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报告微生物农药
出版时间:2012苏云金杆菌Bacillus thuringiensis(简称Bt)是在1901年日本人石渡从患病的家蚕体中分离,并根据来源地德国苏云金地区发现而得名,它本身来自于被寄生害虫的虫体中,是一种革兰氏阳性菌,其孢子及伴孢晶体对印度谷蛾等鳞翅目幼虫具有很好的毒杀能力,由于它对鳞翅目、同翅目、膜翅目、鞘翅目、双翅目等10个目的昆虫和螨类等节肢动物,以及动植物寄生线虫、原生动物、扁形动物等有特异性毒杀作用,防效可达到85%以上,具有对人畜安全、害虫不易产生抗性、易于工业化生产等优点,在农业、林业和卫生害虫的防治上得到了广泛应用。苏云金杆菌细菌营养体呈长杆状,两端钝圆,周生鞭毛或无鞭毛,运动或不运动,通常2~8个细菌个体成链状排列,大小约为1.2~1.8μm×3.0~5.0μm。在蛋白胨—琼脂培养基中30℃条件下培养24h,可形成针尖大小的黄色小点(菌落),边缘光滑整齐。条件适宜时,细胞每3~4h个体增殖1代,繁殖速度较快。它可形成圆形、椭圆形芽孢,其生物杀虫的主要作用机理是在芽孢形成过程中,可以在其营养体内合成一种晶体状的蛋白质内含物,即伴胞晶体(parasporal crystal),是一种次生代谢产物;这种晶体状蛋白质内含物所形成的蛋白质晶体称之为苏云金芽孢杆菌蛋白质晶体。苏云金杆菌虽然有较强的杀虫能力,但它仍然只能通过昆虫吞食的方式感染虫体。而在植物体内生活的昆虫和侵害植物根部的昆虫就不太可能吞食到喷在植物上的苏云金杆菌了。因此,人们想到了采用其他的方法,一种方法是将苏云金杆菌毒素基因直接转入植物体内,使之成为含有该基因的抗虫植物;另一种方法是将苏云金杆菌毒素基因导入植物根部生活的细菌及在植物体内部寄生的细菌中表达。苏云金杆菌为一种生物源杀虫剂,它是单基因表达的产物,以胃毒作用为主。它的杀虫谱较广,主要用于防治直翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目,特别是鳞翅目的多种害虫:苏云金杆菌可产生甲体外毒素(α-exotoxin)、乙体外毒素(β-exotoxin)、丙体外毒素(γ-exotoxin)及丁体内毒素(ζ-endotoxin)等毒素而致效,其中最主要的是为丁体内毒素。昆虫取食这种蛋白毒素后,在害虫中肠的碱性环境中,Bt杀虫晶体蛋白溶解,经过中肠蛋白酶的消化作用,将前毒素降解为活性蛋白,释放出对鳞翅目幼虫有较强毒杀作用的毒素,杀虫晶体蛋白(前毒素)在昆虫中肠细胞膜,形成跨膜离子通道或孔,导致细胞溶解,这种毒素使幼虫的中肠麻痹,呈现中毒症状,其表现为昆虫食欲减退、对接触刺激反应失灵、厌食、呕吐、腹泻行动迟缓、身体萎缩或卷曲。昆虫中毒后一般对作物不再造成危害,经一段发病过程,同时,芽孢在消化道内迅速繁殖,最终导致昆虫死亡。幼虫死亡后身体瘫软,呈黑色。外毒素是苏云金芽孢杆菌在生长过程中分泌到胞外的代谢产物,外毒素作用缓慢,它可以抑制依赖于DNA的RNA聚合酶的作用,在蜕皮和变态时起作用,影响RNA的合成。1.昆虫抗药性早在20世纪50年代苏云金芽孢制剂就开始使用,人们亦曾对苏云金芽孢杆菌杀虫剂是否会像化学农药一样产生抗药性提出疑问,在20世纪80年代以前由于一直都没有检测到昆虫的Bt抗性,因而认为,昆虫的抗性问题也是一个遥远的问题,然而,自1983年以来,抗性问题不断在实验室和田间得到发现和证实。如何防止害虫对Bt产生抗性呢?在生产上为了避免害虫产生对Bt的抗性应尽量做到以下7点。(1)Bt轮用生产上要轮换使用杀虫机理不同的几种Bt制剂,目的是为了在害虫对某种制剂产生抗性前轮换其他制剂,以延缓其抗性的产生,轮用的有效性取决于停用或改用另一种杀虫剂后,害虫恢复对前一杀虫剂的敏感性。但是,另外一方面,有交互抗性的菌株间混合不能有效阻止其抗性形成,延缓作用也不大。(2)混合使用不同的Bt制剂将Bt与其他杀虫剂或将不同制剂混合施用,不同杀虫机理的农药间甚少产生交互抗性,混用将延缓抗性的产生,但不适当混用可能会降低Bt的活性。(3)顺序使用不同的Bt制剂首先使用含有毒素种类较少的制剂,再使用含有毒素种类多的制剂。(4)控制使用剂量、浓度和频率可通过人为控制Bt制剂或毒素的使用剂量,通过减少使用Bt的次数和剂量来降低抗性的产生,也就是逐年缓慢减少种群数量以达到最终防治目的。(5)改进Bt喷施技术如使用静电喷雾相当于使用低剂量时的效果。(6)Bt杀虫剂与少量农药混合使用由于苏云金芽孢杆菌与化学农药没有交互作用,所以苏云金芽孢杆菌与低剂量的农药混合使用,既能提高杀虫效果,又能降低两者对害虫的选择压力,还能防治一些对Bt制剂不敏感的虫种,可起到兼治作用,从而延缓抗性的形成和发展,因此,可以在较低的Bt制剂剂量下配合使用增效剂获得较高的防效。(7)Bt植物种植区设立防护带目前,新基因植物多是结构表达单一的毒蛋白基因,很容易导致和加速抗性的产生。在转Bt植物大田设立非抗虫植物,为昆虫提供避难场所,使敏感昆虫较易存活下来,相对增加群体中敏感昆虫的比例,降低抗性害虫的繁殖速度,从而可延缓昆虫抗性形成速度。2.影响Bt杀虫效果的因素(1)菌种的选择苏云金杆菌的不同亚种,目前,已筛选出60个亚种,甚至同一亚种不同菌株对害虫的毒效也存在着明显差异。大多数苏云金杆菌亚种只对鳞翅目有活性,对鳞翅目高活性的苏云金杆菌亚种,库斯塔克亚种和蜡螟亚种对鞘翅目昆虫却无杀伤作用。不同菌株效果差异显著,如库斯塔克亚种HD-I菌株比一般菌株的毒力高20~200倍,而对蚊幼虫低毒,但其中HD-169对蚊幼虫具高毒效(LC50=0.04μg/ml),因此,菌种的选择对杀虫效果至关重要。(2)制剂和剂型菌剂的质量一般以其活孢子数及其致病毒性作为一个重要指标。此外,制剂中芽孢和晶体的相对比例也是影响因素之一,库斯塔克亚种当芽孢和伴晶体1∶1时对印度谷螟毒力最强,而有无芽孢则对粉斑螟毒效无影响,一个无芽孢突变株对粉斑螟毒力与标准菌株无明显差异。我国已实行苏云金芽孢杆菌悬浮剂行业标准化,以毒力效价作为衡量其质量高低的指标。粉剂防治仓虫效果比可湿性粉剂好。主要有可湿性粉剂 (WP)、粉剂 (DP)、颗粒剂 (GR)、水分散性粒剂 (WG)、悬浮剂(SC)、超低容量剂 (UL)、乳悬剂 (ES)、油悬剂 (OF)、水剂(AF) 和胶囊剂 (生物胶囊和化学胶囊) 等。我国Bt产业加工的剂型主要包括粉剂、可湿性粉剂、悬浮剂、颗粒剂。针对目前剂型及害虫特点,可采取撒粉、灌心、喷雾等方法施用。为了解决Bt杀虫谱窄、杀虫速度慢等不足可以通过研制Bt的复合制剂来解决,例如,Bt与病毒的复合制剂,Bt与各种有机、无机化学制剂的复合制剂等手段来提高杀虫效果。(3)目标昆虫不同昆虫或同种昆虫不同虫期甚至同种昆虫不同种群对苏云金杆菌制剂敏感性不同。对以色列亚种,库蚊最敏感,伊蚊次之,按蚊较差。不同昆虫在自然界的习性千差万别,有的食叶,有的蛀茎,其习性是影响昆虫摄菌量的一个重要因素,继而影响苏云金杆菌制剂的防效。(4)环境因素苏云金杆菌制剂本身是一种含活性生物的杀虫剂,生长繁殖需要一定温度和湿度,其活性和稳定性受多种环境因素的影响。芽孢在室内紫外线照射10min,99.9%的活性物质就会失活,暴露在自然光下30min,50%失活;60min,80%失活,太阳光紫外线对芽孢有杀伤作用,因此,苏云金杆菌制剂在贮藏和运输过程中应避免阳光直射,最好在阴天或晴天下午16:00后施药,尽量避免太阳光照射。选用能防紫外线的包裹基质来包裹晶体和芽孢是保护Bt产品的方法之一,对化学农药的包裹制剂于20世纪70年代就已经投入商品化生产,但对生物农药的包裹一直没有找到经济有效的材料,有人曾经采用淀粉作为包裹基质来包裹Bt产品,同时,添加紫外线防护剂,收到了不错效果。温度是影响防效的另一个重要因素,苏云金芽孢杆菌乳剂防治菜青虫,环境温度18℃保存7d后防效为42.7%,28℃在6月上旬防效为91.5%。温度等环境条件不仅作用微生物本身,而且影响昆虫生存以及喷出的雾滴。高温可以加速疾病的发展而导致昆虫快速死亡;用飞机喷雾防治松毛虫,夏天,11:00以前和18:00以后喷洒较11:00~18:00效果好,其原因是前者温较低,山林蒸发量很小,气流较为稳定,喷时雾滴密集,徐徐下沉而不会因温高较细雾滴随气流飘浮和蒸腾作用散失。因此,温度过高过低都不利其发挥药效。1.Bt单施的效果高家合(2005)研究了苏云金杆菌防治贮烟害虫应用效果,试验在云南玉溪、楚雄烟厂烟叶仓库进行,采用两种不同的施用方法:①烟叶均匀喷雾,菌剂0.1g/kg烟叶,清水15ml/g烟叶;②烟包表面喷雾,菌剂0.2g/kg烟叶,清水5ml/kg,从烟叶中分离到贮烟害虫高毒效的苏云金杆菌Bt33、Bt53、BtHB,两个试验点烟叶均匀喷雾菌剂处理对烟草粉螟的防治效果好于烟包表面喷雾菌剂的处理。其中,烟叶均匀喷雾Bt53菌剂处理的防治效果最好。用苏云金杆菌菌剂防治贮烟害虫后对烟叶的化学成分无影响;卷制的单体烟香气质、香气量、烟气浓度、杂气与对照比,评吸分均有提高:刺激性、劲头、余味与对照比差异不显著。2.Bt与化学农药配施的效果采用Bt作为防治小菜蛾幼虫的手段,取得了一定的效果,但目前已产生较高抗性,且存在杀虫效果慢、残效期短、易光解等不利因素,这也限制了Bt在生产中的应用。寻找生物农药与化学农药的结合使用应是一种较为理想的应用模式。吴刚(2001)研究了小菜蛾幼虫经苏云金杆菌预处理后,对有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂敏感性的变化以及预处理对小菜蛾幼虫体内乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽—转移酶和谷胱甘肽的含量的影响,结果表明,苏云金杆菌预处理抗性小菜蛾幼虫后,其对甲胺磷、水胺硫磷和克白威的敏感性分别为未处理组的6.74倍、8.83倍和8.50倍;处理敏感小朵蛾幼虫后则分别为未处理组的2.96倍、169倍和3.88倍。苏云金杆菌预处理抗性小菜蛾,未处理组乙酰胆碱酯酶的Km和Vmax值分别为预处理组的1.86倍和1.56倍,所使用的6种杀虫剂对己酰胆碱酯酶的Km值,处理组为未处理组的1.8倍~2.66倍,苏云金杆菌预处理小菜蛾对羧酸酯酶的Km、K影响不大,能显著地抑制羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性并导致谷胱甘肽含量下降。苏云金杆菌预处理敏感小菜蛾,对乙酰胆碱酯酶的Km和Vmax值和羧酸酯酶的Km和Vmax值以及谷胱甘肽含量影响小大。为了改良Bt剂型,朱丽云(2005)探讨了以明胶—阿拉伯胶为囊壁材料的复凝聚相分离法制备Bt微胶囊剂的加工工艺,并用平板活菌计数法对得到的Bt微胶囊剂进行了抗紫外能力分析及用毒力测定法比较微胶囊前后的杀虫活性。结果表明,经过紫外2h的照射,原Bt菌液平板活菌计数成活率只有11.4%,微胶囊化后的Bt菌液成活率高达78%;相应地,原Bt菌液已基本丧失杀虫活性,而微胶囊化后的Bt菌液对小菜蛾致死率仍达66.7%,比原菌液抗紫外能力大大增强。3.Bt与多角体病毒混用的效果茶毛虫(Euproctis pseudoconspersaStrand)是我国浙江省、江苏省和安徽省等主要产茶省份的茶树重要害虫,发生普遍,常将茶树食成秃枝,严重影响了茶叶的产量和品质,茶毛虫对Bt具有较强的耐药性,由于缺乏针对性高毒力Bt菌株,Bt单剂防效差。茶毛虫核型多角体病毒是茶毛虫的主要病原微生物,对茶毛虫有很强的致病力,但其专一性强,对其他害虫无效,作用速度缓慢。刘琴(2010)研究了苏云金杆菌与茶毛虫核型多角体病毒EpNPV混用对茶毛虫的联合增效作用,5组不同配比对茶毛虫2龄幼虫的共毒系数在177.3~221.7,表明Bt与EpNPV混用对茶毛虫具有显著增效作用。农用抗生素系指由微生物产生的,在低浓度时可抑制或杀灭作物的病害、虫害、草害及调节作物生长发育的微生物次级代谢产物。目前,农用抗生素按照用途可分为畜用抗生素和植物用抗生素两大类,畜用抗生素的品种较多,且相当一部分是与医用抗生素共用的,例如,四环素、金霉素、土霉素等;按作用功能可分为杀菌抗生素、杀虫抗生素和除草抗生素。用微生物的代谢产物来防治植物病害,最早始见于美国、英国、日本等国家,他们用医用抗生素如链霉素、土霉素和灰黄霉素等来防治植物病害。其中,以日本发展最快,居世界领先地位,主要应用的抗生素有9种,如杀菌剂有春日霉素、链霉素、多氧霉素、有效霉素、灰黄霉素、灭瘟素、灭胞素;除草剂有双丙胺磷。我国是农用抗生素生产大国和应用大国,也是农用抗生素研究开展较早的国家。早在20世纪50年代,我国就已开始研究,尽管发展缓慢,仅陆续开发出灭瘟素和放线菌酮等几个有限的品种。进入20世纪70年代后,步伐加快,相继成功开发出井冈霉素、多抗霉素、公主岭霉素等农用抗生素,但是,基本上还停留在“以防为主”的阶段。20世纪90年代以来,由于国家对农业支持力度的不断加大,我国农用抗生素的研究领域显现出了诱人的前景,不仅成功研制出中生菌素和武夷霉素、农抗120等新品种。由于许多新开发的抗生素的防治对象不只是菌类,也有害虫、杂草等,再将它们称为农用抗菌素有些不合适了,所以现在改称为农用抗生素。农用抗生素按防治对象分为杀虫农用抗生素、杀菌农用抗生素、除草农用抗生素、植物生长调节农用抗生素。1.春雷霉素春雷霉素(商品名称加收米)属抗菌素类杀菌剂,低毒。是一种作用机制研究得比较清楚的农用抗生素。主要用于防治水稻稻瘟病。在水稻抽穗期和灌浆期施药,对结实无影响。春雷霉素喷洒在水稻植株上,在体外的杀菌力弱,保护作用较差,但对水稻的渗透力强,能被水稻很快内吸并传导至全株,对水稻稻瘟病菌的治疗作用很强。此外,防治西瓜细菌性角斑病、桃树流胶病、疮痂病和穿孔病等病害也有特效。但对多数真菌(镰刀菌、小丛壳菌、圆孢菌、盘圆胞菌、毛盘胞菌、长蠕胞菌、赤霉菌、青霉菌等)、细菌、酵母菌等效果较差。由于春雷霉素对某些作物(大豆、茄子、葡萄等)会产生药害,这也影响了它的市场价值,以至于曾一度用量下降。近年来,日本通过对春雷霉素菌中引起药害的基因片段进行改造,开发了效果更佳但无药害的新菌种,使春雷霉素重新焕发了青春。2.井冈霉素井冈霉素(Jinggangrnycin)是我国科学家沈寅初院士于20世纪70年代开发成功的第一个微生物农药,由吸水链霉菌井冈变种代谢产生。从1976年起,在我国大量生产使用井冈霉素,目前,已成为我国使用面积最广、亩用成本最低的无公害农药。它是1973年由上海市农药研究所在江西井冈山地区土壤中发现的。它是作用于病原菌能量代谢系统的抗生素,对纹枯病菌的主要储存糖——海藻糖的酶活性有强烈的抑制作用(海藻糖酶能分解海藻糖为葡萄糖,使其能在菌丝体内运输),从而阻止纹枯病菌从菌丝基部向顶端输送养分(葡萄糖),从而抑制菌丝体的生长和发育。它的成功开发取代了对人畜与环境影响最大的有机砷农药,成了当今产量和使用面积最大的农用抗生素。3.中生菌素可防治苹果斑点落叶病、轮纹病和炭疽病等真菌病害。蒋细良等(2003)的研究结果表明,中生菌素的作用机制,是使病原真菌的蛋白质的合成受阻,从而导致DNA、RNA继续合成而起到杀菌作用。对真菌是使丝状菌丝变形,抑制孢子萌发并能直接杀死孢子。对农作物的细菌性病害及部分真菌性病害具有很高的活性,同时,具有一定的增产作用。4.武夷菌素1979年,从福建省武夷山区采集的土壤中分离而得。其产生菌为不吸水链霉菌武夷变种,武夷菌素对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌有抑制作用,而对真菌的抑制活性更强。干扰病原真菌蛋白质的合成,造成菌丝原生质渗漏,致使菌丝畸形生长,并抑制病原菌菌体菌丝生长、孢子形成、萌发和影响菌体细胞膜渗透性,从而达到防治真菌病害的效果。在农业生产上,武夷菌素对蔬菜、果树、粮食和经济作物真菌病害有很好的防效,尤其对番茄叶霉菌病、黄瓜黑星病、番茄灰霉病、柑橘流胶病、柑橘树脂病以及大豆灰斑病、西瓜枯萎病、芦笋茎枯病及月季花花白粉病等有防治效果,同时,还具有一定的增产作用。5.农抗120它是由中国农业科学院在北京郊区土壤中分离得到的,是一种碱性核苷类农用抗生素,农抗120是一种广谱抗真菌的农用抗生素,通过抑制病原菌的蛋白质合成而发挥其杀菌作用。农抗120主要用于瓜类、烟草、苹果、葡萄、大白菜、小麦、玉米等作物的白粉病、炭疽病、枯萎病、纹枯病等,对人、畜为中等毒性。它的防治对象主要是土壤传染、气流传染和茎秆腐烂3大类作物病害,而农抗120通过作物吸收后,迅速传导到植株各部位,并产生一系列的生理变化及生化过程,可以有效地抑制病菌孢子体萌发,使菌丝生长变形,内部原生质凝固,蛋白质无法形成,使镰刀菌酸无法产生,或受到抑制,失去活力,自然无法堵塞维管束,无致枯能力,枯萎病也就不会发生了。农抗120是通过提高植物自身的免疫力,起到防病治病作用的。6.公主岭霉素(Gongzhulingmycin)它又称为农抗109,系1971年由吉林省农业科学院植物保护研究所在吉林省公主岭土壤中发现的一株放线菌所产生。此菌株与不吸水链霉菌相近,故定名为不吸水链霉菌公主岭新变种。公主岭霉素是由脱水放线酮、异放线酮、制菌霉素、荧光霉素、奈良霉素B及苯甲酸组成的混合物,它对细菌抑制不明显,但对不少真菌病具有很强的抑制性。公主岭霉素主要用于种子处理,防治高粱散黑穗病、谷子粒黑穗病和莜麦黑穗病等。此外,对苹果灰斑病、梨赤星病、大豆紫斑病、棉炭病、桑白绢病、玉米圆斑病、水稻恶苗病、水稻稻曲病、水稻胡麻叶枯病、稻苗期瘟病和蔬菜立枯病等作物病害有效。制剂有0.25%可湿性粉剂,对人、畜为中等毒性。通常,它与三唑酮(粉锈宁)、拌种双等农药混用以提高其药效。1.阿维菌素阿维菌素,英文名称Avermectins,是由日本北里大学大村智等和美国Merck公司首先开发的一类具有杀虫、杀螨、杀线虫活性的十六元大环内酯化合物,由链霉菌中灰色链霉菌发酵产生。主要对革兰氏阳性菌有效,而对革兰氏阴性菌效果差。其中以阿维霉素A的活性最高,特别是对梭菌、链球菌和杆菌有效;而阿维霉素B对葡萄球菌的活性最高。喷施叶表面可迅速分解消散,渗入植物薄壁组织内的活性成分可较长时间存在于组织中并具有传导作用,对害螨和植物组织内取食危害的昆虫有长残效性。主要用于家禽、家畜体内外寄生虫和农作物害虫,如寄生红虫、双翅目、鞘翅目、鳞翅目和有害螨等。杀虫作用机制与一般杀虫剂不同的是,它干扰神经生理活动,刺激释放γ-氨基丁酸,而γ-氨基丁酸对节肢动物的神经传导有抑制作用,螨类成虫、若螨和昆虫与幼虫与药剂接触后就会出现麻痹症状,不活动不取食,2~4d后死亡。因不引起昆虫迅速脱水,所以它的致死作用较慢。但对捕食性和寄生性天敌虽有直接杀伤作用,但因植物表面残留少,因此,对益虫的损伤小。阿维菌素可作为防治家畜体内外寄生虫的驱虫剂,更多的用于防治各种农业害虫、害螨,但对鳞翅目类害虫无效。阿维菌素被用于防治柑橘的锈螨、橘全爪螨、橘芽瘿螨、橘短须螨、斑真叶螨、茶半蚨螨、矢尖盾蚧及实硬蓟马;防治棉花各种螨类及潜蛾、棉叶夜蛾;以及防治观赏植物的潜叶蛾、苜蓿蓟马、小长管蚜类、桃蚜;马铃薯叶甲;果树螨类、圆盾蚧及烟草夜蛾、天蛾等,用途十分广泛。阿维菌素的制剂为1.0%乳油。另外,约有十余种阿维菌素与其他农药的混配制剂。阿维菌素已成为替代甲胺磷等剧毒农药的理想药剂之一。2.华光霉素也称为日光霉素、尼柯霉素,是具有杀螨、杀真菌活性的农用抗生素,其分子结构属核苷肽类抗生素,是一种具咪唑啉酮结构的杀螨抗生素。由我国苏州地区土壤样品中分离出的唐德轮枝链霉菌S-9,经发酵产生的。作用特点是:华光霉素是由唐德轮枝链霉菌S-9发酵产生的农用抗生素,因其分子结构与细胞壁中几丁质合成的前体N-乙酰葡萄糖胺相似,因而对细胞内几丁质合成酶发生竞争性抑制作用,阻止葡萄胺的转经,干扰细胞壁几丁质的合成,抑制了螨类和真菌的生长。本品严禁与碱性农药一起使用;避免在烈日下使用,以傍晚使用为宜;本品应现用现配,喷雾要均匀周到。它对人畜安全,对环境无影响,主要用于防治苹果的山楂叶螨和柑橘的全爪螨,并对多种真菌病害有效。对作物无药害,在正常使用剂量下,对天敌安全。制剂有2.5%可湿性粉剂。3.浏阳霉素又叫大环四内酯类抗生素,浏阳霉素为一触杀性杀虫剂,对螨类具有特效,对蚜虫也有较高的活性。可用于棉花、果树、瓜类、豆类、蔬菜等作物防治螨类及蚜虫。使用浓度为1000~3000倍。多与有机磷、氨基甲酸酯类农药混配使用,以达到增效及扩大杀虫谱的效果。蔬菜施用后,安全采收期短,仅24h,不会影响收获期的蔬菜及时上市。与其他生物杀虫剂相比,菜喜杀虫速度更快,施药后当天可见效果,对顽固害虫(小菜蛾、蓟马等)高效。双丙氨磷(Bilanafos)又称为双丙氨酰膦等,它是日本明治制果公司于1980年所开发的除草农用抗生素,产生菌为吸水链霉菌属(Streptomyces hygroscopicus)是一种具有氨基膦酸结构的抗生物质。是能产生既抗细菌、又抗真菌的抗生素,并且有强烈的杀草活性,能防除一年生和多年生的农田杂草,如野荠菜、猪殃殃、雀舌草繁缕、婆婆纳、匍匐冰草、看麦娘、野燕麦、藜、莎草、草、早熟禾、马齿苋、狗尾草、车前、蒿、田旋花、问荆等。对阔叶杂草的防除效果优于禾本科杂草。它可在杂草各生长期作茎叶处理。在蔬菜和果园行间施药为60~200g/667m2;在防除苹果、柑橘、葡萄园中一生杂草的用量为35%制剂0.33~0.5L/667m2,防除多年生杂草的用量为0.5~0.67L/667m2,防除蔬菜田中一年生杂草为0.2~0.33L/667m2。有32%和35%浓缩可溶剂。双丙氨磷对人畜为中等毒性,是一种速效和持效兼而有之的除草剂。双丙氨磷在植物体内代谢物质为L-体草铵膦,它可以通过抑制植物体内谷酰胺的合成,导致氨的积累,从而抑制光合作用中的光合磷酸化,导致植物死亡。1963年,我国首次将真菌用于杂草的生物防治,利用炭疽病“鲁保一号”防治大豆菟丝子。1966年以后,生物除草剂“鲁保一号”推广到全国20多个省、市、自治区,防治效果稳定在80%以上。目前,从事农抗研发的单位已有40多家,原药生产企业达到50多家,复配生产企业达到120多家。我国登记注册的农抗类品种24种,其中,防病农抗15种,杀虫农抗5种,除草农抗1种,植物生长调节剂农抗3种。从产量和产值综合来看,已实现大规模生产的最大品种是阿维菌素,其次是井冈霉素。从应用面积看,已实现大规模生产的最大品种也是井冈霉素,其次是阿维菌素。水稻稻瘟病是我国稻区和世界其他稻区最为严重的病害,朱飞翔(2010)用21.2%春雷霉素·氯苯酞WP对水稻稻瘟病进行了防治研究,试验设在湖南省测阳市北盛镇,试验田冬闲,水稻稻瘟病历年发生严重,土壤为浅红黄泥。结果表明,该药剂对稻瘟病有较好的防治效果,有效成分用量为238.5g/hm2、310g/hm2和381.6g/hm2时,对水稻叶瘟的防效分别为64.35%、70.91%和76.04%;对穗瘟的防效分别为62.04%、68.95%和74.51%;与空白对照相比其增产率分别为9.33%、16.20%和20.47%。谭万忠(2008)研究了重庆地区茶树病害种类及武夷菌素对茶病的田间控制效果,共查明病害16种,而以云纹叶枯病和轮斑病对茶树的危害最严重。采用武夷菌素原药的600倍液并按15L/667m2的用量对茶树叶面喷雾2次。以对照病叶率计算武夷菌素对茶树云纹叶枯痛、轮斑病和其他叶斑病的防效,分别为71.33%、65.38%和87.78%;而按病害严重度计算分别为61.02%、77.08%和79.01%,经统计学显著性测验表明,武夷菌素对这些茶树病害的相对防病效果与多菌灵的病害控制效果没有显著的差异(P>0.05),但处理与对照茶树病害的病叶率和病情指数的差异都达到了极显著水平(P<0.001),这表明,武夷菌素对荼云纹叶枯病和轮斑病具有很好的控制效果,可以代替多菌灵在茶叶生产中应用。孙英健(2005)研究了不同阿维菌素B1a浓度对4种土壤微生物生长和呼吸强度的影响及对土壤中蚯蚓的急性毒性,供试土壤采自南京、成都、武汉及长春,取自表层10cm下的土壤,蚯蚓取自中国农业大学饲养场,取个体体重在300~600mg、环带明显、2月龄以上的成熟蚯蚓为试验用蚯蚓。结果表明,土壤中阿维菌素B1a浓度在83.3mg/kg以上时对4种土壤细菌均表现出明显的抑制作用,但对土壤真菌不表现抑制作用,高浓度阿维菌素B1a对土壤微生物的呼吸强度有抑制作用,并且在不同土壤其作用有差异,采用滤纸接触试验和人工土壤试验测定阿维菌素对蚯蚓的急性毒性(半数致死量,LD50),接触毒性LD50为4.63μg/cm2,土壤法试验测定的LD50在处理后第7d和第14d分别为24.13mg/kg和17.06mg/kg。许小龙 (2002) 研究了阿维菌素对十字花科蔬菜主要害虫的生物活性及防治小菜蛾、菜青虫的田间应用效果,试验在南京市郊甘蓝田中进行,将药液均匀喷洒在钵栽无虫卵的小青菜上,药后1d、5d、10d、15d、20d和25d分别采摘叶片于室内塑料杯中,48h后检查结果,试验表明,阿维菌素4mg/L和8mg/L对菜青虫和小菜蛾的防效在95%以上时持效期10~15d,阿维菌素与高效氯氰菊酯 (1∶6)、与杀虫单 (1∶299) 复配对小菜蛾防治有显著的增效作用和良好的田间效果。1.白僵菌的定义白僵菌是一类寄主范围广且致病性强的昆虫病原真菌,在真菌分类学上属于丝孢纲Hyphomycetes,丛梗孢目Moniliales,从梗孢科Moniliaceac,白僵菌属Beauveria。由于白僵菌是寄生菌,繁多的寄主,导致形态学特征多变,其菌体由菌丝和分生孢子组成,常见白僵菌共有3种:球孢白僵菌、小球孢白僵菌和布什白僵菌。其中,球孢白僵菌的寄生范围广,能够侵染鳞翅目、鞘翅目、同翅目、膜翅目、双翅目等15个目149科的707种昆虫。由于白僵菌具有对环境和温血动物无害,易培养、杀虫谱广、致病力强等特点,已广泛应用于农林害虫的防治,仅我国防治松毛虫的年使用面积就达到60万hm2。