多种杀虫机理(营养竞争、组织机械破坏、毒素作用等)使得害虫对真菌杀虫剂产生抗药性的机率几乎等于零。真菌农药生产发酵过程中的培养基以及菌体死亡产生的氨基酸、多肽酶及微量元素等都是作物生长所必需的营养成分;一些杀虫真菌菌株具有菌根功能,能够在植物根际定植,除具有杀虫或抑菌功能外,还附带有改良土壤,改善作物生长条件及提高作物抗逆力和提高产量的功能。真菌农药主要利用天然可再生资源(如农副产品的谷壳、麸皮、玉米等)发酵生产,原材料的来源广泛、生产成本低廉,不与化工产品争夺不可再生资源(如石油、煤、天然气等),有利于自然资源保护和循环经济。要发展绿色防控,我们就要对真菌农药为主的生物农药技术进行集成优化与规范化推广应用,特别是要建立针对不同区域、不同作物的绿色防控技术集成模式研究,建立单一作物或单一病虫的绿色防控技术规程或标准,以供生产实际推广应用。
  真菌农药是现代绿色环保的一个新趋势,使用真菌农药进行绿色防控可以降低施药对人体健康的负面影响,保障农业生产安全,由于化学农药大量使用于蔬菜害虫,地下害虫,导致农产品安全问题频发,传统的农业防治措施已严重影响农业的生产安全,为此,当前农业发展需要由严重依赖化学依赖的传统防治措施转变为提倡综合防治的绿色防控。为了降低农药残留,减少化学农药用量,研究基于天然优良菌株,生产高效杀虫真菌农药新制剂,以达到有效防控害虫,发展高效优质生防产品,是绿色防控农作物病虫害的新趋势。
 
 
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