白僵菌的菌落成绒状,从卷毛状到粉状,有时呈绳索状,但很少形成束丝梗;白色,稍后或变成淡黄色,偶成淡红色;背面无色或淡黄色到粉红色。分生孢子梗多,着生在营养菌丝上,粗1~2μm;产孢细胞(瓶梗)常浓密簇生于菌丝、分生孢子梗或膨大的泡囊(柄细胞)上,球形或者瓶形,颈部延长成粗1μm、长达20μm的产孢轴,轴上具小齿突,呈膝状(“之”字形弯曲)的产孢细胞和泡囊常增生,在分生孢子梗或菌丝上聚成球形或卵形的相当于密室的孢子头,在低倍镜下即可看到。分生孢子球形或近球形,透明,光滑,(2~3)μm×(2.0~2.5)μm。所谓白僵虫就是白僵菌的分生孢子落在昆虫体上,在合适温湿条件下,即可发芽直接侵入昆虫体内,以昆虫体内的血细胞及其他组织细胞作为营养,大量增殖,以后菌丝穿出体表,产生白粉状分生孢子,从而使害虫呈白色僵死状,称为白僵虫。2.白僵菌毒素(1)白僵菌素白僵菌的杀虫成分为白僵菌素(Beauveria),是一种环状缩羧肽,是从球孢白僵菌菌丝体内纯化出来的,用丙酮和酒精可以提取,对多种昆虫有毒杀作用。(2)球孢白僵菌素球孢白僵菌素是从白僵菌和蜡介轮枝菌(Verticillium lecanii)中分离出的另一种不同于白僵菌素的缩羧肽,此毒素比白僵菌素毒性高。(3)卵孢霉素球孢白僵菌、卵孢白僵菌、金色毛壳霉(Chaetomium aureum)、染色卵孢霉(Oosporacolorans)和侧面毛壳孢(Chactomium trilaterate)在代谢过程中都产生卵孢毒素,其结构已经被鉴定。卵孢毒素对许多昆虫有毒杀作用;对小麦、燕麦、烟草以及豆科植物也可以产生药害。白僵菌的传播,主要靠分生孢子,借助气流、水和虫体的互相接触而传染到健康的虫体,白僵菌对昆虫侵染主要有两种途径:一种是通过与昆虫接触从昆虫的体壁、气门、节间膜、气孔及伤口等外部途径侵入;另外,一种是在昆虫取食、呼吸时,通过消化道、呼吸道等内部途径侵入。害虫发病初期,昆虫运动呆滞,幼虫经白僵菌处理后取食减少,对碰触反应比较迟钝;食欲减退,静止时或全身倾侧或头胸俯状,呈萎靡乏力的状态。皮肤则明显失去光泽,虫体渐变为淡黄色,略肿胀,出现僵直症状。有些病虫的体皮上还有大小不一的黑褐色病斑,个别的胸腹足上环绕一条黑色带状的病斑。随着病势的发展,患病昆虫身体转侧,有时吐出黄水或排泄软粪,不久即死。刚死的虫体,皮肉都很松弛,身体柔软,过2~3h后开始变硬,常变成粉红色。尸体硬化1~2d后,先在气门、口器及各环节间生出绵状白毛,死后3~4d白毛布满全身,而且白毛上又逐渐长满石灰状白粉,几周后自粉渐变为黄色,上面又生出许多针状结晶。落入土壤中的白僵菌还能在土壤中过冬,在第2年害虫发生期,通过气流的传播再传染害虫,并导致死亡,表现为一次施药,多年有效的效果,故为良好的“以菌治虫”的生物防治制剂。白僵菌制剂为低毒杀虫剂。对人、畜和天敌昆虫安全,不污染环境,但对作蚕和家蚕有害,在蚕区不能使用。1.菌剂含量白僵菌在温度、湿度条件基本相同的情况下,菌剂的含孢量越高,治虫的效果亦显著提高。2.温度白僵菌的孢子一般在5~35℃、相对湿度85%以上可以萌发。若菌体遇到较高的温度自然死亡而失效。其杀虫有效物质是白僵菌的活孢子,最适温度为24~28℃,24h萌发率90%以上,40h分生孢子开始产生。如温度过低(15~10℃)萌发,生长比较缓慢,72~88h才能达到90%以上萌发率,产孢量比适温要低10倍。高温干燥害虫虽死,但往往长不出白色菌丝和分生孢子,病菌不易蔓延;低温干燥时病菌也不易于流行。低温潮湿,只要温度有短时间上升则可形成不同程度的流行,适温高湿的条件下,病菌最易流行。3.相对湿度白僵菌杀虫受一定温度、湿度的影响,但湿度是主要因子。低湿度有利于孢子的萌发和形成,湿度以25%~50%最为适宜,过干、过湿都不利孢子萌发。孢子萌发和菌丝生长都需要高的相对湿度,以100%最为适宜,而95%时孢子发芽率显著降低,湿度90%以下则不利于孢子萌发。而白僵菌孢子一旦侵入害虫体内,即不再受外界湿度影响,适温下可迅速致死松毛虫。低温、低湿度最不利白僵菌侵染致病。4.光照在黑暗条件下,菌丝伸长速度很缓慢,但菌落显著较厚。此种菌落经过一个阶段的光照处理后,可以形成大量孢子,其孢子产量较始终在有光条件还多。在一定光照度范围内,孢子数量随光照强度增加而增加。在可见光中,光波较短的蓝绿色(500nm以下)比光波较长的红黄光(565nm以上)更有效。5.剂型最早生产的球孢白僵菌杀虫剂剂型产品采用的是含有大量载体或培养料的粉剂,该产品不仅运输不方便,而且效果也不稳定。随着科学技术的发展,白僵菌的生产工艺得到了提高,方便了产品的运输与应用,并陆续有可湿性粉剂、乳剂、油剂、混合制剂、无纺布菌条等多种剂型产品被开发研制出来。不同剂型的球孢白僵菌杀虫剂防治害虫的效果也存在着较大差异。例如有研究显示白僵菌的混合粉剂比油剂防治马尾松毛虫的效果要好。不同剂型的球孢白僵菌杀虫剂具有各自的特点,例如可湿性粉剂明显地提高了孢子粉润湿性,使用方便;乳剂和油剂提高了孢悬液分散度与黏附力,具有黏着力强、渗透性好的特点;混合制剂提高了对害虫的防治效果,加快了害虫的死亡速度;白僵菌无纺布菌条可以有效地改善白僵菌孢子的微生态环境,并能在适宜的环境条件下促进孢子的萌发和再生。此外,为了增加球孢白僵菌杀虫剂的活力与杀虫效果,在制剂中还经常添加一些辅助剂、紫外保护剂和增效剂等。(1)原粉剂与粉剂利用真菌杀虫剂固体发酵产品,连同固体培养基一起粉碎,便成为原粉剂。若利用旋风分离等分离方法,将固体培养基表面生长的真菌孢子分离提纯,便得到了含孢量较高的高孢子粉。为了增强分生孢子对周围环境的抵抗力,增加真菌杀虫剂的存活力,人们又将高孢粉进行进一步加工,制成粉剂。(2)微胶囊剂、混合剂和干菌丝为了延长真菌杀虫剂的菌丝或孢子暴露在环境中的存活时间和增加侵染效果,人们尝试着用可溶性淀粉、明胶、氯化钙等为囊壁材料,对白僵菌丝或孢子进行微胶囊化包被。无纺布菌条是日本日东电工公司Fucushima等发明研制出的一种新型的真菌杀虫剂新剂型。(3)可湿性粉剂、乳剂和油剂可湿性粉剂是以白僵菌的孢子粉加入湿润剂和载体混合而成的一种剂型;乳剂是利用乳化剂将白僵菌分生孢子制成水悬液的一种制剂形式;而油剂是以油为稀释剂,将分生孢子制成孢子悬液的一种形式。1.不同剂型白僵菌的效果白僵菌粉剂已大面积推广应用,但白僵菌的菌粉体积大,运输、贮藏不方便,用菌量大,效果不稳定。与水剂相比,油剂在低的相对湿度下更有利于孢子的萌发,同时,在高温下也更能延长孢子的寿命;油剂还有利于孢子在疏水基质上的吸附,如昆虫体壁或植物表面,可以说,它是一种用于防治农林害虫的有效剂型。黄金水(2004)在福建省云霄县研究了白僵菌超低容量油剂林间应用对生物多样性的影响,结果表明,未防治区和白僵菌油剂防治区的物种数分别为473种和392种,而化学防治区的物种数只有266种;化学防治和白僵菌油剂防治均降低了物种的丰富度和多样性,同时,也增强了物种的优势度,但化学防治区与未防区的差异显著,白僵菌油剂防治区与未防区的差异不显著,尤其对天敌和非目标昆虫无显著影响。2.白僵菌与化学杀虫剂配施的效果蔡国贵 (2002) 研究了应用白僵菌与溴氰菊酯混合防治马尾松毛虫,通过应用白僵菌粉与4种浓度溴氰菊酯粉混合后不同时间孢子萌发情况测定,以及用纯菌粉、药粉和菌药不同比例混合粉,对马尾松毛虫室内毒力测定和林间防治试验比较,筛选出菌粉与0.05%溴氰菊酯粉按4∶1比例混合,防治效果最好,并经大面积推广防治示范,平均防治效果达95%以上,分别较纯菌粉和药粉效果提高14.9%和29.5%,具有明显的增效作用,马尾松毛虫死亡高峰期提前5~7d,减少松针损失量,能及时控制住高虫口林分害虫的严重危害,经济效益、社会效益和生态效益显著。3.白僵菌与生物杀虫剂配施的效果采用生物Bt杀虫剂和球孢白僵菌混合溶液对酒曲害虫黑菌虫毒杀,是一种降低污染和生产成本、增强杀虫效果、提高产酒率的混合微生物杀虫剂。李新社(2009)研究了苏云金杆菌(Bt)和球孢白僵菌混配对酒曲害虫黑菌虫的毒杀效果。研究结果表明,在温度40℃、相对湿度73%~75%条件下,苏云金芽孢杆菌杀虫剂与球孢白僵菌杀虫剂以5:4混配时能有效地杀死酒曲害虫黑菌虫,杀虫至第15d可以使黑菌虫的校正死亡率达93.33%。4.白僵菌不同放菌方式的效果白僵菌的释放形式对于防治效果显得十分重要,徐金柱(2001)研究了放菌方式对白僵菌防治光肩星天牛效果的影响,试验研究了悬挂布氏白僵菌无纺布菌条和喷雾两种不同放菌方式对光肩星天牛成虫的死亡率、产卵量和白僵菌活孢率的影响,并研究了在自然条件下无纺布菌条的带菌量变化情况。结果表明,无纺布菌条放菌方式对成虫的杀伤力明显高于喷雾放菌,尤其是在放菌3~7d后;成虫产卵的刻槽数也明显低于喷雾组;在自然条件下,菌条上的孢子的活孢率和喷雾放菌间差异显著。白僵菌对寄主昆虫的致病性受环境因素的影响,一般高湿环境下昆虫的发病率较高。孙鲁娟(2001)研究了不同温、湿度下白僵菌对棉铃虫幼虫的致病力,结果表明,3个浓度处理的棉铃虫在温度为25℃时的致死中时(LT50)最短,死亡速度最快,死亡率最高;高于或低于此温度时,棉铃虫的LT50延长,死亡速度减慢。相对湿度发生变化时,感病棉铃虫死亡速度和死亡率明显不同。相对湿度为95%左右时,棉铃虫死亡速度最快,死亡率最高;相对湿度低于70%时,棉铃虫死亡率显著降低。自从1879年梅契尼柯夫最先从奥地利金龟上分离到金龟子绿僵菌以来,已有100多年的历史。绿僵菌可以划分为3个种,即金龟子绿僵菌、黄绿绿僵菌和白色绿僵菌,其中黄绿绿僵菌下分为5个变种,分别是黄绿绿僵菌新变种1、黄绿绿僵菌新变种2、黄绿绿僵菌新变种3、黄绿绿僵菌小孢变种、黄绿绿僵菌大孢变种;金龟子绿僵菌下分4个变种。分别是金龟子绿僵菌新变种1、金龟子绿僵菌新变种2、金龟子绿僵菌小孢变种、金龟子绿僵菌大孢变种。绿僵菌是一种具有很强致病性的昆虫病原真菌,该菌的寄主范同比较广,能寄生直翅目、鞘翅目、半翅目、同翅目、双翅目、膜翅目、鳞翅目等8个目42个科200多种昆虫,还能寄生螨类及线虫等,可以有效地防治金龟子、蝗虫、马尾松毛虫、小菜蛾、蜚蠊、鞭角华扁叶蜂、白蚁等,和白僵菌一样,绿僵菌对人、畜和作物都无毒害,是当前研究和应用最多的虫生真菌之一,在许多国家常常被制成真菌杀虫剂来防治蝗虫、叶蝉等有害昆虫。和其他大部分病原真菌一样,绿僵菌的分生孢子首先附着于寄主体表,一旦能正常萌发生长,则产生入侵菌丝,最终导致寄主死亡。绿僵菌对寄主的入侵是寄主与病原菌之间的生理生化作用的综合结果,可通过体壁、气门、消化道等多种途径侵染宿主,其中,体壁途径是主要方式。这种侵染方式体现了真菌的特点。在这个过程中绿僵菌形成特殊结构(如附着胞等),同时分泌各种相应的酶(如几丁质酶等),破坏寄主体表,侵入寄主体内,与此同时,需要克服昆虫体表上的某些物质的抑制作用以及寄主体内的一系列免疫活动。其致病过程一般可以分为以下5个阶段。1.孢子附着于昆虫体表主要是通过非特异性的物理结构,即绿僵菌分生孢子表面的“小杆层”可附着于昆虫表皮。2.孢子萌发分生孢子附着在寄主昆虫体壁后,经过一系列生化反应,在适宜的温度、湿度条件下萌发,分生孢子萌发形成的芽管直接穿透表皮或形成附着胞牢固的附着在表皮上,然后从附着胞上长出细长的侵入丝深入表皮,这个过程是在芽管萌发生长时产生的机械压力和其在生长过程中分泌的相关酶的联合作用下共同完成。分泌的酶可降解体壁中的蛋白质和几丁质等物质,从而使孢子萌发的芽管得以穿透体壁。3.菌丝在虫体内大量生长菌丝侵入虫体后,可以在昆虫体腔和组织内大量生长繁殖,破坏了昆虫的各种细胞和组织,对昆虫体内和体表组织的蛋白质代谢产生影响,使淋巴中的过氧化物酶活性降低等一系列破坏作用。4.产生毒素大部分虫生真菌在侵入寄主之前就已经战胜了寄主的保卫反应,这是因为毒素起了重要的作用,绿僵菌可以产生一系列环状六肽素,又称破坏素,多为小分子缩羧肽及蛋白酶类,其中破坏素A和破坏素E的杀虫活性最强。首先是这些毒素可以抑制寄主细胞的免疫反应,如降低昆虫吞噬细胞的数量和活性,改变浆细胞的形态,引起体液免疫中酚氧化酶活性的改变等。5.寄主死亡菌丝在寄主体内开始大量繁殖,侵入寄主的所有器官,最终导致使虫体僵硬;菌丝从寄主体内穿出,产生新的感染单位并发生扩散。关于绿僵菌将寄主致死的原因,传统的观点认为,是菌丝在虫体内迅速增殖,大量消耗吸收了寄主的营养而最终导致寄主死亡。在绿僵菌的作用下,虫体活动减弱,部分试虫还抽搐、翻腾,头部扬起并左右晃动,体色逐渐由绿色变为灰色。随后,虫体呈灰褐色,出现僵直状死亡,保湿培养,虫体长出白色菌丝,后被绿色分生孢子覆盖。1.绿僵菌菌剂的剂型用绿僵菌防治农林害虫已有近百年的历史,但制剂的商品化进展却十分缓慢,在绿僵菌生产工艺方面,单纯的液体发酵生产的孢子或菌体,因活性和耐储性降低而受到限制。目前,工业上主要采用传统的液固双相发酵生产工艺生产真菌孢子粉,固相发酵阶段存在搅拌不均、通透性差、发酵周期长和设备价格偏贵等缺点。(1)粉剂是直接将绿僵菌的分生孢子粉与一定量的填充物或添加物的制成品混合的产品形式,填充料是一些吸收性能较差的惰性物质,最常用的填充物质是滑石粉、陶土、黏土等。一般的粉剂含重量为5%~10%的孢子和90%~95%的填充料,填充料的pH值及其缓冲能力、对化学抑制性物质的吸收能力及其对微环境的优化能力都是影响粉剂中孢子存活率、活性的主要因素。(2)可湿性粉剂这是绿僵菌的孢子粉加入湿润剂和载体混合而成的一种剂型。可湿性粉剂含有50%~80%孢子、15%~45%填充料、1%~10%调配剂和3%~5%湿润剂。(3)油剂这是以油为稀释剂,将分生孢子制成孢悬液的一种形式,在相对湿度很低的环境中有利于孢子萌发,高温环境下又能延长孢子的寿命,还有利于孢子对疏水基质的吸附如昆虫体壁或植物表面。与水剂相比,油剂在低的相对湿度下更有利于孢子的萌发,同时,在高温下也更能延长孢子的寿命。油剂还有利于孢子对疏水基质的吸附,如昆虫体壁或植物表面。(4)干菌丝为液体发酵产物的应用提供了新的空间,丰富了真菌杀虫剂的剂型,在解决干菌丝制备的一些瓶颈问题后,该剂型应该得到较为广泛的推广应用。(5)颗粒剂这是指分生孢子(或菌丝等侵染体)与载体混合搅拌而成的一种颗粒状制剂,将原菌粉吸入过筛的炉渣或沙子中即可得简单的颗粒剂。典型的颗粒剂含5%~20%孢子、80%~95%载体和1%~5%黏合剂。(6)漂浮剂这是针对水田环境而研发的,利用一些辅助材料使得制剂漂浮在水面上,或吸附于水稻等作物的茎秆上,从而在水面形成了绿僵菌菌环,水田害虫沿着稻株潜水或上浮时容易沾染绿僵菌,从而被感染致病或死亡。2.影响绿僵菌杀虫效果因素(1)化学试剂绿僵菌制剂杀虫速率较慢的缺点,有效解决的途径之一是与化学杀虫剂混用。因此,在野外使用绿僵菌时应避免与这些除草剂同时使用或混用。人们为了克服这个缺点,研究者们将低浓度的化学杀虫剂、植物源杀虫剂及其他生物杀虫剂与真菌杀虫剂混合制剂以取得更快、更好的杀虫效果,这样既可显著的提高防效,又能减少化学杀虫药物的使用量,从而达到节约成本和绿色农业的效果。(2)高温绿僵菌分生孢子萌发的最适宜温度为28℃,绿僵菌在25~32℃有较好的杀虫效果,28℃时杀虫效果最好,当温度高于28℃时,绿僵菌的杀虫效果优于白僵菌。(3)病毒意大利蝗痘病毒包涵体在环境中较稳定,能长期保存,能起到长效作用,将此病毒与绿僵菌混合接种蝗虫具有很强的杀虫效果。利用生物杀虫剂杀虫的互补性和共同作用防治蝗虫,具有重要的实际意义。1.绿僵菌与化学农药配施效果宋漳 (2001) 研究了化学杀虫剂对绿僵菌的影响及菌药混用效果,结果表明,6种化学杀虫剂皆对绿僵菌分生孢子有程度不同的抑制作用,浓度愈高,抑制作用愈强,但氧化乐果对绿僵菌孢子萌发抑制作用最小。对马尾松毛虫的生物测定结果表明,绿僵菌 (含孢量为1.9×1010个/L) 与敌杀死 (1∶60000),辛硫磷 (1∶10000),灭杀毙 (1∶25000) 和灭幼脲1 (1∶15000) 混用有明显的增效作用,其LT50值比单用绿僵菌 (含孢量为1.9×1010个/L) 分别提前了7d、6d、5d和3d。秦长生(2008)研究了绿僵菌相容性杀虫剂筛选及混用防治椰心叶甲,根据6种常用杀虫剂的常规使用浓度、亚致死浓度、次亚致死浓度对金龟子绿僵菌菌株菌落生长的影响结果,筛选了与绿僵菌相容的杀虫剂,并选用适当剂量的杀虫剂与绿僵菌混用,防治椰心叶甲,结果表明,供试的6种杀虫剂对绿僵菌生长有不同程度的抑制作用,其中,杀虫单的抑制作用最弱,亚致死剂量药剂5d后对菌落生长的抑制率为15%,10d后下降到5.90%,次亚致死剂量5d和10d对菌落生长的抑制率均低于5%,与绿僵菌有较好的相容性。低剂量杀虫单与绿僵菌混用防治椰心叶甲成虫具有协同作用,亚致死剂量和次亚致死剂量的杀虫单和绿僵菌混用,防治椰心叶甲的致死率分别达93.33%和81.11%,要明显高于单独使用绿僵菌(75.56%)和单独使用亚致死和次亚致死剂量杀虫单(10%~30%),具有较好的应用前景。2.绿僵菌与生物农药配施效果高书晶(2010)研究了杀蝗绿僵菌与植物源农药混用对亚洲小车蝗的杀虫效果,室内测定结果表明,植物源农药印楝素和苦参碱与绿僵菌混合施用时对亚洲小车蝗的防效显著增强,表现明显的协同作用。印楝素和绿僵菌混用与单独施用绿僵菌相比对亚洲小车蝗的LT50缩短了约3.17d,苦参碱和绿僵菌混用与单独施用绿僵菌相比对亚洲小车蝗的LT50缩短了约1.81d;田间小区试验表明,印楝素和苦参碱与绿僵菌混合施用的防效都达到90%以上。差异显著性分析表明混合施用和单独施用绿僵菌的差异显著。因此,植物源农药与绿僵菌可以结合用于防治亚洲小车蝗,其机理是农药通过影响昆虫外骨骼的发育,使真菌杀虫剂更易侵入虫体。3.绿僵菌不同放菌方式的应用效果陆永跃(2003)研究了绿僵菌不同放菌方式对香蕉假茎象甲种群的控制作用,结果显示,田间布施绿僵菌对香蕉假茎象甲种群有一定的控制作用。接种式放菌后3个月寄生率达到高峰,未清理蕉园、清理蕉园和对照蕉园象甲成虫寄生率分别为18.60%、14.29%和4.0%。其后未清理蕉园寄生率为8%~16%,清理蕉园寄生率为5%~9%。淹没式放菌处理不同类型蕉株对香蕉假茎象甲均有较强的控制作用,且处理留头蕉茎的控制作用强于处理成长蕉株。当绿僵菌孢子浓度为8×108ml时,成长蕉株、秋季留头蕉茎和冬后留头蕉茎上假茎象甲被绿僵菌寄生所对应的存活率分别为0.3215、0.1286和0.1062,干扰作用控制指数分别为0.3568、0.1415和0.1222。应用无纺布菌条防治光肩星天牛和松褐天牛广泛使用,每棵树木上均放置无纺布菌条,是一种淹没式的放菌方式,虽能取得一定防治效果,但成本较高,无法在山高坡陡树灌丛密的森林中大面积应用。为提高其使用价值,夏成润(2005)研究了金龟子绿僵菌无纺布菌剂与引诱剂结合使用防治短角幽天牛的试验,结果显示了绿僵菌无纺布菌条与引诱剂结合防治短角幽天牛具较大潜力。昆虫杆状病毒是已知昆虫病毒中的最大类群,也是发现最早、研究最多的昆虫病毒。昆虫病毒的最大特点是能够形成包涵体,一个包涵体中含有一个或多个病毒粒子。根据包涵体是否存在可将其分为包涵体病毒(occluded baculovirus,OV)以及非包涵体型杆状病毒(nonoccluded baculovirus,NOV);其中,将包涵体病毒按形态又可分为核多角体病毒属(nuclear polyhedrosis virus,NPV)和颗粒体病毒属(granulosis virus,GV)。而核多角体病毒属又可根据病毒粒子包膜中的粒子数不同,而划分为多粒包埋型核多角体病毒(multiple nuclear poly.hedrosis virus,MNPV)和单粒包埋型核多角体病毒(single nuclear polyhedrosis virus,SNPV)。1.核型多角体病毒(NPV)NPV是一类在昆虫细胞核内增殖的、具有蛋白质包涵体的杆状病毒,多在寄主的血、脂肪、气管、皮肤等细胞的细胞核内发育,故称核型多角体病毒。它的数量在昆虫病毒中占首位,例如,在我国已报道的290余种昆虫病毒中,NPV就占了212种。核型多角体病毒寄主范围较广,主要寄生鳞翅目昆虫。经口或伤口感染。经口进入虫体的病毒被胃液消化,游离出杆状病毒粒子,通过中肠上皮细胞进入体腔,侵入细胞,在细胞核内增殖,之后再侵入健康细胞,直到昆虫致死。病虫粪便和死虫再传染其他昆虫,使病毒病在害虫种群中流行,从而控制害虫危害。病毒也可通过卵传到昆虫子代。专化性强,一种病毒只能寄生一种昆虫或其邻近种群,只能在活的寄主细胞内增殖。2.质型多角体病毒(CPV)昆虫质型多角体病毒在昆虫细胞质内增殖,具有蛋白质包涵体,侵染昆虫中肠细胞,宿主范围相对较广,约250种,其中,80%为鳞翅目,16%为双翅目,3%为膜翅目,1%为鞘翅目和脉翅目。质型多角体病毒主要通过食入感染,且它只感染昆虫的消化道。全世界已记载过的CPV的宿主已超过200种。我国对昆虫质型多角体病毒的研究从家蚕病害的研究开始,已报道的有30种,其中,研究得最多的是家蚕CPV。此外,还研究过马尾松毛虫CPV、油松毛虫CPV、茶毛虫CPV、棉铃虫CPV、舞毒蛾CPV、小地老虎CPV和黄地老虎CPV等。3.颗粒体病毒(GV)颗粒体病毒主要通过食入来对昆虫进行感染,它可以感染的昆虫组织多为真皮、脂肪组织、肠皮膜细胞。其杀虫机理是,包涵体进入虫体后,在碱性胃液的作用下释放出病毒粒子,病毒粒子在昆虫体内大量增殖,影响昆虫正常的血液循环,从而导致昆虫细胞的死亡。杆状病毒是昆虫及某些无脊椎动物的重要病原体,是研究最为深入的昆虫病毒。昆虫杆状病毒对许多害虫比较敏感。杆状病毒占所有可感染昆虫病毒的60%以上。目前,至少已有600多种昆虫(主要是鳞翅目昆虫)和其他无脊椎动物中发现杆状病毒感染。它们对宿主具有高度的专一性,对脊椎动物和植物则十分安全。杆状病毒应用最成功的例子是巴西黎豆夜蛾NPV,在大豆上应用近100万hm2。棉铃虫NPV在中国每年应用近10万hm2。野生型昆虫杆状病毒杀虫剂具有对人畜、环境安全,且不产生严重抗性的优点,但是,其缺点也很明显。首先是杀虫谱狭窄,相对于化学农药的广谱,其一般只对几种昆虫起作用,如家蚕病毒(BmNPV)不感染柞蚕,而柞蚕病毒也不感染家蚕,有些病毒虽然也交叉感染,但其对其他宿主的感染毒力显著降低。其次是潜伏期长,杀虫速度缓慢。其对害虫的田间致死时间一般需7~14d,而不像化学农药那样快速杀灭害虫。由于杆状病毒的上述特点,特别是它对人畜、天敌和环境比较安全,因此,它是生产绿色食品必不可少的生物农药,其市场前景看好。但是,野生型杆状病毒制剂由于杀虫速度相对较慢,寄主范围窄等缺陷,限制了其商业化生产和推广应用速度。野生型杆状病毒制剂由于杀虫速度相对较慢,施用后4~14d才表现出杀虫活性,且繁殖体系难以扩大,寄主范围窄等缺陷,对高龄害虫需用量大等缺点,限制了其商业化生产和推广应用速度,商品化生产困难。因此,应用价值没有得到充分发挥,生产和推广受到极大的限制。为了提高其毒力,加快杀虫效率,通过基因工程技术对杆状病毒进行重组,以获得新一代高效、安全的病毒杀虫剂。构建重组杆状病毒杀虫剂的方法也在不断创新,主要技术路线有3条:一是鉴定并去除某种非必需基因来增加杀虫效果;二是插入某些外源基因以提高杀虫速度;三是通过修饰、缺失与宿主范围相关的基因来拓宽病毒的杀虫谱。其中,插入外源基因是目前构建重组病毒杀虫剂最主要的方法。目前,人们主要对其进行基因重组改造,已成功实现重组表达的有利尿激素、保幼激素酯酶、羽化激素、蝎子毒素、植物蛋白酶抑制剂、昆虫病毒增强蛋白基因等。这些外源基因大致有3类型:①昆虫激素类物质,能破坏害虫的正常生长,引起体内生理调控紊乱;②细菌毒性和昆虫毒素,作用于害虫,引起害虫麻痹,停止进食,提早死亡;③植物蛋白酶抑制剂,能使害虫消化功能受阻,生长发育不良或导致死亡。野生型病毒比重组病毒具有更强的环境适应能力,在野外环境中,最终占优势的往往是野生病毒。这说明重组病毒对环境的影响和危险较低。与其他杀虫剂相比,杆状病毒杀虫剂的特点主要表现在以下6个方面。(1)杆状病毒对脊椎动物及所有植物均无病原性,且不能进入哺乳动物细胞核中,因此,不会对哺乳动物造成危害。(2)大多数杆状病毒的宿主域只限于昆虫的某一个科或属,宿主域较为狭窄,与相对无选择性的化学农药相比风险较小,对害虫的天敌、有益的昆虫和人体无害。(3)已成为严重公害的化学杀虫剂残毒问题应用杆状病毒杀虫剂在环境中不会遗留有害残毒,对环境无污染。(4)杆状病毒杀虫剂可与其他防治手段和谐共存,在害虫综合治理计划中具有更大的应用范围。(5)杆状病毒可以很好地适应和回避昆虫的防卫机制,没有严重的抗性问题,但重组杆状病毒杀虫剂尚未大面积推广,因此,有关安全性还需要大量的田间应用试验。(6)活体微生物杀虫剂的作用方式通过微生物增殖使昆虫感染疾病,在昆虫体内有一个生病的过程。但是这相对化学农药立竿见影的效果来说,它的作用速度较慢,一般要10~20d才显露出来。但害虫一旦感染后,一般都滞食或停止摄食直至死亡。作为化学农药的替代品,杆状病毒要得到更大的规模推广应用,必须解决以下几个方面的问题:①提高病毒的杀虫活性和作用速度;②提高在恶劣环境(如高温、干旱、高辐射等)条件下的可应用性;③提高生产效率和减少生产成本;④提供药效持久、使用方便的新剂型;⑤深入了解病毒在害虫—作物系统的适应性,充分发挥病毒可持续控制害虫的作用;⑥充分发挥病毒杀虫剂在环境友好方面的优越性,并为使用者和公众所普遍接受。由于病毒是专性细胞内寄生物,只能在活的寄主细胞内增殖,它是通过大量饲养健康幼虫—幼虫喂食病毒后死亡—从虫尸中提取病毒的途径来生产的。某些昆虫集群饲养难度较大,通过这些昆虫来繁殖病毒,操作繁琐,生产成本高。因此,有的地方难以接受,给推广带来一定的影响。因此,杆状病毒杀虫剂的生产只能采用原寄主整体昆虫(体内法)或其离体的细胞培养生产(体外法)。1.体内法是美国Sandoz公司20世纪70年代末研发成功,并用于HZNPV(商品名:ELCAR)杀虫剂的生产。该方法生产成本较低,增殖的病毒遗传稳定性较好。但体内法劳动强度较大,在达到一定规模后,进一步扩大并不能减少单位产品的成本。另据报道,昆虫自身引发的某些微有机体对病毒产品的污染也难以避免。2.体外法是通过大量培养昆虫细胞进行生产。大规模培养昆虫细胞的方法很多,综合起来可分为两种类型:贴壁细胞培养和悬浮细胞培养。体外法具有很大的灵活性,不存在体内法的缺点。但脆弱的昆虫细胞培育需氧量很大,在大发酵器中培育,充分供氧难以实现。若采用连续培养法,病毒在体外经多次传代,会产生“传代效应”即病毒突变而使某些基因片段丢失,导致缺损感染现象。这些突变的病毒与原接种病毒相比,在基因组特性、病毒毒力等方而有较大的差异,尤其降低了病毒的毒力。另外该法设备投资大,培养基及牛血清等价格高昂,所生产的病毒难以在价格上与其他杀虫剂竞争。但目前细胞培养法在一些方面取得了重要进展,包括无血清介质的开发利用、细胞耐受株的研究以及发酵手段上的改进等。因此,采用整体活虫生产病毒杀虫剂仍是当前杆状病毒杀虫剂生产的主要方法。用此法生产重组杆状病毒杀虫剂时,由于其杀虫效果明显提高,使幼虫提前死亡,也就必然导致病毒产量降低。要解决该问题,一是降低昆虫细胞培养成本,开发细胞耐毒耐受株;二是改良现存的活体昆虫生产方式,如确定幼虫的最佳感染时期、感染剂量以及收获病毒的最佳期,实现在大龄幼虫期进行病毒生产;三是寻找替代宿主,利用替代宿主易繁殖、饲养技术成熟的特点进行大规模生产,同时解决一种宿主不能生产多种病毒的问题。苜蓿银蚊夜蛾核型多角体病毒作为新型生物杀虫剂已应用于农作物病虫害防治。范晓军(2007)对构建的重组杆状病毒(AcMNPV-BmKIT-Chi)进行了杀虫活性和生物安全性初步研究。结果显示,重组病毒和野生型病毒的LC50分别为7.5×102PIB/ml,3.3×104PIB/ml,重组病毒比野生型病毒具有更好的杀虫活性;检测了该重组病毒和野生型病毒对小鼠的易感性,所试小鼠未见明显急性毒性反应,高剂量重组病毒灌胃小鼠的脾脏增大,小鼠胸腺、脾、肾组织切片未有异常,重组病毒对小鼠具有较高的生物安全性。胡蓉(2002)测定了AcNPV.Bt.En复配剂对甜菜夜蛾幼虫的毒力,AcNPV的添加对Bt具有增效作用,并且两者在不同配比条件下,显示出不同的杀虫效果。当Bt与1.0×105PIB/mg的AcNPV复配时,LC50=(19.7±2.6)μg/ml,该混剂对Bt单剂的共毒系数为355,明显高于Bt与1.0×103~1.0×104PIB/mg 的AcNPV复配时的共毒系数(CTC分别为236和174)。化学农药的广泛使用带来了一系列的环境问题,也给人类带来了严重的危机感。于是,生物防治成为害虫综合治理的主要手段之一。低毒、低残留、易降解对环境友好的生物农药成为当今农药届研究的热点,如植物的次生化合物质、苏云金芽孢杆菌、白僵菌、绿僵菌、昆虫病毒等已被大量应用于害虫的综合治理中,为害虫的生态控制带来了显著的成效。在害虫的生物防治策略中,昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematodes)是近几十年发展起来的一种有潜能的生物防治因子,昆虫病原线虫是一类新型的生物杀虫剂,由于它具有较高的毒力、杀虫范围广、能主动寻找寄主、易于人工培养且成本低廉、使用安全等优点,而成为当前国际生防领域研究热点之一。昆虫病原线虫广泛分布于斯氏线虫科(Steinemematidae)和异小杆线虫科(Heterorhabditidae)。在分类上属于动物界(Animalia)、线虫门(Nematoda)、尾感器纲(Secernentea)、小杆目(Rhabditida)。昆虫病原线虫一生可分为卵、幼虫和成虫3个虫态。幼虫期共4个龄期,其中,只有第3龄幼虫可存活于寄主体外,也是唯一具有侵染能力的虫态,又称为侵染期幼虫(Infective juveniie)。1.斯氏线虫斯氏线虫是害虫防治中研究最多的线虫种类。因其较易饲养和处理,常用于庭院和花园。在田间应用中,小卷蛾斯氏线虫(Steinernema carpocapsae)是防治毛虫幼虫是最有效的。在实验室和田间试验中,它可以防治草地螟、夜蛾和钻蛀虫(木蠹蛾)。夜蛾斯氏线虫(Steinernema feltiae)防治蚊类幼虫非常有效。有时也用于防治蘑菇蝇蚊和温室中的其他土栖害虫。但是,斯氏线虫对防治蛴螬、根蛆、松墨天牛等效果不好。某些商业产品声称对某些害虫防治有效,其仅仅是根据人工条件下的实验结果,通常不能反映田间的应用效果。2.异小杆线虫异小杆线虫的应用不是很普遍,主要是由于其比较难饲养,并且对环境条件更加敏感。然而,在防治蛴螬方面,其田间试验效果要比斯氏线虫效果好。异小杆线虫对防治苗圃害虫也很有效,如取食植物根部天牛和柑橘叶甲。3.索科线虫我国幅员辽阔、地形地貌复杂、气候多样、昆虫种类繁多,拥有较丰富的索线虫资源。昆虫寄生索科线虫广泛寄生于蔬菜等农、林、医害虫体内,它能主动侵染宿主,其寄生率即等于害虫的死亡率,并可在自然界再循环,有后续的防治作用;保护利用索科线虫的自然控制作用,可以不用或减少使用农药,因而具有巨大的生防潜力和广阔的应用前景。开始不表现明显病症,后行动迟钝、腹部异常膨大、食量减少或不取食。虫体异常透明,可从病虫外看到线虫。昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematodes)是昆虫的重要天敌类群之一,现已发现3000种以上的昆虫被线虫寄生,被寄生昆虫主要表现为发育不良、生殖力减退、滞育或死亡,在昆虫病原线虫一共生菌复合体对昆虫的致病作用中,起主要作用的是共生菌。昆虫病原线虫共生细菌寄生于昆虫病原线虫肠道内,二者互惠共生。目前报道的昆虫病原线虫细菌革兰氏染色阴性,该菌兼性厌氧、化能异养,属肠杆菌科(Enterobacteriaceae),包含两个属:嗜线虫致病杆菌属(Xenorhabdus)和发光杆菌属(Photorhabdus)。侵染期线虫将共生菌释放到昆虫的血腔后,这些细菌迅速繁殖,即在昆虫血腔内释放共生菌,共生菌大量繁殖并分泌杀虫物质,产生毒素导致昆虫患败血症,并分解昆虫组织,为线虫生长提供营养,同时,产生抗菌物质抑制其他杂菌的生长,为线虫的繁殖发育提供理想的环境。近几十年研究发现,昆虫病原线虫共生菌能够产生多种有应用潜力的生物活性代谢产物:抑菌物质、杀虫蛋白、抗肿瘤物质和胞外酶等,其中产生抗生素是昆虫病原线虫共生菌的普遍特征,也是共生细菌抑制其他微生物在昆虫尸体内定殖的主要原因。大量研究表明,这些抗生素具有较广的抑菌谱,能广泛抑制细菌、真菌和酵母菌等。昆虫病原线虫及其共生菌的杀虫机理是一个非常复杂的问题。目前对其杀虫机理的了解主要包括以下5个方面。(1)线虫及其共生菌对寄主血淋巴有破坏作用有效的昆虫病原线虫必须能躲避或破坏昆虫的各种防御机制(内部的和外部的)。当线虫侵入寄主后,寄主的血淋巴对外界异物的侵入有各种不同的防御反应,主要是寄主吞噬细胞和其他m细胞对共生菌初期产生的抵抗作用,一般在3~12h达其抵抗最大阈值。24h后共生菌能破坏这种抵抗反应并大量繁殖,进而破坏寄主的主要器官。(2)线虫和共生菌均能产生毒素线虫产生的毒素除了直接作用于寄主血淋巴外,还可能在保护共生菌免受寄主的防御机制中起作用,破坏寄主的免疫系统,使共生菌能在寄主血淋巴中快速增殖,最后使寄主死亡。和许多其他革兰氏阴性细菌一样,线虫共生菌在生长过程中能产生内毒素和外毒素。有些昆虫可能被外毒素杀死而其他昆虫可能对内毒素和线虫毒素更敏感。(3)共生菌次级代谢物也有杀虫作用共生菌代谢物抑制多种微生物的有效组分已被分离,这些组分除了能广泛抑制细菌、真菌和酵母菌外,对昆虫还具有毒杀作用。(4)虽然共生细菌是引起寄主昆虫死亡的主要原因,线虫分泌的毒素对昆虫也有致死作用1.紫外光由于昆虫病原线虫对干燥和紫外线辐射较敏感,太阳辐射对昆虫病原线虫有很强的杀伤力,在紫外线直接照射时,只需几分钟线虫就会死亡。所以,对叶部昆虫的防效不是很好,但近年来随着抗干燥剂和抗辐射剂的推广应用,昆虫病原线虫也被广泛应用于叶面害虫的防治。对线虫与多种保护剂,如抗蒸发剂、保水剂、黏合剂、紫外保护剂等的混用增效作用系统研究发现,保护性助剂的应用对于保护线虫、提高大田实际防效有明显作用。2.湿度湿度被认为是最重要的气候因子。线虫不能忍受干燥,即使90%以上的高湿度,露于空气中的线虫也会很快死亡。3.温度温度是影响昆虫病原线虫存活和防效的重要因子。温度影响线虫的成熟和生长、繁殖、迁移率、保存和线虫的呼吸。温度是影响线虫成活的最主要因素,不同线虫品系对温度的耐受差异可能与其最初的自然生长环境有关。经过适当前处理,线虫可以在液氮中长期贮存或者耐受短期高温。4.土壤土壤的质地及理化性质也是影响线虫防效的重要因子,S.glaresi在沙土中比在泥土块中更快感染龟背蔗龟,致死率也更高;S.feltiae(Agriotos)对碱性土壤的忍耐力比酸性强,25℃下,在pH值为5~11的水溶液中,10d后未发现明显死亡,而pH值为3~4的水溶液中则出现明显死亡。5.杀虫剂许多昆虫病原线虫对多种化学农药及抗菌素和黏附剂等具较强的抵抗能力,因此,在农林病、虫、杂草的综合防治中,将它们与线虫混用,可降低防治成本并有效地提高防治效果。研究发现乐果、乙酰甲胺磷、代森铮、辛硫磷、敌杀死等对斯氏线虫比较安全,田间利用线虫与乐果混用防治竹象虫,可明显提高防效和保笋率。主要线虫杀虫剂产品,小卷蛾斯氏线虫、夜蛾斯氏线虫、格氏斯氏线虫、蝼蛄斯氏线虫、嗜菌异小杆线虫、大异小杆线虫等。依据昆虫病原线虫产品的特征可将其分为液剂、颗粒剂、水分散性颗粒剂、粉剂、线虫胶囊、虫尸剂。1.液剂贮存前,先将线虫用抗生素清洗,然后把溶液贮存在真空、充有氮气和二氧化碳的密封容器中。溶液中还可以继续添加其他抗生素,线虫液剂可根据需要溶于一定量的水中直接喷施。2.颗粒剂、水分散性颗粒剂将昆虫病原线虫溶液用一定的喷雾设备以液滴的形式一滴一滴的喷出,液滴落在装有粉状物质的圆盘上,圆盘转动或振动使液滴外包裹一层粉状物质,形成内部含水、大小为1~10mm的小颗粒即水分散性颗粒。使用时,水分散性颗粒可以在短时间内甚至几分钟内恢复昆虫病原线虫活力,便于溶水后施用。3.粉剂用直径小于50μm非纤维状纤维素与昆虫病原线虫溶液混合制成,纤维素吸水诱导线虫进入脱水休眠状态。使用前需水化恢复线虫活力,然后溶于水中直接喷施,它一般不会堵塞喷雾设备。4.线虫胶囊用水凝胶、复合剂、昆虫病原线虫混合均匀形成直径为0.4~5mm线虫胶囊,可以直接以固体状施用,或用藻酸钠溶液溶解线虫胶囊再以液状喷施。5.虫尸剂它是在线虫感染的虫尸体表包裹两层包装材料后适当脱水干燥制成,在田间试用取得了很好的防治效果。商业性生产的线虫制剂的贮存要求成本低并使线虫经常处于质量好、合适应用的条件下。要达到这个目的,必需抑制线虫的活动,以防止其体内含的脂类和糖原储备下降。过去常用的方法是把线虫清洁后保存在低温通气的水中或混以海绵、活性炭等低温贮存,不同线虫种对贮存要求的温度不同,其中斯氏属线虫通常保存在5~10℃的低温下,异小杆属线虫则在10~15℃中。近年来逐步发展了较为稳定的、质量较好的线虫制剂,即用活性炭、聚丙烯酰胺、藻酸盐凝胶或通过黏土等物质使线虫部分干燥。活动处于抑制状态以降低其代谢,从而使线虫获得保存。1.昆虫病原线虫与黏合剂混用由于昆虫病原线虫对湿度、温度和紫外光等环境条件要求较高,难于适应现有的生态环境,因而成为其大面积推广应用的障碍。徐洁莲(2000)研究了昆虫病原线虫与黏合剂混用的增效试验,应用一定浓度的水溶性黏合剂POA与病原线虫混合,试验连续2年采用喷雾法,使用喷枪,把不同处理的线虫液喷于龟背天牛幼虫、桑天牛幼虫最末2个排粪孔,清除地面的粪粒,7天后检查幼虫是否有排粪,确定幼虫是否死亡。结果表明,该方法可提高线虫的存活率、毒力及对寄主的致死速度。LRT50为0.74,共毒系数大于100,混剂增效显著。田间防治龟背天牛、桑天牛的效果比单用病原线虫提高10%~25%。POA是一种有利用价值的增效剂。昆虫病原线虫制剂商品化过程中,延长有效货架时间,以便于长距离运输和选择田间应用的最佳时间,是线虫产业化生产的关键技术之一。2.昆虫病原线虫与农药混施昆虫病原线虫的单独使用时剂量大,成本较高,为了提高昆虫病原线虫小卷蛾斯氏线虫(S.carpocapsae)品系对褐纹甘蔗象的防治效果,降低使用成本,王果红(2007)利用昆虫病原线虫与化学农药混用防治褐纹甘蔗象,将4000条/ml感染期线虫与48%毒死蜱EC(1000mg/L)、70%吡虫啉(500mg/L)混合施用于国王椰子,7d后对幼虫的防效为96%,明显优于单剂毒死蜱(68.96%)、单剂吡虫啉和小卷蛾斯氏线虫(68.42%~76.52%)的防效;混剂处理7d对成虫的防效为88.89%,亦明显优于单剂毒死蜱(72%)、单剂吡虫啉(2.5%)和小卷蛾斯氏线虫(27.78%~52.63%)。东北大黑鳃金龟是黑龙江省地下害虫的优势种,为了探索防治该害虫的有效方法,张丽坤(1999)研究了斯氏线虫与常用杀虫剂混用时对东北大黑鳃金龟的毒杀效果,将40%氧化乐果稀释500倍、1000倍、2000倍和4000倍4个浓度,其他3种杀虫剂按有效成分的含量与氧化乐果稀释相同浓度,用清水作对照。分别取稀液5ml装入培养皿中(药液高不超过1cm),每皿加入相同数量斯氏线虫,12h、24h、48h、72h后分别从各培养皿中取样,显微境下观察,测定线虫的死亡率。结果得出,该线虫对氧化乐果、灭杀毙、辛硫磷均有较强的抗性,而甲基异柳磷对该线虫有较大的毒性。室内试验表明,该线虫分别与氧化乐果及灭杀毙混用对蛴螬的毒杀均有明显的增效作用,它与氧化乐果混用的共毒系数略高于与灭杀毙混用。微生物除草剂是指能在人们控制的条件下有效地被用来防除特定杂草的活体微生物产品或微生物代谢产物,即利用活体微生物和利用微生物产生的代谢产物进行杂草防除。狭义的微生物除草剂是指“直接利用微生物本身进行杂草防治”;广义而言,微生物除草剂是指利用能快速繁殖的杂草病原菌活体或由微生物产生的具有杀(抑)草毒性的代谢产物来开发的杂草生防制剂。由杂草病原菌的繁殖体和适宜的助剂组成的微生物制剂叫做活体微生物除草剂。利用微生物所产生的对植物具有毒性的代谢产物进行杂草防治的除草剂叫做微生物源除草剂,也叫做农用抗生素除草剂。活体微生物除草剂是将杂草的致病菌进行大量培养,制成标准化的制剂,像化学除草剂一样,当杂草处于敏感生长阶段时,于苗前或者苗后施用,使杂草病害流行,从而实现控制杂草的目的。该方法在短时间内可有效地控制草害,适用于防治农田、草坪及公园中的杂草。按照发展生物除草剂的标准,有望作为候选或已发展成生物除草剂的有36种,已经使用或商品化或极具潜力的有19种。活体微生物除草剂的作用方式是孢子、菌丝等直接穿透寄主表皮,进入寄主组织、产生毒素,使杂草发病并逐步蔓延,影响杂草植株正常的生理状况,导致杂草死亡,从而控制杂草的种群数量。已报道的有除草潜能的微生物类型主要是:真菌、细菌、病毒等。1.具有杂草生物防治的真菌主要包括了9个属:①刺盘孢菌属;②疫霉属;③镰刀菌属;④交链孢霉属;⑤柄锈菌属;⑥尾孢霉属;⑦叶黑粉菌属;⑧壳单孢菌属;⑨核盘菌属。2.从杂草根系土壤的微生物菌群中筛选出的具有除草活性的细菌可以作为开发微生物除草剂的重要资源,正日益受到广泛的重视。具有除草潜能的根际细菌主要集中于8个属:①假单孢菌属;②肠杆菌属;③黄杆菌属;④柠檬酸细菌属;⑤无色杆菌属;⑥产碱杆菌属;⑦欧文氏菌属;⑧黄单胞细菌。Camperico是日本新研究的茎叶处理细菌除草剂,其有效成分是细菌Xanthomonsas campestris pv.poannua,用于防治高尔夫球场的早熟禾,防效可达90%以上,且专化性强,具有种间选择性。目前,活体微生物除草剂是国外研究和开发的热点,这是由于它有许多化学除草剂所不具备的优点:①微生物资源丰富,繁殖速度快,生产周期较短;②对人、畜、天敌等非靶标生物安全,而且不会污染环境;③由寄主杂草分离得到的植物病原菌对寄主植物一般具有种间特异性,选择性较高。微生物源除草剂是利用微生物所产生的次生代谢产物——即植物毒素,进行杂草防治的一种新型的微生物除草剂。微生物能产生很多的代谢产物,它们有结构和生物活性多样性及易被生物降解的特点。在这些代谢产物中有使植物感病,产生病斑或枯萎的活性物质成分,而这种活性物质成分侵入寄主植物,使其感病,破坏其细胞结构,以达到杂草防治的目的。微生物源除草剂的作用机理完全不同于活体微生物除草剂,前者主要作用于植物体内敏感的分子靶标,但这些靶标与化学合成除草剂之间很少存在共同的分子靶标部位。微生物所产生的这些次生代谢产物,无论在大小或在化学结构方面都存在较大的差异,它们有的是多肽类物质,有的是萜类化合物,有的是大环脂类化合物,还有的是酚醛树脂类化合物等。这些植物毒素在宿主特异性方面也存在很大差异,有些只对单一植物种或仅对一个品种具有毒性,而这些毒素则对宿主外的一些植物也具有毒性。后者往往即便是非特异性的也具有一定的选择性,像由链霉菌属的放线菌所得的茄香霉素,它对稗草和马唐等具有除草活性是非特异性的,但对栽培作物诸如水稻等则无毒害,又具有选择。以下按植物毒素的来源分别加以介绍:1.来源于真菌的植物毒素来源于真菌的其他植物毒素,如AAL-toxin、cornexistin和tentoxin等都具有除草活性。AAL-toxin及其一些结构类似物能抑制神经酰胺合成酶的活性,引起鞘氨醇的迅速积累,细胞膜的破裂。2.来源于细胞的植物毒素产植物素养素的细胞大多是革兰氏阴性菌,常见的有假单孢菌属、欧文氏菌属、黄单孢菌属和少量革兰氏阳性菌,如疮痂病链霉菌和缠绕棒杆菌和一些非荧光假单孢菌。病原细菌Pseudomonas syringae pv.phaseolicola能使Kudzu的叶片出现萎黄病的病症,产生局部坏死。经研究发现这种缺绿症是该菌所产生的植物毒素phaseolotoxin所致。这种毒素一旦进入植物内部将向枝端感染,导致植株的矮化、失绿、严重的导致植物叶片坏死。微生物源除草剂与许多人工合成的传统除草剂相比,有以下的特点:①化学结构新颖,一般农药化学难以合成,是一种的潜在的新型植物毒性化合物;②与活性微生物除草剂相比,更易储存、利于剂型加工和使用方便;③天然植物毒素一般为多靶标作用位点和方式,不容易引起杂草产生抗性;④选择性较强,有相当一部分植物毒素为寄主专化性毒素,易于在环境中降解,而且大多数对哺乳动物低毒,对非靶标生物较安全;⑤开发和登记等费用都要低于化学除草剂。微生物除草剂产品通常应具有贮藏期长、使用简便、成本低和高效的特点。目前,生物除草剂研究多是利用真菌进行生产除草剂,真菌的孢子是目前认为最适宜作为生物除草剂的部分。而在几种常见的孢子当中,无性繁殖的孢子或分生孢子在实验条件下最容易生产,并且是在自然条件下传播病害的最普遍方式。因此,孢子是作为真菌除草剂侵染接种体的最佳材料。许多真菌生物除草剂在使用前可以以干孢子粉的形式在常温下贮存1~2年。孢子是在液体或固体基质上发酵培育的,经过机械收获孢子和烘干处理,可加工成孢子粉制剂备用。在近期研究中剂型成为首要问题,从剂型入手可以减少生物除草剂对露水的依赖。1.固体剂型固态剂型的真菌除草剂通常是由在液体发酵中不能产生孢子的真菌通过固体基质发酵的方法生产获得。许多种谷物被用做真菌生长载体和生物除草剂的生产使用材料,包括稻、大麦、粟、小麦等。真菌在其中经过一段时间的培养之后,将培养物质干燥磨碎成颗粒状后使用。真菌除草剂制成固体颗粒剂型使用有以下特点:真菌制成胶囊剂,缓慢释放,在极端环境中具有缓冲能力;固体颗粒中的营养成分能充当真菌的营养补充,使真菌产生较长的持效性。2.液体剂型液体剂型的真菌除草剂往往用于苗后的杂草控制,最简单的液体剂型是孢子水悬液,通常加入0.1%吐温20(Tween 20)做湿润剂,这种制剂通常作为标准对照和用于与新的复杂剂型比较。在病原真菌感染杂草的理想条件下,这种简单的水悬液也可取得良好效果。液体剂型主要包括以下3种。(1)改良型乳剂改良型乳剂是由含有小液滴的连续油相组成,这种剂型的生产潜力是能够降低生物除草剂的蒸发作用。这种剂型克服了对露水的依赖同时能降低所需病原菌孢子的浓度,但它仍存在缺陷。由于它所需油的含量较高(>30%),使得成本增加,并增大了制剂的黏稠度,需要特殊的喷洒装置例如空中辅助喷头。此外,高剂量的油可能对植物产生毒害从而影响非靶标植物的生长。(2)油包水的水乳剂(WOW)将含水的细小油滴分散在连续水相而制成的。这种乳液含有至少一种亲脂性表面活性剂和一种亲水性表面活性剂。病原菌孢子可以存在于最内层的水相或最外层的水相,或在两水相都能存在。WOW乳液实质上已被人们认识一段时间,尽管已应用于医药、化妆品、食品工业,但未曾用于农业和园艺方面,有待进一步开发利用。(3)其他液体剂型人们试图用长链脂肪醇作外层包裹剂来减少水分蒸发,但问题在于外层包裹物对污染物敏感、易分解。病原菌孢子萌发刺激物如铁螯合剂、营养物质等都能缩短病原菌对低湿度的敏感期。植物毒素和一系列酶及酶抑制剂可作为助剂使用,后者通常对任何病原菌及除草化合物都具有特效。水剂是真菌除草剂最常用的剂型。这是因为水价廉易得,使用及后处理方便,对环境无副作用,并且植物病原菌保持活力都需要自由水的存在。最简单的真菌除草剂应用方式就是对水喷施,但是,许多杂草表皮层覆盖有一层蜡质,阻止了液态真菌除草剂在其表面的吸附和均匀分布。制剂中有限数量的真菌孢子在杂草表面能够尽可能均匀分布显得尤为重要。表面活性剂具有润湿杂草植株,促进真菌孢子在植株表面均匀展布的作用。1.Devine制剂1981年在美国获得登记注册,是第一个被注册的真菌除草剂。该菌最早分离自柑橘林中垂死的Morrenia odorata Lind.植株,最高防效可达95%,施药后的有效除草期可达2年以上。然而所有藤本植物对该制剂都具有敏感性,因此,对它的使用受到限制。2.Collego制剂由美国开发的已商品化的最成功的茎叶处理真菌除草剂。“Collegeo”是一种含干燥孢子的可湿性粉剂,施后防效可达90%以上。它是将长孢状刺盘孢(Colletotrichum gloeo-sporiocidef.sp.aeschynomene)的孢子加工成可湿性粉剂,该制剂可用于防除水稻及大豆田中的弗吉尼亚田皂角等杂草。Collego制剂对杂草专一,用喷雾器对叶面作常规喷雾即可。它的应用、储藏和施用方式与一般苗后茎叶处理除草剂类似。3.Biomal制剂这是加拿大第一个注册的微生物除草剂,为一种包含橙刺盘孢菌锦葵专化型真菌孢子的制品,用于控制圆叶锦葵、苘麻等杂草。该真菌在茎和叶柄上引起凹陷溃烂,剂量为每毫升2×106孢子的悬浮液将产生最好的的杂草控制效果,但该真菌侵染杂草要求10h以上结露期的30℃以下的温度条件使用。4.Casst制剂从Alternaria spp.分离出的真菌除草剂,主要用来防除决明(Cassiatoral.)。5.Bialaphos制剂这是从1株链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)培养物中分离并开发的1种广谱性内吸型除草剂。化学结构为2-氨基-4-甲基磷酰-乙酰-丙氨酰-丙氨酸。它对杂草的作用比百草枯缓慢,但比草甘膦迅速。6.Biochon(Koppert)制剂从温带森林中分离出的一种重要树木腐烂真菌,用于防止伐树树椿再生,病原菌在树内发展并扩散至维管系统而阻断导管使植株死亡,处理后2年内伐根95%死亡,以真菌菌丝体水悬液出售。7.鲁保1号(Colletorcichum gloeosporioides)制剂这是20世纪60年代初期我国山东省农业科学院植保所开发的生物除草剂,是在大豆菟丝子上分离得到的一种寄生性病原菌—胶孢炭疽菌菟丝子专化型,适用于防治蔬菜、大豆、亚麻、瓜类等作物田中所发生的菟丝子,用菌粉11~15kg/hm2,加水稀释,在菟丝子发生初期喷雾2次。8.Camperico(Pseudomonas gladiolipv.gladioli)制剂主要防除高尔夫球场等处的早熟禾,防效可达90%以上,且专化性强,具有种间选择性。影响生物除草剂开发应用的因素如上所述,微生物除草剂相对于化学合成除草剂而言,有许多优势,因此,成为研究的热点。但其研究开发及应用的弱点也阻碍了其商品化。1.寄主单一微生物除草剂比化学合成除草剂对目标杂草有较强的选择性。而在一个复杂的农业生态系统中往往是多种杂草并存的,只能防除一种或几种杂草的微生物除草剂很难达到理想的除草效果,这些除草剂只能在特定场合发挥它们的特有作用。为了克服这一弊端,可将两种或两种以上的微生物混合作为一种微生物除草剂。2.发酵与制剂加工困难目前,工业上主要依靠发酵工艺来大规模地生产菌体。但是,有些真菌不易繁殖,产孢量较低,孢子活力也差,多代繁殖后致病力下降,或加工成制剂后稳定性变差等,都会影响其大批量生产和商品化。由于微生物除草剂是活的生物体,是不溶于水的颗粒物质。这种颗粒性和疏水性直接影响到了制剂的润湿性、分散性和悬浮性等物理性能,使该剂型的加工比化学除草剂更加困难。例如,我国20世纪60年代生产的防除大豆田菟丝子的微生物除草剂“鲁保一号”,经过长时间的人工培养和保存。菌种的生活力明显减弱,产孢量下降,菌剂对大豆菟丝子的致病力降低,甚至丧失应用价值。菌种的严重退化,使“鲁保一号”的生产、应用很快陷入困境,几乎濒于消亡的边缘。而抗生素除草剂的开发也涉及菌体的生产,同时,还存在分离提取和鉴定毒杀植物性质的次生代谢产物,流程比较复杂,目标分离物含量甚微等因素使其研究开发的成本较高,从而影响着商品化进程。3.防效受环境因素影响微生物除草剂中发挥作用的是活的微生物体,因此,其施用和防效比化学除草剂更依赖环境条件。露水持续时间与湿度直接影响真菌孢子及繁殖体的萌发、入侵、孢子产生及再侵染,从而影响微生物除草剂的防效。Collego的成功应用主要归因于稻田和大豆地的高湿度环境,由于大多数真菌能在较宽的温度范围内萌发和侵染,所以,温度比湿度对防效的影响较小。但是真菌入侵后,一般温度较高时,其发病快、防效高。许多菌株往往因为对环境条件(温度、湿度及着露期)要求过于苛刻而难于商品化。4.微生物除草剂与化学除草剂、化学农药的相互影响杂草、虫害和病害常可能在同一生态系统中发生。因此,同时或先后施用除草剂及化学农药是经常遇到的情况。微生物除草剂与其他农药同时或先后使用,会抵消一方或双方的作用,使其推广大受限制。若它们之间相互作用对一方或双方有利,则有助于微生物除草剂的大面积推广。韦韬(2011)研究了稗草生防菌新月弯孢菌Culvularia lunata菌株J15(2)的安全性和致病力。结果显示,菌株J15(2)只能在稗草上侵染并扩展;接种孢子后保湿24h,对2叶期稗草抑制率可达55.6%,对1.5叶期稗草抑制率可达100%;保湿48h,对2叶期稗草防效提高至91.6%;接种孢子量需达1012孢子/hm2才能较好地抑制稗草生长;土壤带菌亦可抑制稗草生长。该菌与化学除草剂精唑禾草灵或二氯喹啉酸混用能显著提高除稗效果,菌株J15(2)3.3×1012孢子/hm2分别与精126117唑禾草灵有效剂量3.83g/hm2、二氯喹啉酸有效剂量250.00g/hm2混用,对稗草防效分别为99.5%和88.6%,远高于这两个除草剂单用时的药效。该试验结果表明,菌株J15(2)具有作为微生物除草剂的开发潜力。韦韬(2011)研究了稗草生防菌新月弯孢菌Culvularia lunata菌株J15(2)的安全性和致病力。结果显示,菌株J15(2)只能在稗草上侵染并扩展;接种孢子后保湿24h,对2叶期稗草抑制率可达55.6%,对1.5叶期稗草抑制率可达100%;保湿48h,对2叶期稗草防效提高至91.6%;接种孢子量需达1012孢子/hm2才能较好地抑制稗草生长;土壤带菌亦可抑制稗草生长。该菌与化学除草剂精唑禾草灵或二氯喹啉酸混用能显著提高除稗效果,菌株J15(2)3.3×1012孢子/hm2分别与精126117唑禾草灵有效剂量3.83g/hm2、二氯喹啉酸有效剂量250.00g/hm2混用,对稗草防效分别为99.5%和88.6%,远高于这两个除草剂单用时的药效。该试验结果表明,菌株J15(2)具有作为微生物除草剂的开发潜力。姜述君(2010)研究了生防菌Alternaria amaranthi-3对反枝苋的防治效果,结果显示,接种浓度显著影响菌株的致病力,在48h露期条件下,接种孢子浓度为105个/ml时,菌株水剂对反枝苋幼苗生长抑制率为35.55%;浓度为107个/ml时,生长抑制率达到75.25%。露期对该菌株的致病力也有较大影响,在不保湿条件下,菌株水剂对反枝苋的生长抑制率为26.43%,而保湿48h处理的生长抑制率达到77.96%。Span 80︰Tween 80=1︰3的复配乳化剂和大豆油制备的水乳剂可显著降低露期对菌株防效的影响和提高菌株的致病力,无露期时,菌株水乳剂对反枝苋的生长抑制率达到88.35%,显著高于水剂;48h露期条件下,菌株水乳剂处理的生长抑制率为90.59%,而菌株水剂处理为77.96%。表明通过剂型的改进菌株Alternaria amaranthi-3能有效防除反枝苋。李海涛(2005)自猝倒病株发病部位分离得到一株寄生疫霉菌菌株,回接健康麦瓶草幼苗,呈现同样病症。土壤接种盆栽试验结果表明,在供试的作物和杂草范围内,该菌的寄主范围相对专一,感病植物主要集中在十字花科、苋科和石竹科;无菌培养滤液强烈抑制麦瓶草幼苗胚根生长,抑制率为86.1%;该生防菌及其代谢产物具有开发微生物除草剂的潜力。对该菌的生物学特性研究表明:菌丝菌落生长的最佳条件为番茄培养基(液),20~28℃,光照,震荡增大通气量有利于菌丝体生长。偏碱性有利于生防菌菌落的生长,但液体培养环境下对培养基的初始酸碱度要求不严格。 -
报告一、营养缺乏及毒害(Nutrient Deficiencies and Toxicities)
出版时间:2013高粱生长发育过程中需要多种营养元素,需要量较多的称大量元素,如氮、磷、钾、钙、镁、硫等;需要量很少的称为微量元素,如铁、硼、锰、锌、钼等。大量元素和微量元素缺乏或过剩均能导致高粱植株营养失调症产生。元素不足时高粱会表现病态,即通常所说的缺素症。如果土壤中某些元素过多,会对高粱产生毒害,也会表现病态,甚至死亡。高粱植株表现营养失调症状,除了与土壤中某些元素缺乏或过剩有关,还与多种环境条件如土壤pH值、温度、通风情况、光照及其他因子等关系密切。近年来,我国北方春季低温冷凉地区,高粱缺锌症时有发生,影响幼苗生长发育,甚至造成缺苗现象,严重地块可导致减产30%~50%,损失甚至超过某些侵染性病害。由于营养失调所致症状与侵染性病害或某些生理病害相似,有时很难区分。例如,镁、钾、锰元素的缺乏症与磷元素过多症状非常相似,而钙元素缺乏症与高粱顶腐病症状有相似之处。因此,应熟悉症状、发病原因,做出正确诊断,根据缺素病害症状确定土壤营养缺乏状况,提出科学的调控措施,减少营养失调导致的产量损失。氮素缺乏症从高粱幼苗到成熟期的各个生育阶段均可发生。通常高粱缺氮时表现植株矮小、瘦弱细长、叶色淡黄、生长缓慢。若缺氮情况持续不变,下部老叶片的氮素会向幼嫩组织转移,所以,从基部老叶片开始,叶尖逐渐发黄,叶片中心较边缘部分先变黄色,中部叶片淡绿;当黄色扩展到叶鞘时,叶鞘会逐渐变黄枯死,继之整个叶片变黄褐色而死亡;病株根系衰弱,自主根开始变红褐色。缺氮植株,常表现抽穗期延迟,或穗发育不良;穗小而籽粒少,产量降低。在自然条件下,氮素是一种最容易贫乏的元素。低温冷害、大雨淋溶、淹水潮湿、少雨干旱、有机肥施用不足等,均会加重缺氮症的发生。如果追施氮肥过多、过迟,或磷钾肥供应不足,以及前茬作物施氮过多,土壤残留氮过多等,还会引起高粱氮营养过剩症。植物可利用两种氮的形式(硝态氮和铵态氮),在同样的浓度下,硝态氮的毒害要低于铵态氮。过量的硝态氮在叶片上形成淡黄色和深红色条斑,最终呈长条状坏死斑布满叶脉间。铵态氮过多引起叶片边缘变黑,呈现皮革状纹理,最终死亡。图2-1 缺氮叶片(黄化)图2-2 缺氮根系(红色)高粱整个生育期均可发生缺磷症状,以苗期最为明显。受害植株生长缓慢,矮小、瘦弱,叶片暗红褐色,根系发育不良。叶片变色先从基部老叶开始,逐渐向上扩展至心叶,严重时叶尖枯萎。幼嫩植株表现尤为严重,初在叶尖和叶缘处变灰色或紫灰色,随着植株生长发育,整个叶片呈灰绿色;有的植株叶片基部和中脉呈灰紫色;叶鞘和茎秆变红色;幼苗根部变红褐色。缺磷植株的叶片与正常植株的叶片相比会更加直立。缺磷常导致高粱抽穗延迟,影响花期授粉和籽粒灌浆,高粱穗小,籽粒不饱满,成熟期推迟。通常土壤中磷素不易流失,发生缺磷状况较少。容易发生缺磷的主要是酸性土壤和有机质含量低的花岗岩、砂岩形成的贫瘠土壤;石灰性或碱性土壤中的磷易转化成为作物不能吸收形态,易导致缺磷;早春气温低、高寒山区、冷浸田土壤等有机磷分解释放慢,或氮肥用量偏大,磷肥用量不足以及高粱早期根系遭虫害、药害、肥害等危害,均易于出现缺磷症状。土壤中磷元素过多时,许多高粱品种的老叶叶尖和边缘出现红色斑点,老叶上斑点较嫩叶上多。有资料报道磷过多会抑制根的生长。此外,磷素过多时会抑制植株生长,引起铁、锌、铜元素的缺乏。图2-3 正常植株(左)缺磷植株(矮小、叶片灰绿)(右)图2-4 缺磷叶片(自顶端干枯,呈灰褐色)图2-5 缺磷叶片(基部和中脉呈灰紫色)图2-6 缺磷幼苗(根部红褐色)近年来生产上有机肥施用量锐减,故高粱田土壤缺钾情况普遍发生,且有逐年加重趋势。高粱缺钾症在苗期即有表现,拔节到授粉期尤为明显。初期下部老叶尖开始沿叶缘向下褪绿,产生坏死斑和红色斑点。严重缺钾时,整个叶片的叶脉间区,沿叶脉产生黄色、棕色条纹,并逐渐坏死。幼苗缺钾,幼叶生长速度减慢,呈黄色至黄绿色,叶尖枯焦状;根系不发达,须根减少,有的呈现褐色坏死;长期缺钾植株生长缓慢,节间变短,矮小瘦弱,支撑根减少,抵御病虫害能力下降,且易发生倒伏。穗发育不良,籽粒不饱满,产量下降。土壤速效钾和缓效钾含量较低,而且有效钾易于随水流失而致土壤缺钾;沙质土壤、钙质土壤和有机质含量少的土壤易于缺钾;长期不施有机肥或不进行秸秆还田的土壤会导致缺钾加重。钾元素过量的现象很少发生,除非植株生长在钾元素过多的特殊环境。钾素过多会引起整个叶片均匀地发白、萎蔫和变褐。症状从叶尖延伸到叶基部,老叶发病重于幼叶。图2-7 缺钾植株(叶尖和叶缘黄化、坏死)图2-8 缺钾植株 (叶片黄绿相间条纹)图2-9 缺钾幼苗 (根部褐色斑)缺钙症首先表现在高粱分生组织和新生叶片上,幼叶叶尖经常粘连在一起,叶片扭曲、叶缘发白、形成刀切状开裂或缺刻现象,与高粱顶腐病症状有相似之处。有时可见植株心叶青枯、死亡。钙元素在韧皮部中相对稳定存在,因此,老叶通常含有充足的甚至较高浓度的钙。如果缺钙现象持续,植株分生组织不能正常发育,高粱穗分化受阻,从而导致穗不能正常形成,严重影响高粱产量。图2-10 缺钙植株(叶尖褪绿、扭曲)图2-11 缺钙植株(心叶青枯、死亡)图2-12 缺钙植株 (心叶畸形卷裹)图2-13 缺钙幼苗 (根部褐色斑)在温室和人工培养箱中生长的高粱经常出现缺钙现象,这与蒸腾作用的减少(阴天或湿度高)或光照强度的减弱有关。铝浓度过高可引起酸性土壤中生长的植物产生缺钙现象。缺镁通常抑制高粱植株生长,延迟生殖生长。缺镁症一般在植株拔节期以后发生。缺镁症状首先在老叶上表现,叶尖、叶边缘先出现相对较小的坏死斑,并均匀地扩展至叶基部和主脉,叶片呈深红色、红褐色(因品种而异)坏死斑,根部呈现红褐色坏死斑。极度缺镁时,脉间组织干枯死亡,整个叶片变红、或变褐色,叶尖则变成红褐色或黑褐色。缺镁主要发生在湿润地区的沙质土壤,如北方淋溶性土壤及南方许多酸性土壤;含钠量高的盐碱土及草甸碱土;大量施用石灰、过量施用钾肥以及铵态氮肥等也容易诱发缺镁;长期不施有机肥料和含镁肥料等,均会导致土壤中有效镁含量不足而引起高粱缺镁。高浓度的铝存在更易加重植株缺镁症状产生。图2-14 缺镁植株(叶片红褐色条纹、坏死斑)图2-15 缺镁植株 (叶缘、叶尖黑褐色)图2-16 缺镁植株 (根部红褐色坏死斑)高粱苗期缺硫常导致上部叶片黄化,继之茎部和叶片变红,植株矮小。高粱缺硫时新叶呈均一的黄色,叶基部紫褐色或红褐色,老叶基部变暗褐色;有的根部出现黄褐色坏死斑。生长在缺硫土壤上的高粱,在施用氮肥而不施硫时,出苗后30天即呈现黄化现象。图2-17 缺硫症状(心叶黄化,叶片基部紫褐色)图2-18 缺硫植株(心叶黄化,叶片基部红褐色)图2-19 缺硫植株(根系变红褐色)高粱缺硫症状与缺氮有些相似,但缺氮是在较老叶片上出现症状,而缺硫的基本特征则是幼叶失绿。缺硫症多发生在有机质少、质地轻、离子交换量低的沙质土壤,如温暖多雨、风化程度高、淋溶作用强、含硫量低的土壤,南方丘陵山区、半山区的冷浸田,长期不施有机肥和含硫化肥的土壤以及远离城镇和工矿区降水量中含硫少的偏远地区的土壤。关于硫素过多而使植物中毒的现象较为少见,因为植物对硫酸盐并不敏感。植株体内硫过多,可能是工业燃煤厂和矿物燃料排放而引起的空气污染所致,长期暴露在低浓度的二氧化硫中也能够使植株中毒。近年来,高粱缺锌症在生产上多有发生,已造成一定损失,而倍受人们关注。高粱幼苗期和生长中期缺锌,新生叶片条状褪绿,呈现黄绿相间条纹,渐变为黄色,严重时枯死,有的根系渐变为红褐色。变色过程由基部逐渐向叶尖蔓延,有的叶片边缘有明显的红线。高粱缺锌时,致使植株体内生长素不足,影响细胞壁伸长,发育缓慢,节间变短,有时心叶卷裹,不能正常展开。穗发育不良,结实率低,产量降低。图2-20 缺锌植株(左:新叶条状褪绿;右:叶缘红褐色)图2-21 缺锌植株(叶片条状褪绿,叶尖干枯)图2-22 缺锌植株(心叶卷裹)图2-23 缺锌植株(根系变红褐色)一般高粱很少发生锌过剩现象,锌元素过剩时叶片呈淡黄色,并具黄绿相间条纹。高粱缺锌常发生在pH值>6.3的中性和碱性土壤,特别是石灰性土壤,其中,有机质贫乏和熟化度低的土壤更易发生缺锌。土壤或肥料中含磷过多、酸碱度高、有机质含量低、冷凉多湿、长期连作等,均有可能导致缺锌症发生。高粱缺铁时,幼叶和新生叶片黄化,叶脉间失绿,叶脉为绿色,呈清晰的条纹状。严重缺铁时,新叶变成黄色、白绿色,或心叶难以抽出,植株生长不良,矮缩,生育期延迟,或不能正常抽穗。极度缺铁时,全株黄化,变褐,导致死亡;植株根系衰弱,须根严重减少,变红褐色坏死。土壤有效铁含量低,或土壤pH值较高呈碱性时,易于发生缺铁症状。北方干旱、半干旱地区,尤其是石灰性土壤和盐碱土,土壤中的铁主要以 Fe3+ 和碳酸铁盐形式存在,难被作物吸收利用,易于发生高粱缺铁症状。南方酸性土壤施用过量石灰,或锰元素过多,也能引起缺铁失绿症。有效磷含量高或施用磷肥过多的土壤,由于颉颃作用使铁失去生理活性;长期不施有机肥有效铁的供给减少的土壤等,均能诱发缺铁症状。此外,作物根系受损、土壤通气不良等,也能诱发缺铁。图2-24 缺铁植株与正常植株比较(右:缺铁植株心叶白化)图2-25 缺铁植株 (心叶黄化,脉间失绿)图2-26 缺铁植株 (根系红褐色坏死)通常铁过剩状况较少发生。有研究表明,过多的铁元素可导致锰、铜、锌缺乏症发生。高粱缺锰时,初在幼叶上表现症状,新叶褪绿、黄白色,叶片披散不挺立,上部叶片脉间褪绿,有白色条纹。缺锰严重时,白色条纹延长,症状多出现于叶片中央部位,叶片出现卷曲,断裂现象。缺锰可抑制植物的生长和发育,植株严重矮化,甚至倒伏和死亡,根尖褐色坏死。缺锰症状常与缺铁或缺锌症同时发生而相互掩盖和混淆。图2-27 缺锰植株(叶片披散,黄白色条纹)图2-28 缺锰植株 (心叶黄化,叶脉间褪绿)图2-29 缺锰植株 (根尖褐色坏死)高粱上一般很少发生缺锰现象。在碱性土壤上生长的高粱易发生缺锰症。此外,富含钙的土壤,尤其是冲积土和沼泽土容易产生锰缺乏症,酸性土壤大量施用石灰石时会诱发高粱缺锰症状产生。锰元素过多也会对高粱造成毒害,多发生在热带酸性土壤,或淹水条件下生长的高粱上。发生锰元素毒害时,高粱叶片出现均一的暗紫色小圆点或斑块,严重时叶脉间出现白色条纹。缺硼植株新叶狭长、披散,上部叶片叶脉间出现透明条纹,以后逐渐黄化。幼叶不能展开,生长点发育不良,形成簇生叶,根系发育不良,锈褐色坏死。严重缺硼时,植株矮小,生殖器官发育不良,穗小,易造成败育,导致减产。缺硼多发生在水溶性硼含量低、有机质含量少的沙质土壤,如丘陵花岗岩、片麻岩发育的泥沙土,碱性、石灰性土壤中硼易被固定,也易发生缺硼。高温干燥、持续干旱,酸性土壤过量施用石灰,都容易诱发缺硼。偏施氮肥,使N/B比过大,能促进或加重缺硼。图2-30 缺硼植株(叶片狭窄、披散)硼元素过多会对高粱造成毒害,用含有较高硼浓度的污水灌溉,高粱易出现硼过多或毒害症状。高粱硼中毒时,植株生长受抑制,叶尖及叶缘黄化,严重时叶尖及叶缘焦枯,叶片上有褐色坏死斑,有时与高粱缺钾症状相似。图2-31 缺硼植株(心叶黄化)图2-32 缺硼植株(根系发育不良,锈褐色)高粱缺铜时,植株幼叶或新生叶尖端变褐、卷曲、或边缘破裂;叶片颜色变淡,严重时黄化,心叶卷曲,难以展开;根系变褐色,发育不良,根毛减少。图2-33 缺铜植株(叶片淡绿、弯曲)高粱很少出现缺铜症状,缺铜症可能与钙缺乏紧密相关,因缺铜植株叶片尖部钙的含量明显降低。图2-34 缺铜植株(心叶畸形、卷曲、皱褶)图2-35 缺铜植株 (叶皱褶、黄化)图2-36 缺铜植株 (根毛减少)铜元素过量的毒害症状与缺铁症相似,前者叶基部脉间变黄更为严重。缺钼症状多表现在新叶上,与缺钙和缺铜症有相似之处。叶尖褪绿、黄化、披散、卷曲,常有开裂、变褐、枯萎;通常根系发育近于正常。一般高粱上很少发生缺钼症状。在酸性土壤中,钼元素可被土壤微粒固定,高粱易发生缺钼现象。图2-37 缺钼植株(叶片黄化、披散、弯曲)图2-38 缺钼植株 (叶片生褐色坏死斑)图2-39 缺钼植株 (根系发育近于正常)高粱对高浓度的钼具有耐性而不受损害。钼过量导致叶片变为暗红色,很难与磷缺乏症相区分,在诊断上应特别注意。【营养失调症防控要点】在营养失调症中,以缺素症为多。高粱发生的缺素病,是生长发育过程中土壤营养供应失调引起的一类生理性病害。解决缺素问题,必须根据高粱生育各阶段对营养成分的需求规律,加强栽培管理,调控各种营养成分的数量,平衡各元素之间的关系,采取各种措施,进行综合防控。1.轮作倒茬 高粱连作特别是长期连作,是连续消耗土壤中高粱所需营养成分导致缺素的主要原因。轮作倒茬则可以调节微生物种群,活化各种有益微生物的活动,调整营养成分,恢复地力,从而缓解缺素问题。特别是高粱与豆科等作物轮作,效果更好。2.适期播种 低温寒害会导致缺氮、缺磷、缺硫、缺锌等多种缺素症的发生。因此,在易于发生低温寒害的地区,应适期晚播,待地温稳定在8~10℃时播种,可有效控制上述缺素症的发生。3.改良土壤,加强管理 即通过土壤改良和加强管理改变缺素症发生的条件。缺素症状发生与土壤结构和土壤理化性状有很大关系。土壤过湿、沙性或潮湿板结易于缺钾,pH值高、湿度大、通气不良时易于缺铁,含磷过多易于引致缺锌。因此,应根据各类土壤的基本性状和缺素症的种类、危害程度等具体情况,因地制宜进行土壤改良,加强田间管理,防止或缓解缺素症的发生。4.科学施肥 根据缺素症的种类、发生程度及引发的原因等科学施肥。提倡基肥和追肥结合,有机肥和化肥结合,土壤施肥和根外追肥结合,适时适量,合理施用。(1)土壤施肥 总体上,增施有机肥,对多种缺素症均有较好的调整和缓解作用。有些缺素症发生属于基质中缺乏某种营养元素所致,需通过土壤施肥加以补充。有些则是土壤中并非缺乏某种元素,而是这种元素以不可吸收态存在,或因土壤溶液中含盐类太多,各种离子间的颉颃作用,使该元素不能被利用。对于后者情况,应设法使不可吸收态转变为可吸收态,或采用土壤施肥的办法直接补充可吸收态的该种元素。(2)根外追肥 根外追肥(即叶部施肥)也可补充营养、缓解缺素症的危害。对微量元素缺乏症,采取叶面喷施方法针对性补充更为快捷有效。如缺锌、缺钼、缺锰等,均可通过根外叶面喷施的方法快速缓解。 -
报告(七)东北大黑鳃金龟(Northeast Giant Black Chafer)
出版时间:2013东北大黑鳃金龟(Holotrichia diomphaliaBates),属于鞘翅目(Coleop-tera),金龟科(Scarabaeidae)。蛴螬是金龟甲幼虫的总称,俗名白土蚕,分布于我国东北地区。日本、朝鲜半岛、俄罗斯(西伯利亚)等国家有发生。东北大黑鳃金龟成虫和幼虫均可为害。幼虫为害种子、幼苗及幼根、嫩茎,咬断根茎,咬口整齐,或钻蛀块茎、块根造成减产;成虫取食作物和其他植物的叶片造成为害。除高粱外,还可为害玉米、薯类、豆类、花生、甜菜、棉花、蔬菜、果树和林木等。图3-17 根部被害(幼苗萎蔫)图3-18 幼苗根部被咬折断[黄化(左),枯死(右)]成虫黑色或黑褐色,具光泽,体长16~21mm,宽8~11mm。触角10节,鳃片部3节,黄褐色或赤褐色。前胸背板两侧弧扩,中间最宽。鞘翅长椭圆形,1/2后最宽,每侧具4条明显纵肋。前足胫节具3外齿,爪双爪式,爪腹面中部有垂直分裂的爪齿。雄虫前臀节腹板中间具明显的三角形凹坑,雌虫前臀节腹板中间具一横向枣红色棱形隆起骨片。卵发育前期长椭圆形,大小2.5~2.7mm×1.5~2.2mm,白色稍带绿色光泽,后期圆形,白色。老熟幼虫体长35~45mm,头宽4.9~5.3mm,头部前顶毛每侧3根呈1纵列,其中2根紧挨于冠缝旁。肛门孔3裂缝状,肛腹片后部覆毛区中间无刺毛列只有钩毛群。蛹为离蛹,初白色后红褐色,大小21~24mm×11~12mm。腹部具2对发音器,位于腹部第4、第5节和第5、第6节背部中央节间处。尾节狭三角形,上翘,端部具1对呈钝角状向后岔开的尾角。雄蛹尾节腹面基部中间具瘤突状外生殖器,雌蛹尾节腹面基部中间具1生殖孔,其两侧各具1方形骨片。图3-19 东北大黑鳃金龟(左:成虫♀;中:成虫♂;右:卵)(张治良摄)图3-20 东北大黑鳃金龟幼虫(左:幼虫;中:头部;右:尾部)东北大黑鳃金龟在辽宁2年完成1代,黑龙江2~3年1代,以成虫和幼虫交替越冬。越冬成虫4月下旬至5月初始现,5月中下旬为盛发期,9月上、中旬为终现期。6月中下旬为产卵盛期,每头雌虫平均产卵100余粒,卵期平均19天。幼虫孵化盛期在7月中旬前后,8月上中旬幼虫开始进入3龄,10月中下旬开始下潜到55~145cm冻土层下越冬。越冬幼虫翌年5月上旬开始为害作物幼苗地下部分,为害盛期在5月下旬至6月上旬。化蛹盛期在8月中旬前后,蛹期平均为22天。8月上旬成虫开始羽化,盛期在8月下旬至9月初。羽化的成虫(蛰伏在蛹室中)直至翌年4月下旬才开始出土活动。有成、幼虫交替越冬,隔年交替为害现象。成虫昼伏夜出,晴天17:00时后出土取食。土壤含水量10%~20%时,卵与幼虫生存最适。一般油料作物田间虫口密度大,为害重。1.农业措施防治 秋收后深翻土地、改良土壤、合理轮作、铲除杂草、科学施肥、精耕细作等,以破坏地下害虫的生存条件,从而减轻为害。2.药剂防治 ①拌种法:40%甲基异柳磷乳油、50%辛硫磷乳油按种子重量的0.3%用量拌种,需适当增加播种量。②毒土法:每亩用40%甲基异柳磷乳油100ml,拌潮湿细土20kg,高粱播种时随之撒施于穴中或播种沟内,可减轻为害。 -
报告创新机制推进地方病虫测报工作新发展
出版时间:2010杨爱华 李延伦(河南省中牟县植保站 河南中牟 451450)摘要:系统阐述了地方农作物病虫测报工作的发展状况和信息传递手段及技术改进情况,介绍了县级植保部门发布预报的种类和过程。就加强农作物有害生物(病虫)测报工作和体系建设提出三方面建议。在此基础上笔者通过近几年的摸索,积极探索适合地方植保发展新思路。即以测报手段为基础,通过示范展示病虫害专业化防治效果,积极建立“植保村级服务站、专业化防治组织”服务体系,推动当地测报工作发展,高效服务“三农”。关键词:病虫害;预测预报;发展新思路河南省中牟县植保站为农业部病虫测报区域站。省、市主管部门从政策、资金、设备等方面给以扶持。多年来,本站在上级业务部门的支持和指导下,认真贯彻“预防为主,综合防治”的植保工作方针,树立“公共植保”、“绿色植保”的理念,通过不断强化、测报体系的服务职能,组织创建病虫害统防统治体系,使我县病虫测报事业取得了较大的发展,在农作物病虫害防治中发挥了巨大作用,对“三农”做出了很大的贡献。进入21 世纪,随着社会的发展与进步,测报工作遇到前所未有的挑战。为适应新形势下基层测报工作发展,顺应绿色消费和农业可持续发展的需要。经过近几年的实践,探索出在新形势下,推进地方测报工作发展,高效服务“三农”的新思路。就推进县级植保、测报工作新发展,在以下几个方面进行了探索。1 加强农作物有害生物(病虫)测报工作和体系建设1.1 以人为本建队伍通过近几年的努力建立了一支政治强、业务精、作风硬的植保、测报队伍。现有人员44人,其中高级农艺师1人,农艺师8人,助理农艺师24人,技术员11人。具有10年以上测报工作经历的有12人。为充分调动全站人员的积极性,使基层植保体系充分体现公益职能,社会效益最大化,采取“三优先”措施,强化植保、测报队伍建设。“三优先”一是优先在职工中发展培养入党积极分子。二是优先安排业务进修,近年先后选派2名专业技术人员到南京农大进行业务进修,促使更新知识,精通业务,成为植保站的业务骨干。三是优先聘用有技术职称的人员。同时利用自身区域优势,与“河南农大”“河南省农校”等科研单位、“上级业务部门”取得很好的联系,通过试验、示范等方式转化他们的科研成果,将他们的新技术在试验示范基础上进行大面积推广。1.2 强化功能夯基础。1.2.1 仪器设备逐步更新,使测报事业如虎添翼近两年在上级业务部门支持下本站病虫测报和植物检疫仪器、设施、设备得以逐步更新,使测报事业如虎添翼,实现了昆虫诱测半自动化、数据处理与档案管理电脑化。使病虫测报范围由粮油作物延伸到蔬菜、果树等产业,实现全天候测报和区域联网。1.2.2 建立病虫测报网点,使测报扎根基层围绕全县作物布局,根据不同地区条件,在全县重点乡镇设立8 个病虫测报网点,在有代表性的乡镇确定13个病虫测报信息员,完善充实了县、乡病虫测报网络。在本县稻纵卷叶螟稻飞虱“两迁”害虫和东亚飞蝗监测和防治中发挥出重要作用。在这些“虫口夺粮”的战役中,基层测报网络发挥了不可替代的作用。具体表现为以下几个方面:一是反应迅速。通过黑光灯和孢子捕捉仪监测,结合田间系统调查,在第一时间掌握病虫发生动态,提前2~5天发布病虫发生趋势,及时向上级汇报,为领导决策提供了科学依据,也为部署防治工作争取了大量时间。二是调查全面,数据充分、可靠。各基点配合县、市站,系统调查和普查相结合。在全面掌握病虫情况的基础上,保证了重大病病虫害报的早、报的准。三是积极宣传,迅速指导。在防治关键时期,利用基层测报点优势,在第一时间内深入田间地头进行宣传发动,迅速开展防治。1.2.3 完善的测报保障措施测报采取“两保证”措施:一是保证测报经费。在经费紧张的情况下,每年安排测报经费10 万元;二是保证测报用车。根据病虫测报工作时效性强的特点,只要测报用车,都优先予以保证。通过以上措施的实施,稳定了测报队伍,调动了工作人员的积极性,我县病虫测报工作受到省、市、县有关部门的肯定和表彰。1.3 加强测报体系建设及时准确服务“三农”病虫测报是一项较复杂的工作,研究对象不但具有生命性,且受自然环境、作物布局、耕作制度等客观因素和人为因素影响。为建立适应现代农业发展的病虫测报信息体系,力求准确、及时、高效地服务农民,指导农业生产,本站在原有基础上,做了以下三个方面工作:1.3.1 重视病虫测报工作,规范测报调查技术和预报技术,加快测报网络建设农作物病虫预测预报工作是植保部门的主体工作,是贯彻落实“预防为主,综合防治”植保方针,主动及时控制病虫草鼠为害,保障农业安全生产的重要手段。预测预报担负着主要农作物病虫鼠害的监测任务,为各级政府及广大农民提供病虫信息服务,指导防治工作。病虫测报工作包括病虫资料的收集、整理、发放、宣传,病虫田间调查、统计、对比,信息收集,病虫情报的书写传递等。为适应当前农村经济体制改革,农业生产特别是食物安全生产发展的需要,必须进一步规范病虫测报调查技术和预报技术。在近几年的测报工作中总结出应注重信息的收集工作。特别是县级和乡级测报技术人员应多深入田间地头注意观察病虫发生为害规律,为有效综合防治收集“第一手”资料。以中牟县常年种植45万亩小麦为例,具体测报工作为:一数据汇报为病虫每5天向农业部、省、市植保站上报一次病虫发生实况,数据体现与往年同期对比、趋势分析等,特殊情况下每2~3天汇报一次。这些在常人看来只不过是一堆数字和一些文字,可站在本站测报的角度而言它就是技术参数、就是科学依据,本站对待该数据非常认真。通过信息收集加工处理,按照统一标准分门别类建立数据库,做到“一虫一病一档案”,以求信息共享。病虫资料归档有纵向同期对比,有横向区域作物对照,规范表格数据填写。二具体调查为病虫定点、定期与大面积普查相结合,每乡抽取有代表性田块,每块田5 点取样,用GPS定位,调查株用白色塑料绳子系好,做到定点、定株系统调查,保证数据的准确、连续性。通过对历年数据、文字及图片的归档和整理,形成系统、完整的病虫害资料库。便于测报工作者顺利高效开展工作。1.3.2 改善预测预报手段,及时准确服务“三农”在详细调查基础上,结合实际运用数理统计等方法对作物病虫进行短、中、长期预测预报。每年发布《病虫情报》31期3万份,并利用短信、电子邮件、广播电视等传递预报信息,做到病虫信息传递网络化、可视化。在《中牟农业信息网》和县电视台《社会观察》栏目定期做农作物病虫预报,与河南电视台9套“河南乡村科技”栏目等新闻媒体建立了病虫预报协作关系,形象生动地将病虫特征、为害症状、发生趋势、防治措施及时准确地传进农家,正确指导农户适时防治。2 积极探索植保社会化服务新模式,适应新形势下社会发展的需要近年来,农村土地承包、土地流转、劳动力转移、种植制度、气候环境、栽培方式都发生了巨大变化,病虫害发生种类增多、程度也日趋严重,农民识别、防治病虫难的问题更为突出,故有植保服务体系难以跟上农业生产集约化、规模化、产业化发展的步伐,这就要求本站测报部门必须由原来单一的预测预报向测报与防治相结合的方向转变,向农民群众提供综合服务。通过近几年的摸索,结合本县实际探索出适应新形势下社会发展的地方植保社会化服务新模式。2.1 引进应用有害生物可持续控制(SPM)防治技术连续5年在本县“蔬菜病虫绿色防控技术示范区”推广以杀虫灯、性引诱剂、杀虫板为主的“三诱”绿色防控技术。结果表明:该项技术全年可减少用药3~4次,降低了虫口密度、延缓了害虫抗药性、亩节约成本65元左右。农药残留抑制率平均低1.41个百分点;提高了农产品产量和质量、保护生态种群及多样性,取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益,推动了本县农作物病虫害绿色防控进程,促进了本县农业的可持续发展。2.2 引进新型植保药械引进新型植保药械主要有:一是OR-4烟雾机;二是泰山18型机动弥雾机;三是自走式机动喷雾机(3WX~280H);四是悬挂式喷杆喷雾器(3WWX-650)。上述药械通过在全县推广应用,具有省工、省时、省药、高效等特点。2.3 推广新型药械开展专业化统防统治本站连续几年承担了“河南省小麦病虫草害专业化防治示范区”项目,均取得了较好的经济社会效益。在专业化防治区防治的同时指导辐射区农民及时进行防治,并分别对病害不防区、虫害不防区、草害不防区进行相应处理。结果显示:各区相对完全不防区都有不同程度增产,其中以专业化防治区和辐射带动区产量较高,增产效果明显,增产率分别为348.8%和247.2%。产量方差分析:专业化防治区产量最高,专业化防治区与辐射区产量差异显著,专业化防治区、辐射区与其他区产量差异均极显著;病害不防区、虫害不防区、草害不防区、自防区产量差异均不显著,但均与完全不防区差异显著。2.4 建立基层服务机构体系、推动我县农业发展农民是“三农”的主体,是农业服务推广的终端。植保技术推广工作须立足农村基层,围绕农民需求,结合地方实际建立以下服务体系。2.4.1 建立村级植保技术服务站基层植保技术棚架是长期困扰植保部门的一大难题,针对这一问题,结合目前农村经营体制,经过近几年的大胆实践和探索,建立了165个村级服务站。将每期《病虫情报》通过村站发放到农民手中,让农民群众及时了解病虫动态和防治措施,并且在病虫害发生盛期组织农民进行不定期培训。2.4.2 建立专业化防治服务组织为增强对重大作物病虫害的应急控制能力,解决农村劳动力大量转移的问题,本县自2005年开始组建重大病虫应急防治专业队。目前县植保站已注册一个“中牟县惠农专业合作社”,并牵头成立了植保专业联合体。在全县建立了15个植保专业合作社,共有23个机防专业队,拥有队员255人、大中型机械571台、日作业能力3 400公顷;彻底解决了农作物病虫害防治问题。3 新形势测报工作的思考通过近几年积极努力的工作,结合本县实际,探索出以测报为基础,适应新形势下社会发展的需要的植保服务新模式。该模式已在本县开展了将近5年,为全县农业增产、农民增收做出了积极的贡献。期间全体测报人员也付出了艰辛的努力,积累了丰富的经验,才有了今天的成就。进入21世纪面对日益激烈的市场竞争,给本站带来了严峻的挑战——今后怎样才能立于不败之地,怎样才能得到更大的发展;也创造了无限的机遇——围绕“预防为主,综合防治”的植保方针,树立“公共植保”、“绿色植保”的理念,在成功积累经验之上,大力推广植保社会化服务体系,顺应新形势的发展,加快植保、测报改革步伐,以崭新的姿态迎接未来生物科学时代的新挑战。 -
报告加强病虫测报工作的举措与实践
出版时间:2010马秀英作者简介:马秀英(1961~ ),女,河北承德人,推广研究员,主要从事植保测报工作,电话:0314 -2536172,E-mail:cddzbz@126.com。 任自忠 张毅 张红梅(承德市植保植检站 河北承德 067000)摘要:本文在介绍承德市测报队伍基本情况,测报工作发展情况的基础上,分析总结了多年来通过实践累积的测报经验。同时就目前承德市测报工作中存在问题进行了探讨,就如何进一步提高基层整体测报水平提出了对策建议。关键词:测报工作;举措及时有效地进行科学防控依赖于准确的预测预报,承德市的植保测报防治工作坚持理论与实际相结合,以公共植保、绿色植保新理念为指导思想,切实强化公共服务、公共管理,围绕农产品质量安全、生产安全、生态安全、努力提高测报工作质量。经过多年的测报体系建设,目前承德市已形成了一支比较稳定的、具有较高业务水平的测报工作队伍。在进行实际工作的操作执行中,就农业病虫害的监测调查、预测预报、病情发布等测报工作方面积累了丰富的经验。同时结合当前科学技术发展的趋势和农业生产发展的需要,本站通过发展利用新技术、提高测报人员业务素质、拓宽测报研究与服务领域等多方面进行探索实践,进一步提高了承德市整体的测报技术水平。本文总结了承德市多年来的测报经验及探索途径,同时就存在的问题进行了分析及建议,以期承德市的测报水平更上一个台阶。1 抓好测报队伍建设,是搞好测报工作的保障为加强测报工作,更好地完成各级行政业务部门交给的测报任务,多年来承德市植保站在稳定测报队伍的同时,及时充实测报新生力量,将测报工作作为植保业务工作的重点来抓,所辖各县植保站专职测报人员保持3人以上,区域测报站保持3 ~5 名,全市有基层测报点153 个,专职测报人员33人,其中推广研究员4名,高级农艺师10人,农艺师13人,助理农艺师6人,稳定了测报队伍,在工作中,保证了信息反馈的及时性、准确性。有力地提高了测报业务水平和工作能力,并发扬了“传、帮、带”的工作精神,在工作中,不断加强业务学习和技术培训,保障了测报队伍的稳定和测报工作的发展。2 坚持田间基点调查,是做好测报防治的工作基础为了及时掌握病虫动态,准确预测病虫发生趋势预报,承德市所辖8 县的植保站测报业务人员,对主要病虫进行了田间定点调查和大田普查相结合,并将调查结果详细记载下来,作为发布病虫测报的依据。为了使调查的数据更具代表性,测报人员不怕风吹日晒,认真取点、细心调查、详细记录、力求准确翔实,经过全体测报人员的共同努力,实现了预报的科学性、准确性和时效性,由于测报科学、准确,体现了防治的及时性、安全性和高效性。3 及时准确发布病虫预报,是指导农作物病虫害防治的前提准确及时地发布病虫情报,给各级领导当好参谋,是指导大田农作物病虫害防治的前提,通过对田间调查数据分析和结合气象预报,及时掌握全市病虫发生动态,与此同时,将病虫发生情况及时上报到部、省等上级业务部门及承德市政府、农委、农业局、财政局农财科等有关领导,宣传领导引起各级领导的高度重视,并通过手机短信、电视、广播、报纸、下乡赶大集将病虫情报直接发放到广大农民手中,及时有效指导农作病虫害的防治。4 开展多种形式的技术掊训,是提高测报业务素质的有效途径4.1 自己组织学习随着种植业结构的调整,一些技术人员的知识水平已不能适应当前的形势。为改变这一状况,承德市植保站坚持每周利用半天时间集中学习培训,站内人员轮流讲课,进行知识更新,达到共同提高的目的。4.2 聘请专家讲课多年来,承德市植保站始终采取了请进来的方式聘请既有实践经验,又有理论知识的省、市专家传授业务知识,提高了全站人员的业务水平。4.2.1 聘请省级专家针对承德市蔬菜种植面积占总播种面积的比例大,销售范围广,病虫害频繁发生等特点,承德市植保站多次聘请长期从事基层指导种植管理蔬菜的专家孙茜老师和河北电视台农民频道特邀专家李藏朝老师来承德为菜农和植保站的全体人员进行培训讲课,从而提高了本站人员田间识别蔬菜病虫害的能力。4.2.2 聘请高校和科研单位专家承德市植保站长年聘请承德职业技术学院刘海光教授和承德市农业科研所高立启研究员经常深入田间对一些不常见的病虫害种类进行识别,并将田间标本采回来进行室内培养镜检,对承德市的植保测报工作帮助很大。4.3 培训农民为加强对农民的直接培训,承德市植保站在病虫害即将发生时组织业务人员下村到田间地头与农民进行面对面的培训,讲解对一些病虫害的发生如何进行预防,气候变化与农作物病虫害的关系,病害要提前预防不但效果好、节省用药成本,而且生产出的农产品无公害有利于人们身体健康等知识。与此同时也互相交流和探讨在实际生产上病虫发生时遇到的现实问题,这样不仅提高了农民对农作物病虫发生与提前预防的认识,还丰富了业务人员的实践知识。5 利用好仪器设备是搞好测报工作的一种手段5.1 配置办公设备承德市植保站结合防蝗站及其他项目建设,投资10 多万元,建成了较为完善的病虫测报化验室,购置了操作台,配备了显微镜、标本橱、档案橱、解剖镜和电冰箱等仪器设备。又将原有的仪器设备重新装备利用起来,并在每个测报人员手中都配有数码照相机和2 台公共录象机,利用到田间调查病虫害时,及时将表现明显的病虫害拍照、拍摄下来,存放在电脑中,同时还制作100余种病虫害标本,为病虫害种类的准确鉴别奠定了基础。在测报办公室配有电脑、打印机、复印机、传真机、GPS等办公设备,使测报工作的业务水平有了大大的提高。5.2 争取上级支持建设区域测报站在承德市所辖不同地区的四个区域测报站中(宽城、承德、丰宁、围场四县),近年来上级业务部门的大力支持下,相继添加了电脑、自动虫情测报灯、数码相机、显微照相、田间小气候观测仪、GPS等,进一步完善了测报手段。6 适应农业发展新要求,拓宽测报服务新领域随着本市种植业结果的不断调整,蔬菜、瓜果、牧草、中药材、食用菌等高产品高效经济作物的种植比例逐年加大,作物种类的多样化,导致了病虫害种类、数量及为害程度的格局发生了重大变化,为充分发挥测报工作的公益性服务职能,积极主动适应农业新形势对植保提出的新要求,在认真做好重大病虫害及常发性病虫害预测预报工作的同时,自2001年起,结合全市农业有害生物普查工作,即积极探索并开展了对蔬菜、果树、牧草、种草药材、食用菌等特产经济作物的病虫害种类、分布和预测预报方法的研究。6.1 预测病虫发生趋势周密实施承德市植保站根据全市特产经济作物优势区域布局,本着“各有侧重,兼顾其他,协同作战,齐头并进”的原则,划分了6个特产经济作物病虫害预测预报区域,每个区域3~5名专职测报员和5~10名兼职测报员共同负责,年初结合本县的气象趋势预测出病虫害发生趋势,根据病虫害的发生趋势制定出防控预案。其中:宽城县、兴隆县为果树重点测报区域;承德县为蔬菜、草莓重点测报区域;平泉县为食用菌重点测报区域;隆化县、滦平县为中草药材重点测报区域;丰宁县为牧草、马铃薯重点测报区域;围场县为马铃薯重点测报区域。6.2 成立组织 加强领导为切实做好全市特产经济作物病虫害种类的摸底调查工作,承德市植保站成立了由站长为组长、主管站长为副组长,各县植保站长为成员的领导小组,负责组织协调和督导检查工作。每个区域成立一个技术调查组,有一名业务熟练、责任心强的专职情报员任组长,具体负责所辖区域的调查工作。6.3 开展调查 摸清底码用三年时间进行调查,基本摸清了承德市特产经济作物的主要病虫害发生的种类,其中蔬菜病害种类有76种,虫害有30种;果树病害有68种,虫害有63种;草莓病害有6种;中草药材病害有20种;虫害有12种;牧草病害有8种,虫害有11种;食用菌病害有根霉、毛霉、曲霉、木霉等8种,包装袋及子实体有蘑菇软腐病、蘑菇猝倒病2种真菌类病害,滑子菇上有滑菇腐烂病、滑菇软腐病、滑菇菌床腐烂病3种细菌性病害;食用菌虫害有螨类、瘦蚊、菇蝇类、线虫和蓟马等5种类。6.4 制定调查规范 科学预测测报为使病虫测报科学准确,及时指导,在充分调查摸清特产经济作物主要病虫害发生种类的基础上,承德市植保站又组织主要技术力量着手进行了主要病虫害的测报调查技术规范的制定工作,本着“易懂、优化、实用”的原则,目前已制定了《承德市果树病虫害测报调查规范》、《承德市蔬菜主要病虫害测报调查技术规范》,并结合生产实际,进一步修改和完善,提高预测测报水平。7 蔬菜测报与项目相结合7.1 棚室蔬菜病虫测报与拜耳公司无公害蔬菜项目相结合2007年5月18日承德市农业局与拜耳作物科学(中国)有限公司共同签署了为期三年的“关于建设现代农业合作示范项目”协议,该项目由承德市植保站具体实施,项目实施经费全部由拜耳公司提供,3年共拨专款90万元。通过实施该项目的实施不仅解决了资金不足的现状,掌握了承德市大棚温室主要蔬菜的病虫种类及发生规律,还细化了大棚温室蔬菜的测报内容,同时也提高了测报的时效性及准确性。7.2 露地蔬菜病虫测报与绿色防控项目相结合为搞好露地蔬菜预测预报,更好地贯彻公共植保、绿色植保的理念,掌握露地蔬菜病虫害的发生规律,提高露地蔬菜病虫测报的准确性,提升蔬菜病虫害的防控技术水平和提高蔬菜产品质量,按照部、省植保工作的安排部署,承德市植保站在丰宁坝上大滩镇南窝铺村实施了以十字花科蔬菜为主的露地蔬菜绿色防控技术示范区1 050亩,其中核心面积为235亩,辐射周边4万亩。结合露地蔬菜示范区深入田间调查,做好露地蔬菜病虫害的预测预报,准确指导露地蔬菜病虫害的防治。8 结论农作物病虫预测预报,应坚持理论联系实际,做好田间调查,不断积累历史资料,将历史数据与现时调查数据相对比,只有在调查数据整理的基础上,从而获取大量丰富的信息后,再利用先进仪器设备和技术手段,对信息进行分析,才能做出对农作物病虫害未来发生趋势、状态的准确判断,并达到具有相当的准确性和时效性,正确指导农作物的病虫害的防治,确保农业安全生产。9 存在问题(1)病虫测报为社会公益性事业,任务重、责任重大,由于经费严重不足,影响了测报工作的开展。虽然近几年本站与一些企业合作使测报工作得到了稳步发展,但是只能解决一个阶段经费不足状况,不能彻底永远保证测报工作的顺利开展。(2)承德市所属北部县财政紧张,人员经费得不到全面的保证,一些基础数据上报不及时,影响了信息沟通及反馈。(3)有的县植保站测报人员变动较大,业务水平不高,影响了预报的准确性和数据的可靠性。10 对策建议(1)财政投资稳定测报事业的资金投入,加强测报队伍建设,保证调查数据的真实性和可靠性。(2)保证基层测报人员的工资开支,使测报工作自上而下顺利开展。(3)加强测报人员的业务学习培训,提高其业务水平。 -
报告棉花枯萎病的生物防治
出版时间:2012植物病原菌的生物控制是最有前景也是比较实际的一种方法,众多的微生物已被证实具有生防效果(Massarty等,2006)。目前,棉花枯萎病的生防因子比较多,主要有微生物的利用和棉花枯萎病抑菌土的形成。应用拮抗微生物防治棉花枯萎病是比较有前景的防治方法。目前,用于防治棉花枯萎病的微生物主要包括真菌和细菌等。能够对棉花枯萎病产生拮抗作用的真菌较多,主要是木霉,包括哈茨木霉菌、绿色木霉菌等主要种类。此外,还有青霉菌、黏帚菌、曲霉菌以及非致病性尖孢镰刀菌等,也可作为防治棉花枯萎病的拮抗真菌。木霉(Trichodermaspp.)是土壤中广泛存在且有生防作用的一类真菌,对多种植物病原菌都有很强的拮抗作用,是自然界中普遍存在并有丰富资源的拮抗微生物。早在1932年,Weindling首次发现木霉菌对植物病原真菌有拮抗作用,据不完全资料,木霉对18个属29种病原真菌表现拮抗作用,在农业上应用木霉菌防治土传病害已有许多成功的报道。1999年,Sivan等对哈茨木霉防治棉花枯萎病的机制进行了研究认为,营养竞争作用是哈茨木霉减少枯萎病菌群体的机制之一。涉及的营养基质有葡萄糖和天门冬酰胺。在非根际土壤中,哈茨木霉不能减少枯萎病菌的数量。Ordentlich等(1991)试验结果表明,在平板对峙试验中,木霉菌株T-68和Gh-2生长迅速,其菌落能够扩展到棉花枯萎菌菌落中,并寄生在枯萎菌菌丝上。另一个木霉菌T-35(哈茨木霉)不能扩展到枯萎菌菌落中去,但温室盆栽试验表明,这3株木霉菌均能显著地防治棉花枯萎病。Silva-Hanlin等(1997)测试了5种木霉(Trichoderma polysporum、T.koningii、T.pseudokoningii、T.viride和T.harzianum)对棉花枯萎菌的作用。结果表明,供试的5种木霉菌均具有不同程度抑菌效果,其中,T.polysporum抑菌效果最强,其抑菌机理主要是导致菌丝内液泡增加和细胞质壁分离。而T.harzianum则是通过菌丝缠绕在棉花枯萎菌的菌丝上,并能够穿透病原菌菌丝。T.pseudokoningii也表现出穿透枯萎菌的能力。T.polysporum和T.viride还能够强烈地抑制病原菌分生孢子的萌发。温室生测试验中,T.harzianum、T.koningii和T.viride能够显著减轻棉苗枯萎病的为害。高智谋等(2007)利用平板对峙法和杯碟法测定了从安徽萧县枯萎病田土壤中分离、鉴定获得的哈茨木霉TH-1菌株对棉花枯萎病菌的拮抗作用。结果表明,哈茨木霉TH-1菌株与病菌对峙培养、以及在培养基中加入TH-1菌株孢子悬浮液,对供试棉花枯萎病菌有较好的抑制效果。平板对峙培养2天后,哈茨木霉TH-1菌株和供试病原菌沿接种点连线方向的生长均受到对方的抑制,但前者对后者的抑制作用更为明显。表8-1是培养3天和4天后各供试病原菌单独培养和与TH-1菌株对峙培养沿接种点连线方向的生长距离测定结果。从表8-1可知,TH-1菌株对各供试病菌菌株均有显著的抑制效应,抑制效应大小,菌株间有一定差异。对峙培养4天后,枯萎病菌WWKW1-1、WJKW2-4和XXKW5-1的菌落被哈茨木霉TH-1包围,菌落背面颜色由紫色变为橘黄色,并不再生长,两菌落间形成对抗局面。其后,TH-1可继续向前生长,并部分覆盖于枯萎病菌菌落之上,但最终不能完全覆盖枯萎病菌。说明在对峙培养中,哈茨木霉TH-1菌株的营养和空间竞争能力优于供试病原菌。培养5天后,哈茨木霉TH-1菌株各浓度处理对所有供试菌株的菌丝生长均有显著的抑制作用,且总体来说,抑菌率随TH-1菌株菌液量的增加而呈现递增的趋势。其中,2.50ml的处理对各供试病菌均完全抑制;1.00ml的处理对WWKW1-1、WJKW2-4和XXKW5-1菌株的抑制率分别为70.71%、37.80%和72.96%,培养5天后还观察到枯萎病菌WWKW1-1、WJKW2-4和XXKW5-1的菌落被哈茨木霉TH-1包围,菌落边缘颜色变褐,并不再生长,而TH-1可继续扩展,但最终不能完全覆盖枯萎病菌。在玻片对峙培养最初12h,哈茨木霉TH-1和枯萎病菌XXKW5-1的菌丝均独立生长,显微镜下观察不到相互作用;24h后于两菌株菌丝交接处,显微镜下可观察到TH-1菌丝与枯萎病菌XXKW5-1菌丝缠绕和平行生长,并产生附着胞结构与病菌菌丝附着;还观察到枯萎病菌XXKW5-3受到TH-1菌丝寄生而发生裂解现象。这表明,哈茨木霉TH-1对枯萎病菌XXKW5-1进行了重寄生。供试菌株培养3天后生长距离培养4天后生长距离对峙培养(cm)单独培养(cm)抑制率(%)对峙培养(cm)单独培养(cm)抑制率(%)WWKW111.432.6445.831.503.2854.27WJKW241.272.0838.941.302.4346.50XXKW511.432.7147.231.533.2953.50表8-1 平板对峙培养哈茨木霉TH-1菌株对棉花枯萎病菌生长的抑制作用对棉花枯萎病具拮抗作用的真菌,不仅可从棉田土壤中分离获得,而且也从蘑菇培养料废料和某些昆虫体内分离获得。张军华等(2009)从蘑菇培养料废料中,分离筛选出10株生防真菌。通过室内抑菌试验筛选出生防效果显著的7个菌株:TH、TP、TV、T1-5、TK、T1-1和T2-2(表8-2)。温室盆栽防病试验采用生防菌PD液的处理和采用生防菌棉籽壳制剂的处理,在温室灭菌土中(接种病菌)的相对防病效果分别为87.2%和90.6%,并且稳定性好。大田防病效果测定表明,棉籽壳生防菌剂明显降低了棉花枯萎病的病情,增产效果显著。当生防菌剂施入土壤后,就暂时打破了棉花根际原有的微生态平衡,成了这一微生态群的优势种群,对枯萎病菌发生拮抗作用,并与病原菌争夺营养物质和生存空间,阻隔了病原菌与棉花幼根接触;另外,棉籽壳的后发酵释放热量还可提高地温1.0~1.5℃,促幼苗早发,或在其他方面影响病原菌的生长和蔓延,使棉花枯萎病发病率降低或推迟。但这种被打破了的微生态平衡,有倾向于恢复正常的趋势。随着时间的推移,生防菌的种群优势逐渐削弱,棉花根际的微生态恢复常态,在土壤中普遍存在枯萎病菌的情况下,棉株罹病率可能会增加,但这种显著降低和推迟棉枯萎病田间病情的效能是非常可贵的,因为造成棉花产量损失的主要因素是前期发病,发病越迟对产量的影响越小。编号拮抗菌株R值菌株来源采集地TLTrichodermalongibrachiatum0.6802a棉籽壳平菇培养料东昌府THTrichodermaharzianum0.3980bc棉籽壳平菇培养料东昌府TVT.viride0.4151bc棉籽壳平菇培养料莘县TCT.citrinoviride0.6763a棉籽壳平菇培养料冠县TKT.koningi0.4827b棉籽壳平菇培养料莘县TPT.pseudokoningi0.3827c棉籽壳平菇培养料东昌府T1-1T.sp0.4527b木屑香菇培养料冠县T2-2T.sp0.5927a木屑香菇培养料冠县T1-5Trichodermaspp0.4127bc玉米芯平菇培养料莘县PPeniciliumsp.0.7027a玉米芯平菇培养料莘县CK1—表8-2 蘑菇培养料分离所得拮抗菌对棉花枯萎病菌抑菌效果金龟子绿僵菌是一种广谱性的昆虫病原真菌,其寄主范围广泛,能够侵染多种农业害虫,人类利用它防治害虫的历史已愈百年,但国内外有关虫生真菌对棉花枯萎病菌的生防效果鲜见报道。齐永霞等(2010)采用平板对峙培养法和杯碟法测定了金龟子绿僵菌对棉花枯萎病菌的拮抗作用。结果表明,金龟子绿僵菌Ma10、Ma27和Ma55菌株与棉花枯萎病菌WWKW、WJKW和SZKW菌株对峙培养以及在培养基中加入金龟子绿僵菌Ma55菌株的分生孢子悬浮液,对供试棉花枯萎病菌菌丝生长均有较好的抑制作用。平板对峙培养4天后,金龟子绿僵菌菌株和供试棉花枯萎病菌菌株沿接种点连线方向的菌丝生长均受到对方的抑制,但前者对后者的抑制作用更为明显。由图8-1可以看出,绿僵菌Ma55与棉花枯萎病菌WJKW在对峙培养处形成明显的隔离带。液体振荡培养不同时间获得的金龟子绿僵菌Ma55发酵液对棉花枯萎病菌WJKW、WWKW和SZKW的菌丝生长、分生孢子产生量及分生孢子萌发均具有一定的抑制作用(表8-3)。其中,液体振荡培养20天获得的Ma55发酵液对棉花枯萎病菌WJKW、WWKW和SZKW的菌丝生长抑制率分别达到59.86%、56.99%和57.09%,对棉花枯萎病菌WJKW、WWKW和SZKW的分生孢子产生量和分生孢子萌发率具有显著的抑制作用(表8-4、表8-5)。上述结果说明,金龟子绿僵菌Ma55对供试棉花枯萎病菌的抑制作用主要是通过营养竞争、空间竞争及抗生作用来实现的。图8-1 金龟子绿僵菌Ma55与棉花枯萎病菌WJKW的对峙培养(4天)发酵液培养时间(天)抑制率(%)WJKWWWKWSZKW74.20±0.563.96±0.093.35±0.161025.60±0.9223.37±0.6223.38±0.501228.77±0.5226.93±0.5527.10±0.501436.23±0.4534.17±0.6734.54±0.471637.57±0.5136.04±0.4735.89±0.522059.86±1.3856.99±0.6057.09±0.66表8-3 金龟子绿僵菌Ma55发酵液对棉花枯萎病菌菌丝生长的影响发酵液培养时间(天)棉花枯萎病菌分生孢子产生量(×106)(cfu/ml)WJKWWWKWSZKW0(CK)8.90±0.039.13±0.049.21±0.0378.74±0.078.93±0.029.01±0.03107.51±0.047.90±0.028.04±0.02127.03±0.027.28±0.047.51±0.03146.20±0.026.41±0.036.64±0.04165.39±0.025.56±0.045.84±0.04203.14±0.043.37±0.043.91±0.05表8-4 金龟子绿僵菌Ma55发酵液对棉花枯萎病菌分生孢子产生量的影响发酵液培养时间(天)棉花枯萎病菌分生孢子萌发率(%)WJKWWWKWSZKW0(CK)65.89±0.1563.89±0.1162.07±0.94758.94±0.0857.82±0.1858.88±0.461049.83±0.0647.54±0.3648.48±0.501239.94±0.0738.49±0.3039.71±0.571434.54±0.0630.25±0.0633.37±0.671624.21±0.0722.77±0.2023.89±0.262011.66±0.2910.67±0.0913.00±.12表8-5 金龟子绿僵菌Ma55发酵液对棉花枯萎病菌分生孢子萌发率的影响绿僵菌素是金龟子绿僵菌分泌的一种次生代谢物质,具有明显的杀虫活性。自从1961年Kodaira在培养金龟子绿僵菌的滤液中首次发现绿僵菌素以来,科学工作者对绿僵菌素开展了广泛的研究,但国内研究较少。1985年,Hino等从绿僵菌属中分离出苦马豆素,发现苦马豆素是一种很有潜力的免疫调节剂。金龟子绿僵菌Ma55发酵液对棉花枯萎病菌的菌丝生长、分生孢子产生量及分生孢子萌发具有较好的抑制作用,与绿僵菌素和苦马豆素的产生是否有关系尚待进一步研究。总之,金龟子绿僵菌是一种重要的昆虫病原真菌。昆虫病原真菌在代谢类型上十分复杂,能产生多种生理功能特异的生物活性物质。这种代谢产物的多样性,为人类开发新的生物防治制剂、药品及在其他领域的利用提供了重要的途径。来自昆虫的病原真菌球孢白僵菌(Beauveria bassiana),具有分布和寄主范围广、环境安全、易大量培养等优点,已在农林害虫生物防治中发挥着重要作用,迄今已有不少应用该昆虫病原真菌防治植物病害的成功报道(Renwick等,1991;Flor等,1993;Kapongo等,2008;Onley等,2008;Clark,2005)。这些结果表明,该菌有潜力成为具有防虫和防病双重功效的生防因子。张胜利等(2011)体外测定了8株球孢白僵菌[菌株RCEF0013、4452和0383分别分离自马尾松行书虫(Dendrolimus punctatus)、光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)和松墨天牛(Monochamus alternatus),产地分别为安徽霍邱、蚌埠和日本;1151、2901和2909均分离自安徽宣城的松林土壤;3051分离自安徽滁州琅琊山的阔叶林土壤;3108分离自福建武夷山的阔叶林土壤]对棉花枯萎病菌的拮抗作用。平板对峙培养时,枯萎病菌的生长均受到明显抑制(表8-6)。不同含孢量的球孢白僵菌对枯萎病菌的抑制效果不同,且抑制率与孢子浓度呈显著的线性关系;在接种量为6×107个孢子/ml时,抑制率达到90%以上。球孢白僵菌代谢液对枯萎病病原菌也表现出抑菌作用,并且抑制率与代谢液浓度呈显著的线性关系(表8-7)。综上所述,球孢白僵菌对枯萎病的拮抗作用的机制主要涉及营养和空间竞争以及抗生作用,其中,抗生作用对拮抗作用的贡献更大。对抗生性代谢液的初步分析发现,醇沉后的上清液冻干粉经4种有机溶剂浸提后,无明显的抑菌作用;而向培养基中添加球孢白僵菌多糖和蛋白粗提物均能显著抑制两种镰孢菌的菌丝生长。因此,抑菌活性物质主要是大分子的多糖和蛋白。菌株培养3天培养5天生长距离(cm)抑制率(%)生长距离(cm)抑制率(%)038318.54±0.16cdBC20.5519.02±0.16bB44.83445218.05±0.47dC22.6518.55±0.41bB46.29115118.63±0.17cdBC20.1819.11±0.21bB44.58310818.35±0.26cdBC21.3518.79±0.45bB45.39001318.44±0.36cdBC21.0017.94±0.12bB45.14290919.36±0.31bcBC17.0619.33±0.34bB42.41290119.20±0.16bcBC17.7419.33±0.32bB42.88305119.69±0.48bB15.6219.97±0.32bB41.41CK23.34±0.20aA—33.61±3.39aA—表8-6 8株白僵菌平板对峙培养对棉花枯萎病菌生长的抑制作用发酵液(ml)3天抑制率(%)5天抑制率(%)2.538.8244.04233.8141.481.534.2035.76123.5728.080.514.1119.83表8-7 白僵菌菌株4452的发酵滤液对棉花枯萎病菌生长的影响目前,已报道的用来防治棉花枯萎病的拮抗细菌主要有假单胞菌[恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、荧光假单胞菌(P.fluorescens)和产碱假单胞菌(P. alcaligenes)]、芽孢菌[短小芽胞杆菌(Bacillus pulniLus)、枯草芽胞杆菌(B.subtilis)和蜡质芽胞杆菌(B.cereus)]、天牛金杆菌(Aureobacterium saperdne)、茜草叶杆菌( Phyllohactgrium rubiaceurum)、茄伯克霍尔德氏菌( BurkholcEeria solanacearum)和放线菌(Actinomycesspp.)等。内生细菌是指能在健康植物的组织内定殖,在一定的条件下与植物体建立和谐互惠,互相制约关系的一类微生物。实际上50多年以前就已有关于植物体内存在内生细菌而不引起植物病症的报道。人们不断地从植物的根、叶、茎和种子上分离并鉴定出多种植物内生细菌,目前,已从近30多种植物中分离到了近60个属的内生细菌。研究发现,内生细菌寄生在植物的组织内部,其代谢产物不仅对植物本身有各种各样的影响,而且对其他病原生物也有各种不同的作用。内生细菌在植物组织内有足够的碳源、氮源,并且受到植物组织的保护,所以,比暴露于恶劣环境的附生菌和腐生菌更具有稳定的生存环境,易于发挥作用,因此,内生细菌作为生防因子的研究越来越受人们的广泛重视,成为国内外生物防治的又一热点。棉花植株的内生细菌由许多不同的种群组成。由于棉花各种组织具有不同的生理及营养环境,从而制约着共生的细菌的种类。但一种植物中往往以某一两种细菌为主要种群。鲁素云等(1989)于1979~1984年,先后从北京、河北等7省市棉花枯萎病田采集无病株和轻病株,以及无病田的健株4000余株,其中,包括生产用抗病和感病品种10余个,在我国首次进行了维管中主要微生物类群分析。结果表明,棉株维管中除了定殖引致萎蔫病的病原真菌之外,还有大量的非病原真菌和细菌。维管真菌是以镰刀菌(Fusariumspp.)为主的半知菌,细菌有芽胞杆菌(Bacillusspp.)、黄单胞杆菌(Xanthomonasspp.)和欧氏杆菌(Erwiniaspp.)为主要成员。不同品种间,其维管组织中的主要真菌和细菌类群大体相似。这种相似性可能与导管中的营养贫瘠和氧气稀薄等条件有关。导管通常被视为植物体的“沙漠地区”,一些对营养要求不高而有耐性的真菌和细菌可能易于在此定殖下来。Misaghi等(1990)从两个栽培品种DP41和DP61的胚根、根、茎、蕾、铃等器官中分离到欧氏杆菌、芽胞杆菌、棒杆菌及黄单孢菌等内生细菌种群,其中,欧氏杆菌为其优势菌种。他对其中6种主要的内生细菌进行了抗生素突变体回接及再分离的研究,其优势种欧氏杆菌(Erwiniasp.)的重分离率分别达69%(DP41)和51%(DP61),而芽胞杆菌(Bacillussp.)则为12%,其他几种依次减少,与最初分离率呈正比,这些回接的内生细菌在这两个栽培种中不引起任何病害症状。罗明等(2004)对不同品种和不同种植地区的健康棉花植株组织中内生细菌进行分离,共得到102个菌株。经鉴定分属于芽胞杆菌属(Bacillussp.)、黄单胞菌属(Xanthomonassp.)、假单胞菌属(Pseudomonassp.)、欧文氏菌属(Erwiniasp.)及短小杆菌属(Curtobacteriurnsp.),其中,芽胞杆菌的分离频率最高,为优势种群(表8-8)。李春宏等(2009)对枯萎病菌具有拮抗的内生细菌进行了分子鉴定,16S rDNA分子序列分析显示,44个拮抗枯萎病的内生菌株包括了两个门(变形杆菌门、拟杆菌门)8个属,优势种群为肠杆菌属(Enterobacter)和泛菌属(Pantoea)。肠杆菌属具有最多的拮抗内生菌株,共18株,存在于所有棉花品种之中。与已报道的菌株16S rDNA序列同源性在97%上有11株,S04、HA01、HB04、C04、C03、C09与已报道的菌株16S rDNA序列同源性相似性分别为91.9%、94.0%、95.5%、96.1%、96.7%和96.9%。泛菌属是除肠杆菌属外具有最多的拮抗内生菌株,共15株,与已报道的菌株16s rDNA序列同源性都在97%以上,其中,11株与Pantoea agglomerans同源性在97.4%~100.0%,在泛菌属中出现频率最高。欧文氏菌属(Erwiniasp.)共6株,都与Erwinia sp.CU208同源,但与已报道的菌株相似度除S03为99.5%,其余10个菌株在97%以下,可能是新的种(属)。除了以上出现频率较高的菌以外,还分离到稳杆菌属(Empedobactersp.)、根瘤菌属(Rhizobiamsp.)、沙雷氏菌属(Serratiasp.)、埃希氏菌属(Escherichiasp.)和克雷伯氏菌属(Klebsiellasp.)各1个菌株,都与已报道的菌株16S rDNA序列相似度高于97%以上。以上的结果分析表明,从棉花中分离到的内生细菌的种类基本相似,但其中的优势种群则有所不同。这可能与棉株不同的生长环境有较大关系。鲁素芸等(1989)研究认为,维管组织的内生菌种群和含量与地理环境及理化环境均有较密切关系。属名菌落形态革兰氏染色反应芽孢接触酶氧化酶需氧性测定芽胞杆菌属(Bacilus)圆形或不规则形,灰白,灰色或乳白色直杆状,成对或链状排列+有,椭圆、卵圆、圆形或柱状阳性阳性或阴性好氧或兼性厌氧欧文氏菌属(Erwinia)白色,凸起液状,中心呈稠密凝絮状或呈规则中心环直杆状,单生,成对有时成链—无阳性阴性兼性厌氧假单胞菌属(Pseudomonas)直或微弯中性培养基上蓝色—无阳性阳性或阴性好氧黄单胞菌属(Xanthomonas)黄色直杆菌,多单生—无阳性弱阳或阴性好氧短小杆菌属(Curtobacte-rium)光滑,凸起,常黄色到橙色幼龄培养物中细胞呈小短及不规则杆菌,老培养物变成类球类+无阳性阳性或阴性好氧表8-8 内生细菌属的主要特征内生细菌可以随棉花植株的生长而繁殖运转。在棉株生长的各个不同阶段,其中的细菌群体的数量有较大变化,通常内生细菌种群数量从种子开始萌发就开始上升,至花期达最高,此后,则趋于平稳或降低。鲁素芸等(1989)报道,棉花内生细菌数量和组成,随棉株生长发育而变化,从幼芽期开始急剧上升,直到结铃期达到高峰,吐絮开始后又略有下降。Mclnroy等(1991)对大田中棉株内生细菌在整个生长季节种群密度的变化进行了较详细研究,结果表明,在种子萌发时,种群密度为每克组织含1×103个菌,到成株期上升为1×105~1×106个,但到成熟期却降为1×103个,从棉桃中几乎回收不到菌,这与其他作物如玉米(成熟期1×1010)有很大的不同。这可能与不同的植物种类成熟期各器官的生活状态有关。Mclnroy等(1990)对棉花内生细菌的来源及其动态影响因素进行了探讨。他们将棉花和玉米种子分别种植在:①琼脂(种子表面未消毒)及②未灭菌的土钵(种子表面消毒)中,萌发6天后检测苗中的内生细菌数量发现:在①中每克棉花组织中含1×105个菌,而②中每克组织中仅有1×102个菌,在玉米中所得到的结果则与棉花正好相反,即①中菌量少于1×102个/g而②中则达1×106个/g,由此说明内生细菌可以是植物种子内带菌(如棉花中),并随植株生长而繁衍;也可以来自土壤(如玉米中),从植物根部进入植物其他器官。罗明等(2004)对内生细菌数量测定表明,棉花种子、根、茎、叶柄、叶片等组织内均存在大量的内生细菌。不同品种、组织及种植地,内生细菌的数量不同。各组织中内生细菌的种群密度的分布特点是,种子中最多,其次为根,再次为茎,叶片、花蕾,叶柄中最少(表8-9)。李春宏等(2009)研究了棉花内生菌的数量动态。结果表明:①棉花不同器官的内生细菌数量不同。根中内生细菌数量波动的幅度在lg 4.88~6.79cfu/g-fw,总均值lg 5.59cfu/g-fw;茎和叶波动的幅度在lg 2.597~5.00 cfu/g-fw和lg 2.39~4.60 cfu/g-fw,总均值分别为lg 3.79,3.70cfu/g-fw。根中内生细菌的数量显著高于茎和叶片,这种趋势表现在6个棉花品种取样的不同生育期。②棉花不同生育期的内生细菌数量不同。在根中,苗期内生细菌数量波动的幅度在lg 4.88~5.55 cfu/g-fw,均值lg 5.25 cfu/g-fw;开花期数量波动的幅度在lg 4.72~6.19 cfu/g-fw,均值lg 5.32cfu/g-fw;吐絮期数量波动的幅度在lg 5.24~6.79 cfu/g-fw,均值lg 5.98 cfu/g-fw。除了亚7113开花期的内生细菌数量低于苗期外,棉花根中苗期的内生细菌数量低于开花期与吐絮期。在茎中,苗期内生细菌数量波动的幅度在lg 3.29~4.50 cfu/g-fw,均值lg 3.88 cfu/g-fw;开花期数量波动的幅度在lg 2.97~5.00 cfu/g-fw,均值lg 3.74 cfu/g-fw;吐絮期数量波动的幅度在lg 3.04~4.55 cfu/g-fw,均值lg 3.76 cfu/g-fw。在叶中,苗期内生细菌数量波动的幅度在lg 2.93~4.13 cfu/g-fw,均值lg 3.71 cfu/g-fw;开花期数量波动的幅度在lg 2.47~4.60 cfu/g-fw,均值lg 3.59 cfu/g-fw;吐絮期数量波动的幅度在lg 2.39~4.57 cfu/g-fw,均值lg 3.74 cfu/g-fw。棉花不同生育期茎、叶中的内生细菌数量波动不一,趋势性不明显。③棉花不同品种间的内生细菌数量不同。在根中,虽同一品种内不同生育期间的内生细菌数量存在显著差异,但6个棉花品种根中,内生细菌总体数量的平均值在lg 5.52~5.58 cfu/g-fw,品种之间的差异并不显著。在茎、叶中,棉花不同品种间的内生细菌数量呈现一定程度的差异,茎中内生细菌数量以草7005为最高(lg 4.62 cfu/g-fw)和海岛20次之(lg 4.24 cfu/g-fw),显著高于其他品种;叶中内生细菌数量以常抗棉为最高(lg 4.17 cfu/g-fw),与亚7113、海岛16、苏棉16差异不显著,显著高于草棉(lg 3.30 cfu/g-fw)和海岛20(lg 2.96 cfu/g-fw)。生育期地点品种根茎叶片叶柄蕾苗期鄯善五家渠农大试验田高抗5号7.0×1042.6×103120×104新陆早10号2.4×1030.2×1031.8×103新陆早13号1.0×10410×104150×104草棉15×10410×104金科18号1.5×1041.3×1030.1×103新海18号100×1041.6×1030.2×103石彩6号990×1040.21×108990×104中棉36号210×1043.1×1043.8×103新陆早8号120×1041.4×1037.0×104表8-9 不同棉花品种不同时期内生细菌的数量(cfu/g鲜重)生育期地点品种根茎叶片叶柄蕾温室运早2543.0×1041.2×103180×104新海160.8×1043.0×1030.5×103142100×1046.9×1030.4×104蕾期鄯善农大试验田高抗5号4.0×104300×1043.0×1041.0×1046.9×104草棉3.5×1042.0×1041.4×1041.2×10419×104金科18号1.9×1042.5×1045.1×1039.1×1031.1×104新海18号0.5×1042.0×1042.1×1042.4×10437×104表8-9 不同棉花品种不同时期内生细菌的数量(cfu/g鲜重)(续)-1内生细菌作为植物微生态系统的组成成分,相对于腐生(附生)细菌、PGPR等生防因子,内生菌更具竞争力,更有利于生防作用的发挥。Chen等(1995)从棉株体内分离到170个细菌菌株,其中,49株已知对棉花枯萎病菌有防治作用,经针刺接种到棉花幼茎上,10天后棉花茎部接种枯萎菌小孢子,12天后枯萎病症状开始出现,利用0~Ⅳ级发病情况计算供试的内生菌对棉花枯萎病的抑制作用。结果显示,其中,6株内生菌在试验中都减轻了棉花枯萎病的发病程度。经鉴定,这6株菌是天牛金杆菌(Aureobacterium saperdae)、短小芽胞杆菌 (Bacillus pumilus)、茜草叶杆菌(Phyllobacterium rubiacearum)、2株恶臭假单胞菌 (Pseudomonas putida)和茄伯克霍尔德氏菌(Burkholderia solanacearum)。定殖试验表明,这些内生菌可以在棉株体内存活28天。通过测定其中5株内生菌在棉株茎内的运动能力,发现有2株在14天后可以进行有限的移动,但不超过5cm。有些内生菌在施用后的短期内还能增殖。罗明等(2004)从87个棉花内生菌的分离菌株中,筛选出对棉花枯萎病菌有体外拮抗活性的菌株22个,占菌株总数的25%,其中,有些菌株表现出较强的抑菌活性,具有作为生防菌的潜能(表8-10)。李春宏等(2009)根据内生细菌的颜色、形态、大小从6个棉花品种的根、茎、叶中,分别分离537个、417个、352个菌株共1306个。平板对峙鉴定,显示根、茎、叶中显著拮抗(抑菌半径大于2mm)枯萎病菌的菌株分别为170个、32个、15个,累计拮抗枯萎病菌株数为217个。根中拮抗菌株比例为31.66%;茎中拮抗枯萎病菌株比例为7.67%;叶中拮抗菌株比例为4.26%。以上结果表明,根中拮抗内生细菌远高于茎和叶。研究筛选出的拮抗菌的生防效果如何,尚需测定其在棉花植株体内的定植力、持久性及回接后对棉花生长的影响、防病效果的田间试验等加以证实,为进一步开发应用这一生防菌资源,防治棉花病害提供科学依据。菌株抑菌圈半径(mm)菌株抑菌圈半径(mm)0074.00435.00165.70466.00174.00474.50214.50512.00233.70555.00243.50565.50252.50575.00303.50615.80314.00620375.20635.00385.00674.00424.0表8-10 内生细菌对枯萎病菌抑菌作用的测定苦豆子(Sophora alopecuroides)别名草本槐、苦豆根,为豆科多年生耐盐旱生草本植物。苦豆子含有多种单体生物碱,并具有抗癌、提高免疫力等活性。它由于能与根瘤菌共生固氮而含有丰富的蛋白质,具有较高的饲用价值。苦豆子的内生细菌由于长期存在于苦豆子内,与苦豆子建立了和谐的关系,有可能产生与苦豆子产生的相同或相似的生物碱,或者与苦豆子植物较高的抗逆能力有关,因此,系统研究苦豆子内生细菌对于合理开发苦豆子资源具有重要的意义。龚明福等(2006、2009)对新疆塔里木盆地不同地区、月份的苦豆子根、茎、叶、种子、根瘤等组织进行内生细菌分离,共得到550株内生细菌,苦豆子在不同地区、同一地区不同月份、不同组织部位内生细菌数量和种类均存在较大的差异,苦豆子内生细菌资源非常丰富。通过对550株苦豆子内生细菌进行皿内涂布、对峙培养和胞外分泌物拮抗性试验,筛选到大量的拮抗性苦豆子内生细菌资源。内生拮抗细菌胞外分泌物对棉花枯萎病菌的抑菌活性存在明显差异,其中,抑菌距离在5mm以下21株,5.1~10mm 23株,10.1~15mm 8株,15.1~20mm 4株,最大值19.3mm。这些内生细菌不是以单一的方式对棉花枯萎病菌产生拮抗作用,因为在皿内涂布、对峙培养和胞外分泌物的拮抗性试验中,同一菌株对棉花枯萎病菌拮抗能力大小表现不完全一致。在皿内涂布和对峙培养中,拮抗能力强的菌株,其胞外分泌物对棉花枯萎病菌的拮抗能力不一定很强,甚至表现为无明显拮抗作用。相反,胞外分泌物拮抗性强的菌株在皿内涂布和对峙培养中,拮抗能力并不一定表现很强。不过内生细菌的拮抗性在皿内涂布和对峙培养中表现比较一致。由此可以推测,苦豆子内生细菌对棉花枯萎病菌的拮抗作用通过两种以上的方式来实现,一种方式是通过营养竞争,内生细菌通过其快速繁殖吸收利用培养基中的营养物质,导致棉花枯萎病菌菌丝因营养缺乏而生长不良;另一种方式是内生细菌在生长过程中,产生某些对棉花枯萎病菌菌丝有毒害作用的物质,导致菌丝不能良好生长。定殖到棉花中的苦豆子内生细菌是否仍具有对棉花枯萎病菌的拮抗作用,苦豆子内生细菌能否用作生物农药在棉花生产中广泛应用,为解决这些问题,正在进行苦豆子内生细菌在棉花中的定殖试验和田间防效试验。根据菌落特征,10h菌龄的鞭毛染色结果,20h菌龄的菌体形态、大小及革兰氏染色反应,48h菌龄的芽孢染色和72h菌龄的荚膜染色结果,参照东秀珠(2001)的方法进行分类鉴定,具有较强拮抗活性的56株内生细菌分别属于气芽胞杆菌属(Aerobacillussp.)、气单胞菌属(Aeromonasssp.)和芽胞杆菌属(Bacillussp.)、黄单孢杆菌属(Xanthomonassp.)、假单胞杆菌属(Pseudomonarssp.)和土壤杆菌属(Agrobacteriumsp.)(表8-11)。序号分类特征菌株数1气芽孢杆菌属菌体杆状,1.75μm×0.554μm;革兰氏阳性;有芽孢,芽孢囊棒状;侧生鞭毛;无荚膜;菌苔白色,半透明72气单胞菌属菌体杆状,1.83μm×0.73μm;革兰氏阳性;鞭毛偏单生;无芽孢;无荚膜;菌苔浅黄色,透明8表8-11 56株苦豆子内生细菌的分类鉴定(龚福明等,2009)序号分类特征菌株数3芽孢杆菌属菌体杆状,1.51μm×0.55μm;革兰氏阳性;有芽孢,芽孢囊棒状;周生鞭毛;无荚膜;菌苔浅黄色,透明254黄单孢杆菌属菌体杆状,1.53μm×0.43μm;革兰氏阳性;鞭毛偏单生;无芽孢;无荚膜;菌苔浅黄色,透明55假单孢杆菌属菌体杆状,1.16μm×0.48μm;革兰氏阳性;鞭毛偏单生;无芽孢;无荚膜;菌苔白色,透明56土壤杆菌属菌体杆状,2.55μm×0.75μm;革兰氏阳性;周生鞭毛;无芽孢;无荚膜;菌苔白色,透明6表8-11 56株苦豆子内生细菌的分类鉴定(龚福明等,2009)(续)-1中国野生甘草分布广泛,主要分布于新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、甘肃、宁夏回族自治区、青海、陕西,河北、西藏自治区也有少量分布。新疆的塔里木河流域是我国甘草蕴藏量、产量最高的地区,有大面积的野生甘草群落。甘草具有很多药用价值,对植物病原真菌也具有一定的拮抗性,甘草内生细菌长期与甘草和谐共存,可能也具有对植物病原真菌的拮抗活性。龚明福等(2007)研究了甘草内生细菌对棉花枯萎病菌的拮抗性,以期筛选出对棉花枯萎病具有生物防治作用的内生细菌,用于生物农药的生产。研究表明,从新疆阿拉尔地区采集野生甘草进行内生细菌分离,共分离得到125份分离物,内生细菌在各个组织部位中的分布是不同的,从根、茎、叶、种子和根瘤中分离得到的内生细菌数分别为35、25、30、15和20。对分离得到的125份内生细菌分离物进行皿内拮抗性试验,结果表明,有31株甘草内生细菌对棉花枯萎病菌表现出明显的拮抗活性,菌落直径1.00~2.86cm,相对抑菌率51.7%~84.7%。这些菌株能否在棉花中定殖,以及在棉花中定殖以后是否仍具有拮抗活性,还有待于进一步研究。根据菌落特征,10h菌龄的鞭毛染色结果,20h菌龄的菌体形态、大小及革兰氏染色反应,48h菌龄的芽孢染色和72h菌龄的荚膜染色结果,参照东秀珠(2001)的方法进行分类鉴定,具有较强拮抗活性的31株内生细菌分别属于气芽胞杆菌属(Aerobacillussp.)、气单胞菌属(Aeromonassp.)、芽胞杆菌属(Bacillussp.)、黄单孢杆菌属(Xanthomonassp.)、假单胞杆菌属(Pseudomonassp.)和土壤杆菌属(Agrobacteriumsp.)(表8-12)。序号分类特征菌株数1气芽孢杆菌属菌体杆状,1.75μm×0.554μm;革兰氏阳性;有芽孢,芽孢囊棒状;侧生鞭毛;无荚膜;菌苔白色,半透明22气单胞菌属菌体杆状,1.83μm×0.73μm;革兰氏阳性;鞭毛偏单生;无芽孢;无荚膜;菌苔浅黄色,透明33芽孢杆菌属菌体杆状,1.51μm×0.55μm;革兰氏阳性;有芽孢,芽孢囊棒状;周生鞭毛;无荚膜;菌苔浅黄色,透明104黄单孢杆菌属菌体杆状,1.53μm×0.43μm;革兰氏阳性;鞭毛偏单生;无芽孢;无荚膜;菌苔浅黄色,透明55假单胞杆菌属菌体杆状,1.16μm×0.48μm;革兰氏阳性;鞭毛偏单生;无芽孢;无荚膜;菌苔白色,透明56土壤杆菌属菌体杆状,2.55μm×0.75μm;革兰氏阳性;周生鞭毛;无芽孢;无荚膜;菌苔白色,透明6表8-12 31株苷草内生细菌分类鉴定结果(龚明福等,2007)包括棉花在内的植物内生细菌种类丰富,开发利用内生细菌作为生物农药的潜力很大。但是关于它对整个生态及人类身体健康影响的报道较少。在防治病害方面,多数生防制剂的防效还不能令人满意,内生细菌的应用潜力还没有完全开发出来。从整体上看,利用内生细菌防治病害存在以下问题:①内生细菌的分离方法尚待改进和完善。内生细菌的分离过程中,灭菌过轻或过重都会影响植物内生细菌调查的准确性,前者会扩大植物内生细菌的生物多样性,而后者会导致内生细菌的丢失;②内生生防细菌的筛选通常是先在实验室的平板对峙培养上进行的,具有很大的局限性,除了拮抗、寄生等作用方式外,许多通过其他方式起作用的菌株不能被筛选到;③内生生防细菌在筛选过程中,往往是采用一种病原菌作为筛选目标,造成生防菌防效单一,综合防病效果差;④内生细菌依赖环境性强,室内试验结果与室外防效不一致;⑤内生细菌作为生防因子,必须考虑其致病性。针对以上问题,必须解决消毒剂的选择与使用问题;在筛选生防菌过程中,采用多种病原菌作为筛选目标,变单一菌剂的使用为多菌配合使用,提高防效和实现防病的广谱性,并降低对环境的依赖性;另外,对土壤中内生细菌的生态学进行更多的研究,使环境和操作更有利于生防细菌作用的发挥;在内生细菌的应用上,必须检测其对人畜和植物的安全性问题。内生细菌在防治棉花病害的应用上虽然面临许多问题,但作为生防菌株,依然具有广阔的前景。在植物根围区系中存在着大量的微生物,许多微生物及其代谢产物能够抑制植物病原菌的生长发育,因此,从土壤中筛选植物病原菌的拮抗菌,反施于土壤,人为增加有益微生物类群,限制有害微生物生长而进行的生物防治,既可减少化学农药可能带来的环境污染,又解决了抗病棉品种筛选周期长,抗病单一的缺点,被国内外学者广泛研究。芽胞杆菌(Bacillusspp.)是自然界广泛存在的一类细菌,可以产生杆菌肽、环脂、氨基酸类、核酸类和类噬菌体颗粒等多种抗菌物质,在植物病害生物防治中被广泛应用。王少杰(1991)报道了利用对棉花祜萎病菌有拮抗作用的两株荧光假单胞杆菌和两株产芽孢细菌在田间防治棉花枯萎病的试验。结果表明,两株荧光假单胞杆菌的防治效果较好,在苗期的防治效果为73.14%~73.63%,在开花期的防治效果为74.73%~49.73%,棉花增产率分别为15.79%和12.03%。两株产芽孢细菌在苗期和开花期的防治效果分别为62.25%~75.61%和23.98%~55.16%,棉花增产率分别为-0.18%和+4.88%。Zhang(1995)利用枯草芽胞杆菌处理棉种后发现,该菌也能在棉苗根部定殖,并随根的生长而扩展,从而导致枯萎菌在根部的定殖量减少,降低了棉花枯萎病的发生。袁红霞等(1998)报道了两株芽胞杆菌对棉花枯萎病的防治效果为分别36.4%和54.0%。Gamliel等(1993)利用恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、荧光假单胞菌(P.fluorescens)和产碱假单胞菌(P.alcaligenes)蘸根处理棉苗,并将棉苗移栽到经过日晒处理的土壤中,可以减轻棉花枯萎病的为害,同时,还能够促进棉苗的生长。研究表明,施用的拮抗假单胞菌可以有效地阻止枯萎病菌在棉花根部的定殖,从而起到防治病害的作用。芽胞杆菌是一类需氧或兼性厌氧、G+(目前也发现有G-的),在一定条件下能产生抗逆性内生孢子的化能异养菌。其抗菌谱广泛,对多种病原真菌、细菌均有较强的抑制作用。从土贝母和腊肠等中药和发酵食品中,筛选出对棉花枯萎病菌有广谱拮抗作用的芽胞杆菌29株,其中,有12株菌产抗菌蛋白。有5株抑菌活性较强:H110、H184、H216、B316和B382。经初步鉴定,H110和H184为枯草芽胞杆菌,H216、B316和B382为地衣芽胞杆菌。5株菌的蛋白粗提液对热稳定,对蛋白酶K、胰蛋白酶均不敏感,但H184、H216的蛋白粗提液对胃蛋白酶部分敏感(齐东梅等,2005)。对棉花枯萎病菌有强烈抑制作用的芽胞杆菌菌株B110分离自中药白豆蔻,根据其形态特征和生理生化特征初步鉴定为枯草芽胞杆菌,其蛋白粗提液经SephadexTMG-75后得到两个峰,其中,峰a有较强抑菌活性,命名为B110-a,峰b基本无活性;SDS-PAGE分析结果显示,B110-a主要由两种蛋白组成,含量较高的分子量为50kD,含量较低的分子量为29kD(梁启美等,2005)。利用划线法和杯碟法,曹君等(2005)研究了枯草芽胞杆菌BS菌株和哈茨木霉TH-1菌株对棉花枯萎病菌的拮抗作用。结果表明,枯草芽胞杆菌BS菌株及其代谢液对棉花枯萎病菌均有抑制作用,抑菌率均在70%以上。说明BS菌株对枯萎病菌的作用机制主要通过营养竞争方式,抑菌物质产生的作用相对较小。芽胞杆菌Bl5对棉花枯萎病菌具有较强的抑制作用,抑菌圈达30mm。其抗菌谱广,拮抗性能稳定,拮抗作用主要源于其代谢产生的拮抗物质。B15营养要求简单,繁殖迅速,在含黄豆粉培养基中,48h即全部生成芽孢,易于扩大培养。在试验所用多种培养基上,包括PDA均能产生拮抗物质,拮抗物质的产生与生长同时进行,这使得B15能在不同的营养环境中及时发挥拮抗作用。不同温度土壤中放置30天,菌株存活率最高可达55.5%,表明其抗逆性较强。综上所述,芽胞杆菌B15是一株极具开发潜力的生防菌株(朱薇玲等,2006)。但作为有实际应用意义的生防菌,还需从生产、储运、经济、田间应用等方面做进一步研究。王娜等(2007)筛选到的5株拮抗细菌均为革兰氏阳性细菌,挑选其中抗性最强的S6进行研究,经过16S rDNA鉴定,S6为枯草芽胞杆菌。S6生长迅速,2h即能达到生长对数期。同时,S6生长温度范围比较广,在15~50℃均能良好生长,棉花枯萎病发病一般需要在24~28℃,在这个温度内S6能正常生长。一般情况下,枯草芽胞杆菌在pH值7左右时生长良好,pH值低于6或者高于8时生长受到显著抑制,而S6在pH值为5时能良好生长。S6对盐的耐受能力达到10%。因此,S6能良好、迅速生长,快速地占领生存空间,抢占营养,从而有利于抑制其他病原微生物的生长。拮抗细菌对枯萎病的抗菌效率一般在20%~30%,达到50%以上的即为高效拮抗细菌。S6对棉花黄萎病的拮抗效率达到53.1%,对棉花枯萎病的拮抗效率达到55.2%,因此,S6作为生防菌应用的潜能是很高的。S6具有一定的开发利用价值,但是,其在植株上的定殖、生物防治效果、抗菌成分分析、高效基因工程菌的构建和发酵工艺等方面需要研究。缪礼鸿等(2008)从植物根际土壤中,筛选到3株对大豆根腐病、棉花枯萎病、小麦赤霉病等多种作物真菌病害有较强拮抗性的芽胞杆菌菌株Bacillus sp.920,Bacillus sp.930和Bacillus sp.932。用琼脂块法分别测定了它们对11种植物病原真菌的抗菌谱、发酵液的抑菌活性大小及其热稳定性,并对发酵液中的抑菌活性物质进行了初步提取。结果表明,920和932菌株为广谱性抗真菌菌株(表8-13);930菌株仅表现出对稻瘟病菌具有较强的拮抗性。Bacillus sp.920发酵液中的抑菌活性物质可被酸沉淀,并具有较好的热稳定性。棉花盆栽试验结果表明,接种芽胞杆菌920菌剂可使棉花枯萎病引起的棉苗死亡率由15%降至3.7%,发芽率比对照提高了10%。病原真菌920菌株930菌株932菌株大豆根腐病菌+++—+++棉花枯萎病菌+++—+++油菜核盘病菌+++++++小麦赤霉病菌+++—+++水稻恶苗病菌+++—++小麦全蚀病菌++++—小麦根腐病菌+++++++玉米小斑病菌++++++++水稻稻瘟病菌++++++++++水稻纹枯病菌+++—++柑橘黑腐病菌++++++++表8-13 3株芽胞杆菌的抗菌谱及抑菌强度测定结果枯草芽胞杆菌对棉花枯萎病菌的拮抗作用试验结果表明,首先,枯草芽孢菌杆对棉花枯萎病菌菌丝生长有明显的抑制作用。在平板对峙培养中,培养第一天时菌落平均直径为1.1 cm,菌丝向上向外有少许蓬松生长,并且出现明显的抑菌圈,抑菌效果为23.6%。在第三天和第五天时,菌落平均直径分别为1.54 cm和1.46 cm,芽胞杆菌越过抑菌带向菌饼处扩展,菌丝有少许向外生长,气生菌丝消失,菌丝稀薄。抑菌效果分别为54.4%和73.9%。培养至第七天时,菌丝不再向外生长,菌丝非常稀薄,由干燥逐渐变为油状,颜色由白色逐渐变为无色。对照菌丝生长蓬松,菌落厚实,此时已长满皿,抑菌效果为88.8%。其次,枯草芽胞杆菌在培养前期生长速度很快,有很强的占位效应,说明与棉花枯萎病菌存在空间和营养的竞争。显微镜检结果发现,枯萎菌的菌丝相较于正常的菌丝会发生变异,菌丝颜色变褐色、膨大、断裂,消融、释放原生质等物质。说明枯草芽胞杆菌对棉花枯萎病菌的拮抗机制可能还与其分泌的抑菌物质有关,其作用方式和作用机制均有待于进一步研究(但红侠等,2010)。APS是一种由蜡状芽胞杆菌产生的新型抗真菌环状多肽。刘建国等(1999)研究表明,APS具有广谱抗菌性,其对棉花枯萎病等多种病原真菌及黑曲霉的孢子萌发具有强烈的抑制作用(表8-14),最小的MIC达2.5μg/ml,对真菌的生长亦具有强烈的抑制作用。随着APS处理浓度的增加,菌丝生长速度明显降低,甚至为零。扫描电镜观察表明,经APS处理后,菌丝发生顶端膨大、分支缩短等异常形态学变化。植物病原真菌处理浓度(μg/ml)菌落直径(mm)抑菌率(%)菌丝生长速度(mm/h)48h72h48h72h48h72h棉花枯萎病菌CK34.543.50.720.60棉花枯萎病菌2514.919.056.955.80.310.26棉花枯萎病菌756.86.880.780.30.140.09棉花枯萎病菌1505.05.085.588.40.100.07小麦赤霉病菌CK33.744.00.700.61小麦赤霉病菌2511.312.066.572.70.240.17小麦赤霉病菌756.06.082.286.40.130.08表8-14 APS对病原真菌菌丝生长的影响植物病原真菌处理浓度(μg/ml)菌落直径(mm)抑菌率(%)菌丝生长速度(mm/h)48h72h48h72h48h72h小麦赤霉病菌1505.55.583.687.50.110.07水稻稻瘟病菌CK32.064.00.670.89水稻稻瘟病菌2510.512.068.781.40.220.14水稻稻瘟病菌756.06.081.290.60.130.08水稻稻瘟病菌1506.06.081.290.60.130.08表8-14 APS对病原真菌菌丝生长的影响(续)-1关于枯草芽胞杆菌对植物病原菌的作用方式,有人认为,是病菌孢子萌发受到抑制,也有报道是菌丝顶端的畸形。孔建等(1998)将枯草芽胞杆菌B-903菌株液体培养72h后,将培养滤液高温灭菌,以不同比例将培养滤液加入镰刀菌孢子悬浮液中,置于扫描电镜和光学显微镜下定时观察。结果表明,镰刀菌孢子悬浮液培养12h后,无菌水处理的病菌孢子均已萌发形成细长菌丝,培养至18h菌丝生长正常,长而均匀,有分枝,培养至48h菌丝未见异常。但经B-903滤液处理的镰刀菌,培养12h后在光学显微镜下观察,孢子尚有部分未萌动,孢子短粗变形,已萌动的芽管出现扭曲状,但多数孢子随后仍能发育成菌丝。上述异常现象随B-903滤液处理浓度增高而加剧。将镰刀菌孢子悬浮液培养15h在扫描电镜下观察,经B-903滤液处理的菌丝端部和中部的细胞开始明显膨胀呈球状,球状细胞的细胞壁皱缩干瘪,分析应是内含物外泄后所致。小孢子端部亦膨大形成远大于自身的球状结构,并看到内含物外泄的现象。经B-903滤液处理18h在光学显微镜下看到,所有的菌丝细胞均出现畸形。细胞呈圆形或椭圆形,以致整个菌丝由丝状变为捻珠状,此时透过细胞壁,其细胞内含物清晰可见。然而至28h,球状细胞进一步膨大,胞内物质减少,细胞透明度增加,并且菌丝开始有断裂现象。36h后观察,串珠状菌丝已纷纷断裂成片段,5~7个球体细胞连成一串,细胞内含物消失,变成空胞,镜下看去类似一串串的肥皂泡。至48h,细胞之间相互离解,菌丝体完全崩溃,最终这些单个的圆形空胞也逐渐瓦解消融。试验中观察到,不同浓度的B-903滤液处理,病菌孢子和菌丝的畸变过程是类似的,而高浓度的处理会使整个过程缩短,症状亦更明显。由此认为,枯草芽胞杆菌对植物病原菌的抑制怍用主要依赖于其生活过程中产生于体外的某种抗高温的代谢产物,即抗菌物质,它可使病菌孢子和菌丝畸形,细胞崩解,内含物外泄,从而使病菌丧失对植物的侵染能力,在许多枯草芽胞杆菌防治病害的试验中,多数方法是将大量培养的活菌接种于表面或植物根际土壤中,其防治效果可能亦得益于该菌在土壤中产生的抗菌物质,而非微生物之间对生态位的占领竞争。事实上,在大量培养枯草芽胞杆菌时,当单位容积中的菌体细胞达到一定数量或培养时间超过21h,大部分该菌细胞即开始自融,起防病作用的还是培养液中的代谢物,因此,从抗菌素的角度来研究枯草芽胞杆菌的开发利用,可能更有价值。利用木霉菌属、芽孢菌属和假单胞杆菌作为生防制剂防治棉花病害已经取得进展。张克诚等(2002)利用一株从小麦根际筛选的链霉菌属(Streptomycesspp.)拮抗菌株S-5拌土或拌种,不仅防治棉花苗期病害效果明显,对棉花生长中后期的枯、黄萎病也取得了较好的防病效果。用链霉菌菌剂拌种,对棉花苗期病害的防病效果为65.5%,比多菌灵的防效高出25.5个百分点。田间防治枯、黄萎病效果,不同施用量,链霉菌S-5对枯、黄萎病的防病效果差别明显。使用2.5kg/667m2拌种,对枯萎病防病效果为81.8%;对黄萎病防病效果为100%。这为进一步开展以链霉菌作为生防制剂的棉花病害生物防治研究奠定了基础。利用拮抗微生物防冶土传病害,是建立在作为生防制剂的微生物能否在植物根际定殖的基础上的。然而,拮抗微生物在根际定殖受到许多环境因素如土壤pH值、矿质营养、含水量、土著微生物的种类,以及植物种类、植物不同生育期等的影响。因此,有必要进一步了解在根际微生态中拮抗微生物与土著微生物包括病原微生物的相互作用及其对植物的影响。具体来讲,需有明确链霉菌S-5抑制土传病害,促进植物生长的作用机制,在弄清生防菌作用机理的基础上,改进应用技术,提高生物防治效果。防治效果的稳定性是土传病害生物防治中最关键的问题,也是决定一种生防微生物能否在生产上推广应用的前提。为提高链霉菌S-5菌株生防效果的稳定性,可以采用与S-5菌株相容的其他根际微生物如木霉属、杆菌属的菌株混合使用的方法来改进,因此,还需要进一步研究链霉菌S-5与植物改进其他微生物间的互作关系。植物病害抑菌土(Pathogen suppressive soil)是指在土壤中有某种病原菌存在下,种植感病植物,由该病原菌引起的病害的发生、发展受到抑制的土壤。抑菌土的形成须具备两个条件:一是土壤中存在足够以致病的病原菌的量;二是同时种植感病品种,而植株不发病,或发病很少。从抑菌土的发现到21世纪初,对抑菌土的研究已有100多年的历史。马存等(2007)将抑菌土的研究历程划分为4个阶段。第一阶段:从19世纪末至20世纪20年代,主要是对不同类型土壤病害发生情况的研究报道,是抑菌土研究的初创时期。研究结果只是相继证实了这种现象,均未涉及土壤中是否含有致病菌,以及病原菌含量上的差别。第二阶段:从20年代末到50年代末,Menzies(1959)提出抑菌土概念为止。抑菌土的概念已初步显现。第三阶段:从60年代起至70年代末,由于抑菌土概念的提出以及对环境保护的重视,使植物病理学家对非化学方法保护农作物抵御各种病害的侵袭日益重视,使抑菌土的抑菌机理研究逐步深入,以期从中发现病害防治的新途径。第四阶段:从70年代开始至今,抑菌土的本质得到初步揭示,对其机制的研究逐渐从单一集中于生物因子的主导作用,发展为生物因子和非生物因子共同作用的结果。对抑菌土的研究已成为植物病害生物防治的一项重要内容。棉花枯萎病重病田或枯萎病圃,连续种植抗病品种多年后,再种植感病品种则发病显著降低,称做病圃衰退。徐富有(1985)认为,抗枯萎病品种连作3年后土壤内枯萎菌致病力显著减弱。张卓敏等(1980)和吴传德(1985)认为,土壤内枯萎菌量随抗病品种连作年限增加而减少,致病力也有随连作年限增加而降低的趋势。中国农业科学院植物保护研究所河南新乡县王屯基点,1972年在发病率接近100%,死苗率80%的枯萎病绝产田块建立枯萎病圃,1973年开始种植抗病品种,到1976年再种植感病品种岱字棉15、发病率降低到35.4%,病指22.3,该病圃在1982年、1983年、1985年曾3次用带病棉柴及人工培养的枯萎菌接种,但感病品种的发病率无显著提高。Baker等(1974)和Cook(1981)认为,具有抑制病害发展的土壤称为抑菌土(Suppressive soil),无抑菌作用的土壤称为导菌土(Conductive soil)。马存等(1992)于1987~1988年两年进行盆栽试验结果表明,86-1根围土(抗病品种86-1连作10年以上田块的棉株5cm内土壤)枯萎病平均发病率37.3%,病指19.5,与对照(无植棉史的果园土或种植1~2年感病棉花品种的土壤)相比,抑菌效果达60.5%。86-1田间土(抗病品种86-1连作10年以上田块土壤)枯萎病平均发病率48.3%,病指29.4,抑菌效果39.9%。枯萎病圃土(作为棉花育种抗病性鉴定病圃连作棉花10年以上病圃土壤)平均发病率55.3%,病指27.2,抑菌效果43.9%。感病品种棉田土发病率72.8%,病指66.9,无抑菌效果。对照果园土平均发病率70.1%,病指48.7(表8-15)。以上结果表明,86-1根围土、86-1田间土、枯萎病圃土对枯萎病菌均有显著的抑菌效果,86-1根围土抑菌效果最强,比病圃土效果高27.4%。感病品种棉田土和果园土对枯萎病菌无抑菌效果。土样发病率(%)病指抑菌效果(%)861根围土37.319.560.5861田间土48.329.439.9枯萎病圃55.327.243.9感病品种田72.866.9—果园土(CK)70.148.7—861根围灭菌72.455.6—861根围+果园(1∶1)55.237.324.1表8-15 不同土样对枯萎病菌抑菌效果比较(盆栽)李长兴等(1996)报道的盆栽试验结果指出,种植抗病品种10年以上的重枯萎病圃再种感病品种(辽棉6号),发病率为80.2%,病指为47.8;多年没有种植过棉花的小麦田土发病率为92.2%,病指为65.0。种植抗病品种10年以上的重枯萎病圃显著比多年没种植过棉花的小麦田土(对照)发病率、病指低,分别低12.02%和17.21%(表8-16)。处理项目枯萎病发病率(%)病指抑菌效果(%)抑菌土(10年)80.247.826.5抑菌土(5年)93.258.69.9抑菌土(高压灭菌)86.158.210.4小麦田土(CK)92.165.0—表8-16 盆栽试验的抑菌效果河南新乡田间小区试验结果,86-1连作10年田枯萎病平均发病率9.8%,病指4.4,与对照果园田比较,抑菌效果达85.8%。连作10年以上枯萎病圃,平均发病率17.1%,病指6.8,抑菌效果75.2%。对照果园田平均发病率57.l%,病指28.8(表8-17)。在辽宁辽阳试验结果,连作10年枯萎病圃枯萎病发病率39.0%,病指19.3,对照菜园土发病率75.9%,病指44.1,抑菌效果平均56.2%(表8-18);连作5年的枯萎病发病率66.7%,病指37.8,抑菌效果17.6%。发病率和病指比连作10年病圃分别高27.7%和18.5%,而抑菌效果低36.6%。还可看到未接菌小区连作10年和5年病圃田,枯萎病指分别为8.1和14.1,这说明病圃连作年限愈长,病圃衰退愈明显,而对枯萎病菌抑菌效果也就愈显著。河南新乡、辽宁辽阳两地田间小区试验结果基本一致均证明,连续种植抗病品种多年后的棉田,或连作多年的枯萎病圃,对枯萎病菌均有抑制作用,存在抑菌土。田块处理枯萎病发病率(%)病指抑菌效果(%)861连作田接菌9.84.485.8未接1.00.3—枯萎病圃田接菌17.16.8—未接1.90.676.2果园田(CK)接菌57.128.8—未接0.00.0—表8-17 田间小区对枯萎病菌抑菌效果比较(河南新乡)(马存等,1992)田块接菌情况发病率(%)病指抑菌效果(%)连作10年病圃田接菌39.019.356.2不接菌15.58.1—果园田(CK)接菌76.944.1—不接菌0.00.0—连作5年病圃田接菌66.737.817.6不接菌28.514.1—果园田(CK)接菌71.045.9—不接菌0.00.0—表8-18 不同田间小区对枯萎病菌抑菌效果比较(辽宁辽阳)(马存等,1992)杨之为等(1995)按不同年限的土样分别接入1%土样的棉枯萎病菌麦粒沙培养物,当种植感病品种冀棉11时,从苗期病情看,连作3年、6年、8年、9年、11年和15年土样的发病率依次为66.67%、55.6%、42.8%、33.3%、11.7%和3.3%,松林土(CK)发病率为85.7%(表8-19)。抗病品种岱字棉16连作6年的土样发病率为CK的64.8%,连作11年、15年的土样发病率仅为CK的13.6%和3.8%。将高压灭菌土样再接入等量病菌培养物,测定其土样致病力,可以看出(表8-19),当抗病品种连作少于8年时,土壤中抑病因子大多被降解,棉苗发病率81%~92%;但连作9年以上则发病率在33.3%~63.3%,低于重病田,说明经高压灭菌的土样中仍可能存在少量抑病因素。土样来源原土样灭菌土样发病率(%)病指发病率(%)病指松林土85.771.466.354.5重病田土40.020.085.771.4连作3年66.733.381.863.6连作6年55.630.6——连作8年42.817.691.668.7连作9年33.330.533.316.7连作11年11.75.963.650.0连作15年3.30.0156.640.0表8-19 不同土样接菌后的抑病效果(接菌量1%)形成抑菌土的因子主要有生物因子和非生物因子,不同抑菌土起作用的因子各有不同。在生物因子中,主要是土壤中的微生物。非生物因子是指土壤的矿物质含量、土壤的酸碱性、土壤质地、土壤颗粒结构等物理和化学性质。国际上有研究认为,土壤微生物种群结构的改变,尤其是一些拮抗微生物的增加,是形成棉花枯萎病田抑菌土的主要生物因子。杨之为等(1995)和王汝贤等(1998)从棉花根系分泌物对棉花枯萎病的影响和连作抗枯萎病品种棉田微生物数量变化做了系统研究后认为,棉花抗病品种连作田土壤中,棉枯萎菌数量的减少,是土壤致病力下降的主要原因,而造成棉枯萎菌数量减少的主要原因,则是土壤中的有益放线菌、细菌增长导致棉花抗病品种根系分泌物中的抑菌物质对病菌抑制的结果。土壤有益微生物增长的原因:一是棉花抗病品种根系分泌物为这些有益菌提供了良好的生活条件;二是可能因棉花枯萎菌数量的减少,有益菌减少了竞争对手,使其有了扩大繁殖的机会,这一切变化又均与棉花抗病品种连作分不开。抗病品种连作3年,土壤带菌量约为重病田土样菌量的43%,连作6年为重病田土样菌量的57%;连作8年的土样带菌量降低幅度较大,为重病田的23%;连作10年以上的土壤中,棉枯萎病菌很少(表8-20)。在不同连作年限的抑菌土中种植感病品种冀棉11,重病田的棉苗发病率为31.25%;抗病品种连作3年的棉苗发病率为12.5%;连作6年的发病率为9.09%;连作9年以上的除连作11年发病率4.55%外,其他基本不发病。这表明,随着抗病品种连作年数的增长,土壤中,棉枯萎病菌的数量和致病性逐年降低,说明棉枯萎病抑菌土的形成是抑病因子逐渐积累的过程。土样来源土样带菌量(个/克土)发病率(%)病指松林土(CK)000重病田土217631.7514.06连作3年114712.509.38连作6年12369.094.56连作8年5008.304.00连作9年5800连作10年1000连作11年1484.564.56连作15年000表8-20 不同棉田土样致病力比较(杨之为等,1995)马存等(1992)在盆栽土样内枯萎菌菌量测定结果表明,86-1根围土,每皿平均有菌落22.5个(每克土样内有菌落4500个),比对照果园土减少56.7%。86-1田间土每皿有菌落21.4个(每克土有4250个),比果园土减少59.2%。枯萎病圃土每皿有菌落32.2个(每克土有6440个),比果园土减少52.9%。对照果园土每皿有菌落52个(每克土有10400个)。田间小区内枯萎菌菌落,86-1田间土、枯萎病圃土每皿有菌落分别为138个(每克土有2760个)和1486个(每克土有2920个),分别比菜园土减少51.4%和48.6%。菜园土每皿有菌落284个(每克土有5580个)。从上述结果清楚的看到,在相同接菌量情况下,种植一季感病棉花品种后,3个抑菌土土样内,枯萎病菌菌量比对照菜园土减少48.6%~59.2%,说明抑菌土对接入土壤内的枯萎病菌有极显著的抑制作用,因而枯萎病发病率显著降低,达到控制枯萎病为害的效果。王汝贤等(1998)从棉花抗病品种连作3年、6年、8年、9年、10年的土样中分离出3830个真菌菌落,其主要类群归入11个真菌属。随着棉花抗病品种连作年限的增长,土壤中,真菌和放线菌的种类和数量逐渐增加(表8-21、表8-22)。对棉枯萎病菌抑制性较强的种类有:细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、球孢链霉菌黄色变种(S.globisp var.llavus)和紫链霉菌淡红变种(S.wolaceus)。供试土样中,分离到的3315个细菌菌落按菌落特征可分为9个类型,其中,Ⅲ型和Ⅳ型对棉枯萎菌有较强的抑菌作用,初步鉴定为枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis和B.sp.,它们在连作年限较长的土样中出现的频率较高,但土样中细菌的总数量与棉花抗病品种连作的年份成反相关(表8-23)。供试土样中分离出3种主要线虫,其中,螺旋线虫、滑刃线虫和真滑刃线虫的数量也随抗病棉花连作时间的延长而增加(表8-24)。菌类连作年限10年9年8年6年3年菌落数百分率(%)菌落数百分率(%)菌落数百分率(%)菌落数百分率(%)菌落数百分率(%)脊霉菌属9.448.48.455.36.550.010.163.99.659.3曲霉菌属6.131.43.523.03.829.23.220.34.729.0链格孢属0.84.10.74.60.64.60.31.90.53.1毛壳属0.21.00.95.90.32.31.59.50.21.2园酵母属0.31.50.10.70.32.30000黑粘座孢霉属0.10.5000.21.50.10.60.10.5瓶粳脊霉属00000.10.80.21.300毛霉属000.10.70.21.50.10.600木霉属00000.10.8000.21.2粘帚霉属000.10.70.21.50000镰孢属0.52.60.32.00.21.50.10.60.31.9其他2.010.51.27.20.54.00.31.70.83.8平均每皿菌落总数19.415.313.015.916.2种类数1812141110表8-21 棉花不同连作年限土样中真菌类群比较(平均每皿菌落数)菌类连作年限10年9年8年6年3年菌落数菌落数菌落数菌落数菌落数纤维螺旋链霉菌5456341325产二素链霉菌482323813天冬素紫色链霉菌3725281110球孢链霉菌黄色变种2118141110土味链霉菌48173紫色链霉菌01000球孢链霉菌01000表8-22 不同连作年限土样中放线菌数量的变化(个)菌类连作年限10年9年8年6年3年菌落数菌落数菌落数菌落数菌落数细黄链霉菌00300绿色产孢链霉菌00200其他6127116合计1701391126167群落数11101197菌落数(皿)28.323.218.710.211.2抑制性菌落数3.53.33.21.81.7表8-22 不同连作年限土样中放线菌数量的变化(个)(续)-1菌类连作年限10年9年8年6年3年菌落数菌落数菌落数菌落数菌落数Ⅰ2254596151Ⅱ2925465781Ⅲ25012109Ⅳ00013Ⅴ004130Ⅵ16213Ⅶ011000Ⅷ024000Ⅸ002800菌落数45665菌落数(皿)77120151142153抑制性菌落数25401089表8-23 不同连作年限土样中细菌的类群及数量(个)土样螺旋线虫滑刃线虫真滑刃线虫垫刃线虫短体线虫其他合计连作9年16271230058连作6年2014851250连作4年1410028连作2年0110002表8-24 不同连作年限土样中线虫数量的变化(个)李长兴等(1996)连续3年对4类型土壤采土,在不同棉花生育期采土分离结果,10年以上的枯萎病圃中,细菌、青霉、曲霉、放线菌的数量显著比未植棉土壤和小麦田土壤多,有芽孢细菌比未植棉土多1.13倍,无芽孢多1.69倍;真菌中,青霉多0.76倍、曲霉多1.11倍;放线菌多0.86倍(表8-25)。并且在放线菌对棉花枯萎病菌拮抗作用测定中,筛选出2株具有拮抗作用的菌株。这表明生物抑菌因子的存在,种植抗病品种多年的重枯萎病田根围土或根际土中,有可能筛选到拮抗作用强的抗生菌。土样类型真菌(×103个/克土)细菌(×104个/克土)青霉曲霉木霉有芽孢无芽孢放线菌(×104个/克土)抑菌土(10年)105.869.70.768.3285.8255.8抑菌土(5年)100.360.5047.7204.9221.1小麦田土63.321.2046.3149.6109.9未植过棉土67.830.8041.298.2141.3表8-25 不同类型土样菌量对病菌小孢子萌发、厚垣孢子产生数量的测定结果表明(表8-26),不同连作年限土样浸出液对病菌小孢子萌发的影响没有显著差异;对厚垣孢子的形成却有一定影响:连作6年以下每视野(16×10)平均17~18.8个厚垣孢子,9年有13.3个厚垣孢子,连作15年仅有4.9个厚垣孢子,说明随抗病品种种植年限的增长,厚垣孢子的形成数量逐渐减少,由此推测土壤中,有抑制厚垣孢子形成的物质,该物质随年限的增长而逐渐增多。土样来源病菌小孢子萌发率(%)病菌厚垣孢子的形成数量(个/视野)ⅠⅡⅢⅣ显著水平*松林土(CK)81.120.224.311.818.8a重病田土70.720.514.217.817.5a连作6年70.720.718.517.318.8a连作9年63.915.017.87.213.3ab连作11年—11.27.012.810.3ab连作15年84.63.37.83.74.9b表8-26 不同土样浸出液对棉枯萎菌的影响(杨之为等,1995)总之,对棉花枯萎病抑菌土的研究,为枯萎病等多种病害开辟了生物防治途径,利用抑菌土或筛选抑菌生物因子防治植物病害,随着研究的不断深入和技术方法的逐步完善,将可能取得较大的经济效益和社会效益。尽管棉花枯萎病的生物防治研究工作已历时数十年,但至今未形成商品化制剂。究其原因,马存等(2007)认为,是由于对许多问题还缺乏研究,许多困难有待解决。与整个生物防治普遍存在的问题一样,在这些问题与困难解决之前,生物防治尚难以作为常规手段用于棉花枯萎病的治理。这些问题主要包括:一是生态学障碍。从实验室向大田阶段的过渡往往遭到失败,其中,生态障碍是主要原因;二是防治对象单一。生物防治研究仅仅针对其中一种或几种病害,往往不被工业化生产所接受;三是缺乏适合工业化生产的扩繁技术。在实验室内可以不计成本培养所需生防制剂,但在商业化生产上则要考虑经济效益,与规模化生产有关的大量培养技术则有待提高;四是缺乏准确可靠的筛选技术与筛选标准。目前,生防菌的筛选技术和标准仍然是沿用传统的平板对峙法和在平板上对病原菌的拮抗能力,其预见性较差,如果结合生防菌的其他特性,如定殖能力的测定,则有望筛选到更有潜力的菌株;五是缺乏规范化的菌剂制备技术。有关生防菌剂制剂化和规范化的配套研究相对缺乏,无法将有效的生防菌开发成规范的产品;六是缺乏配套的生防菌田间施用技术。植病生防的研究目的是防治田间植物病害,其田间施用技术选择的适当与否,决定着该菌剂的有效性。针对上述棉花枯萎菌生防菌所存在的问题,结合工业化生产需要,认为生防菌株应具有如下特点:①生长速度快,产孢量大。②作用谱广泛。③作用机制多样性。④可在棉花根际大量定殖。⑤能作用于棉花内部的枯萎病菌。⑥不受土壤抑菌作用的干扰。⑦休眠孢子有较强的耐干燥能力。⑧对棉花生长有促进作用。⑨要有合适的生防菌剂剂型及相应的施用方法。虽然目前没有登记注册的防治棉花枯萎菌的生防菌,但已有防治其他作物枯萎病的生防制剂商品。例如,意大利S.I.A.P.A公司登记的利用非致病性尖孢镰刀菌作为生防菌的产品Biofox C,可防治由尖孢镰刀菌引起康乃馨和番茄等病害;由法国Matural Plant Protection公司注册的同类产品Fusaclean,可防治由尖孢镰刀菌所引起的芦笋、康乃馨和番茄等作物病害。说明应用生防手段防治棉花枯萎病前景乐观。随着棉花枯萎病生防菌在菌株人工改良技术、生防菌剂生产条件以及生防菌剂型的多方面研究,生物防治棉花枯萎病有可能在近期取得一些突破。 -
报告概述
出版时间:201520世纪40年代以来,世界小麦的播种面积一直居谷物作物的第一位,与水稻、玉米、薯类一起并称为世界四大粮食作物。全球以小麦为主食的人口占35%以上,小麦总消费量占全球谷物消费量的1/3,发展中国家小麦消费量占一半以上。在当前中国的口粮消费总量中,小麦占到43%左右。中国小麦在面积与产量上仅次于玉米、水稻,是第三大粮食作物。随着经济的发展和城乡居民生活水平的提高,小麦在国民经济中的地位越来越重要。小麦具有广泛的适应性,对气候和土壤的适应能力较强,既能在温度较高的南方生长,也能忍受北方-20℃的严寒,无论山地、丘陵、平原的砂土和黏土均可种植。小麦可与多种作物实行间、套种,能充分利用自然资源,提高复种指数;小麦在耕作、播种、收获等环节中都便于实行机械化操作,有利于提高劳动生产率,形成规模化生产。在我国,小麦主要用来加工面粉,是全国、特别是北方地区的主要食粮。现代科学证明,小麦籽粒中富含人体必需的多种营养物质,通常小麦籽粒中营养成分的平均含量:碳水化合物约70%以上,蛋白质13%左右,有些品种高达18%以上,脂肪2%左右,矿物质1.8%左右,此外,还含有纤维素、可溶性糖类、多种维生素。其所含氨基酸种类多,适合人体生理需要,脂肪、维生素及各种微量元素等对人体的健康有益,醇溶蛋白和谷蛋白能使面粉加工制成各种食品,是食品工业的重要原料。加工后副产品中富含蛋白质、糖类、维生素等物质,是良好的饲料。麦秆还可用来制作手工艺品,也可作为造纸原料。籽粒含水量较低,易于贮藏和运输,是主要的商品粮之一,在国际国内的粮食贸易中占有很大的份额。此外,小麦也是酿酒、饲料、医药、调味品等工业的主要原料。我国小麦分布地域辽阔,南界海南岛,北至漠河,西起新疆,东至海滨,遍及全国各地。从盆地到丘陵,从海拔10m以下的平原至海拔4000m以上的西藏高原地区,从N53°的严寒地带,到N18°的热带范围,都有小麦种植。各地自然条件,种植制度,品种类型和生产水平的差异,形成了明显的种植区域,既能种植冬小麦又能种植春小麦。我国小麦历年种植面积为全国耕种地总面积的22%~30%和粮食作物总面积的22%~27%,分布遍及全国各省(市、自治区)。我国冬小麦面积占小麦总面积的84%~90%,主要分布在长城以南,主要省份有河南、山东、河北、江苏、四川、安徽、陕西、湖北、山西等省,其中河南、山东种植面积最大。春小麦播种面积约占16%,主要分布在长城以北,主产省有黑龙江、内蒙古(内蒙古自治区的简称,全书同)、甘肃、新疆(新疆维吾尔自治区的简称,全书同)、宁夏(宁夏回族自治区的简称,全书同)、青海等省(自治区)。我国栽培的小麦绝大部分是冬小麦,它与水稻、玉米、甘薯、棉花等秋季作物配合,可以调高复种指数,增加粮食总产量。我国小麦种植按地理环境、自然条件,可划分为10个生态类型区域,分别如下。包括山东全省、河南除信阳以外全部地区,河北中南部、江苏和安徽两省的淮河以北地区,陕西关中平原,山西西南以及甘肃天水地区。小麦面积及总产分别占全国的45%及51%以上,5月中旬至6月下旬成熟。包括河北长城以南的平原地区,山西中部及东南部,陕西北部,辽宁及宁夏南部,甘肃陇东和京、津两市,麦田面积占全国的8%,成熟期通常为6月中下旬。全区北抵淮河,西至鄂西、湘西丘陵地区,东至滨海,南至南岭,包括上海、浙江、江西3省全部,江苏、安徽、湖北、湖南4省部分,以及河南省信阳地区。麦田面积占全国的12%,成熟期在5月下旬。包括贵州全省、四川、云南大部、陕西南部,甘肃东南部以及湖北、湖南两省西部。麦田面积和总产均为全国的12%左右,成熟期在5月上中旬。包括福建、广东、广西(广西壮族自治区的简称,全书同)、海南和台湾5省(区)及云南南部。麦田面积只占全国的1.6%。包括黑龙江、吉林两省全部,辽宁除南部沿海地区以外的大部分及内蒙古东北部。全区麦田面积占全国的8%。小麦4月中旬播种,7月20日前后成熟。全区地处大兴安岭以西,长城以北,西至内蒙古伊盟及巴盟,北临蒙古人民共和国。并包括河北、陕西两省长城以北地区及山西北部。小麦种植面积占全国的2.7%。7月上旬成熟,最晚可至8月底。全区以甘肃及宁夏为主。并包括内蒙古西部及青海东部。小麦种植面积占全国的4.1%。8月上旬左右成熟。小麦种植面积为全国的4.5%。冬麦品种为强冬性,8月中旬播种,8月初成熟。包括西藏(西藏自治区的简称,全书同)和青海大部,甘肃西南部、四川西部及云南西北部。小麦种植面积占全国的0.5%。成熟于8月下旬至9月中旬。世界小麦的种植面积大约为32.43亿亩(15亩≈1公顷,全书同)左右。种植面积较大的国家有:中国、俄罗斯、印度、美国、澳大利亚、加拿大。平均单产最高的国家是荷兰。荷兰连续多年平均单产名列世界第一,并在1993 年创造了全国平均单产591 kg的世界最高纪录。世界小麦出口大国主要有美国、法国、加拿大和澳大利亚。美国小麦产量的50%、澳大利亚和阿根廷产量的70%及加拿大产量的80%以上用于出口。世界小麦进口国分为两种类型,一类是进口补充型,也就是本国也生产小麦,但需进口一部分补充国内较高的消费需求,这类国家主要有中国、意大利、巴西和埃及等国;另一类是完全依赖型,也就是本国几乎不生产小麦,但消费需求较高,所需小麦完全依赖进口,这类国家主要有日本和韩国等。世界小麦种植以普通小麦为主,约占小麦播种面积的90%以上,硬粒小麦的播种面积占世界小麦总面积6%~7%。小麦栽培以冬小麦为主,冬小麦与春小麦的面积比例约为3∶1。小麦产区主要集中在欧亚大陆和北美洲,种植面积约占世界小麦总面积的90%。春小麦主产国是俄罗斯、美国和加拿大,约占世界春小麦总面积的90%。我国是小麦生产大国,常年播种面积、产量分别占粮食总量的25%和22%左右,全国商品小麦的常年收购、销售和库存量均占粮食总量的1/3左右。新中国成立后,尤其是改革开放以来,中国小麦生产发展很快,全国小麦生产无论面积、单产和总产量都得到了很大的发展和提高,对保障我国口粮安全作出了重要贡献。1949 年全国平均亩(1亩≈667m2。全书同)产仅43kg,而2012年的亩产达到了333 kg,是新中国成立初期的7.7 倍。近年来,在国家一系列重大强农惠农政策支持下,依靠科技进步和政策推动,中国小麦生产实现了突破性发展,生产能力稳步提升。2014 年我国小麦产量高位爬坡,连续11年增产,实现产量12617.1万吨。近年来,我国研究的小麦高产栽培技术,利用新培育的高产品种,出现了小面积达到亩产800 kg和较大面积达到650 kg的高产典型,使小麦的产量水平又上了一个台阶。全国小麦高产创建田的平均产量比全国小麦平均产量高出30%~50%,说明只要改善生产条件,把各项技术落实到位,我国的小麦生产还有很大潜力。2015年中国小麦播种面积为2.44亿公顷,与目前国内良好的小麦长势不同,国产小麦市场仍然处于低迷之中。分析1~3月国家临时贮存小麦竞价交易情况,呈现“三降”格局。一是成交量下降。3个月计划交易量8301270t,实际成交量4396699t,仅占计划成交量的47%。二是成交率下降。从1月6日的89.29%,下降到3月的36%以下,平均成交率48.22%。三是成交价格下降。白小麦成交价格从1月6日的每吨2600元,下降到2400多元,3月24日为2455元,平均成交价2482.7元;混合小麦从1月6日的每吨2598元,下降到2450多元,3月24日为2456元,平均成交价2486.4元。从美国进口小麦价格呈现大“V”字形。1月3日到中国完税后价格,每吨折合人民币2091元,达到最高水平。随后开始下降到1900多元以下,3月初更是下降到1800多元以下。从3月中旬又开始上涨,3月23日达到1992元。与国产小麦相比,美国进口小麦有着多种优势。美国出口到中国的小麦基本上是优质强筋小麦,总体上优于国产小麦;美国小麦到中国完税后价格低廉。1~3月,进口美国小麦到我国完税后平均价格每吨1939元,比国产白小麦每吨2482.7元、混合小麦每吨2486.4元,分别低28.04%、28.24%。有关方面预计,今年我国进口小麦将在250万~300万吨。据农业部2014年10月16日农情调查,2015年中国小麦播种面积为2.44亿公顷,较2014年下降0.7%。3月19日,农业部种植业司介绍:“当前苗情长势是近年较好的一年。小麦返青期一二类苗比例达88.8%,同比高1.8个百分点,是近十年同期比例最高的一年。特别是占全国小麦面积40%以上的河南、山东两省小麦苗情明显好于上年。”今年我国小麦种植面积虽然略微下降,但从目前形势判断,生产后期若无大的自然灾害依然是一个丰收年。过去的一年,我国小麦生产量、收购量均创新高。据国家统计局发布的2014年粮食产量公告,2014年我国小麦产量高位爬坡,连续11年增产,实现产量12617.1万吨,较2013年增加404.5万吨,增幅3.5%;小麦播种面积24064000hm2,较上年减少76000hm2。2014年,我国冬小麦产量继续增长,达11989.9万吨,较2013年增加423万吨。至2014年9月底收购期结束,全国11个小麦主产区各类粮企累计收购新产小麦7363万吨,比2013年增加1973万吨,成为执行托市政策以来进度最快、收购最多的一年。对于2015年的小麦最低收购价格,国家发改委(国家发展与改革委员会的简称,全书同)已经明确保持2014年每千克0.59元水平不变。在国产小麦库存增加、进口小麦价格低廉、新年小麦生产形势乐观的格局下,预计今年我国小麦市场价格将难有起色。中国小麦作物年度产量与面积(1991/1992—20013/2014) -
报告安阳县病虫测报工作的成绩和建议
出版时间:2010张迎彩 马重富 杨艳丽 李红丽(河南省安阳县植保植检站 河南安阳 455000)摘要:安阳县是全国农作物重大病虫测报网点,有多位具有一定的专业知识和技术水平的队伍,在农业生产实践中积累了大量的病虫资料和工作经验,能解决生产中的疑难问题,在农业生产中发挥了重要的技术指导作用。在测报工作中具有吃苦耐劳的爱岗敬业精神和认真的工作态度。保证了工作任务的完成;具有钻研业务技术的学习精神,使技术水平不断提高,以跟上时代发展的要求。积极响应上级精神,及时发布工作动态信息,加强了信息沟通。但测报工作还存在问题,亟待解决。关键词:安阳县;技术指导作用;问题安阳县农作物病虫测报站是安阳区域站,去年以前是农业局单独的一个业务股站,2009年8月与植保植检站合并。有多名中级职称以上人员长期从事病虫害预测预报工作,具有一定的专业知识和技术水平。病虫测报是在深入农业生产实践中,在分析对比大量调查数据基础上,对农作物病虫害的发生情况及时地进行预报,以指导病虫防治的一项公益性事业,是农业防灾减灾的重要基础工作。1 工作内容1.1 病虫监测根据农作物病虫害调查办法,不管刮风下雨定时深入田间对农作物上的各种病虫害进行系统监测,监测作物包括小麦、油菜、玉米、棉花、大豆、各种蔬菜等。监测病虫种类总计60余种(其中小麦12种、油菜4种、玉米13种、棉花12种、大豆9种、蔬菜12种)以及小麦、玉米田杂草和各种天敌。1.2 成虫诱集调查利用黑光灯对害虫成虫进行系统监测是害虫预报中的重要手段之一,调查对象包括:棉铃虫、玉米螟、粘虫、小地老虎等重大害虫10种,其他昆虫60余种,调查160余日次,逐日记录各种种类的数据。1.3 空中病菌孢子捕捉病菌空中孢子捕捉是病害预报的重要手段之一,对小麦条锈病、叶锈病、白粉病、赤霉病病菌孢子进行了系统监测,镜检监测30日次,每次镜检两个镜片40个视野,记录调查病菌孢子个数。1.4 完成上级布置的病虫监测上报工作本县承担农业部和省农业厅病虫监测任务,监测对象包括:棉铃虫、棉蚜、棉盲蝽、小麦吸浆虫、小麦蚜虫、玉米螟、七星瓢虫等重大虫害及天敌,在大田普查的基础上对比历史资料进行编写《模式电报》,全年上报《模式电报》25份;棉铃虫动态电报15份。每周对调查数据及时汇总,填写每周病虫害发生动态表,向省、市上级业务单位上报病虫动态信息,全年上报信息30次以上。1.5 病虫趋势发布病虫预测预报是在田间监测和黑光灯害虫成虫、病菌孢子监测的基础上,对各种重大病虫发生趋势进行汇总分析,发布其未来发生趋势,以指导全县病虫防治工作,控制病虫害发生蔓延,挽回农业损失的工作。每年发布农作物重大病虫预报20~25期,共印发2 000余份,病虫情报报送县委、县政府相关部门和主要领导,同时报送农业局相关领导及上级相关业务单位,并下发各乡镇农技站,为政府决策提供了科学依据,及时有效地指导了全县农作物病虫害的防治工作的开展。2 具体做法2.1 具有吃苦耐劳的爱岗敬业精神和认真的工作态度测报工作是一项繁琐而具体的工作,不管严寒酷暑,还是刮风下雨按照农作物病虫害调查办法,对各种病虫害都进行认真监测,每年都圆满完成上级下达的各项任务。本站的监测对象有小如米粒的卵,细如针尖的幼虫和蛹,不同侵染级别的病害,按发生的级别分类计数。还要测报灯中形态各异成虫,每天分别按种类和雌雄计数,不仅从宏观方面进行监测,还利用解剖镜和显微镜从微观方面监测,这些都需要有认真仔细地态度和熟练的业务知识。测报工作是一项野外作业,本站到田间搞调查的主要交通工具是自行车,偶尔坐汽车,没有专职的交通工具。这就需要本站有克服困难的决心,有爱测报的事业心,有不怕苦的精神,骑着自行车在太阳下,在风里雨里奔波。本站的工作是与泥土相伴的,如吸浆虫是我县为害较重的虫害,为准确掌握其发生区域和发育进度,本站春季3~5月,每3~5天到重发地块挖土样,然后稀释成泥水,把上层的泥水倒到箩中,一箩箩地进行挑捡虫量,再把各虫态数量认真辨认分类,常累得眼花背痛,但休息片刻还是把每个土样的虫量挑净查准,以作为预报的依据。棉铃虫落卵量调查3日一查,每到调查日,风雨无阻,下雨时,本站人员穿着雨衣在田间查,就这样无一次漏缺地参加了全年的系统监测和普查任务,让上级各业务部门及时了解病虫害发生动态,为领导决策和指导防治提供依据;而且大量的病虫系统数据,为研究其发生规律和预测未来的发生趋势提供了宝贵的、翔实的数据。2.2 具有钻研业务技术的学习精神本站经常到田间看到不认识的病虫和杂草,将其带回,通过查阅资料进行比对确认,或在室内进行饲养,观看其别的虫态特征进行比对,或用显微镜通过病害的病菌孢子进行辨别确认,农业实践促进了本站对业务理论知识的学习。要提高预报的技术水平,必须加强业务知识的学习,必须有娴熟的业务技术,学习虫害的形态特征、各虫态历期、同一种害虫不同的种类,病害的症状、影响病虫害的发生的条件等。还要学习植保方面的新技术,如绿色防控技术、农药的安全使用技术等。2.3 参加田间调查时,有明确的目标每次进行田间调查时,心中对病虫害发生规律已有全面了解,每次的调查重点是什么? 这时候是哪种病虫害的始见期或高峰期? 什么条件适合它的发生? 心中有目标,调查有重点,才能把数据查准确。如白粉病的调查,它的发生始见期一般在4月上旬,高肥水密植地块适合它的发生,春季气温偏高,则发生提前,偏低略推迟。带着这些去调查,一定能准确发现它的始见期。同时,本站对病虫害发布了长期和中、短期预报,调查时,带着浓厚的兴趣验证本站的预报的结果是否准确。如棉铃虫在棉田的卵盛期,吸浆虫的成虫盛期是否预报准确等。2.4 注意记录与病虫害相关的信息本站在田间进行病虫害调查时,同时也对农作物的生育期进行了详细的记录,有些病虫的发生与物候条件密切相关,如吸浆虫的初蛹高峰期与小麦的吐穗露脸期很吻合,物候条件对预报也有重要作用。同时本站也记录每天的天气情况,对于总结分析病虫害的发生特点有重要作用。2.5 精心安排病虫调查时间每周因为农业局要集中政治学习,或者本站也有许多其他的工作,或者是天气不好等,所以每周先看天气预报,综合考虑其他工作,安排测报调查时间,每周都下田调查,使测报数据不漏缺,准确掌握每周病虫发生动态。2.6 认真整理调查数据,编写年度技术工作总结调查后,数据需要及时整理,以免丢失,把数据认真汇总后填入表格存档。根据调查的数据、结合天气条件、种植情况等,对本县常发生的病虫害逐一进行认真总结,总结发生程度、发生的特点、盛期、历史资料对比情况和气象条件的影响等。年度技术总结是每年测报工作的高度概括,是重要的历史资料,是预测预报的依据。3 测报工作取得的成绩和经验3.1 病虫预报的及时、准确在重大病虫防治中发挥了重要的信息支撑作用2009年、2010年本省小麦遭受了旱灾和冷害,省领导对小麦安全生产高度重视,省农业厅连续两年召开会议安排部署万名科技人员包万村活动,把保春管工作作为春季农业工作的重点,农业局派出120名技术人员,负责全县504村的麦田技术工作,达到了村村有技术人员,村村有技术人员去解决农民遇到的问题和困难。由于2008年吸浆虫在本县中东部发生严重,严重地块的小麦只有50~100公斤,对我县小麦安全生产构成了严重威胁,本站把吸浆虫监测与防治工作作为春季工作的中心,从3月初到5月上旬对吸浆虫加大了监测力度,仔细观察其在土层中的发生密度、上升进度和各虫态数量变化,及时准确地发布了吸浆虫蛹期防治和成虫期防治预报,报出了2009年吸浆虫成虫出土盛期较常年提前3~4天时间,而2010年则较常年推迟5~6天,由于信息的及时准确,使防治工作不失时机、有的放矢,发挥了重要的作用。再加上积极争取县财政的专项资金用于吸浆虫防治,对吸浆虫的控制多一道物质保障,使原来减产地块的小麦产量两年都达到450公斤多,确保了全县小麦在天灾之年喜获丰收。3.2 搞好测报工作有利于解决农民在生产中的疑难问题经常到田间调查,知道什么病虫对生产为害大,平时就加强这方面的理论知识学习,就会及时答复群众的咨询,解决生产中的难题,使群众对我们的工作满意。3.3 及时发布工作动态信息,加强了信息沟通由于省植保站领导给本站配置了电脑和数码照相机,本站在平时调查时,拍摄了许多珍贵的图片,通过植保信息网的平台,把本站的工作行动发布到网上,便于了信息交流。同时,农业局还建立了安阳县农业局信息网,有植保方面的专栏,本站把病虫信息和工作行动及时发到这个平台,扩大了信息的发布范围。3.4 预报技术的准确率在不断的提高本站有多位长期从事测报工作的同事,积累了大量的工作经验,对病虫害的预报技术具有了一定的水平,使重大病虫害的长期预报准确率在90%以上,中短期预报的发生时期误差在1~2天之内。3.5 本站有较完整的病虫资料有老同志的传帮带,使本站积累了多年翔实的病虫资料,支持了河南省农作物有害生物信息监控系统建立。4 建议和存在的问题4.1 应增加测报经费,改善测报条件中央近年来加大了惠农政策,免去了农业税,增加了粮种补贴和大型植保机械补贴等,也应该增加测报方面经费,用于购买测报专用车,以便及时掌握病虫发生动态。能够及时到达群众反映问题的现场,解决生产中难题。应增加测报仪器,减少工作强度。4.2 加强测报体系建设,稳定测报队伍测报是一项苦脏累的工作,是一项从事野外操作的工作,又没有什么仕途,不是年轻人向往的工作,基层单位近年也进行了人员结构调整,应通过优惠的政策吸引人才,留住人才。4.3 健全基层测报网络根据本县作物布局和地貌特点,在全县东中西部建立有效的测报基点,对基层人员进行必要的培训,并给予适当的调查补助,让他们对当地作物病虫进行调查,提供不同环境、不同作物的病虫发生信息,使病虫信息更加全面、及时,从而扩大病虫调查的范围,并鼓励基点测报员进行农药经营,一方面提高他们的收入,为调查工作提供物质支撑,另一方面可以通过他们普及防治新技术,同时也增加了一条重要的病虫防治宣传渠道,使本县病虫测报防治工作形成一种良好的发展局面。但通过近年来我县的几个基层网点的所报的数据看,他们的专业技术有待提高。4.4 应加强乡级农技服务部门的工作乡级农技人员常忙于乡里的千头万绪的工作,把农业工作放在次要位置,使本站发到乡镇的信息,不能及时传达到各村群众中,形成上头忙下边凉的被动工作局面。4.5 加强和密切与植保合作社或种粮大户的联系因为他们容易接受新的技术,拥有大型的机械,有利于普及防治新技术,也能起到带动周边群众的作用。
