微生物是人類和動植物病害的主要病原菌。但是病原微生物也受其他微生物的拮抗抑製或毒害,應用微生物間的拮抗關係,防治農作物的病害,達到以菌治菌的目的。微生物也可引起昆蟲的病害,利用昆蟲的病原微生物防治害蟲。達到以菌防蟲治蟲、以菌防病治病。
利用微生物防治植物病蟲害,可以避免或減輕化學農藥對人畜和害蟲天敵的毒害,而且也不易產生抗藥性,並可以解決或緩和由於大量施用化學農藥而造成的環境汙染。
一、農用抗生素
應用微生物的拮抗作用防治植物病害的研究,早在 1934 年魏德林( Weidling )就首先發現綠色木黴能殺死多種引起植物病害的真菌。
農用抗生素除要求對某種植物病原菌有特異性的抑製作用外,還要求能夠吸入植物體內,吸人後仍具有抗菌活性,並對植物細胞無毒性,不產生藥害,植物能正常代謝生長。
(一)、農用抗生素的特性
1 、內吸和運轉
抗生素經浸種、沾根或噴灑在植物莖杯、葉麵、花果等表麵上,被吸收進入植物組織,在植物體內運轉,並保持其對病菌的抗菌作用,這種特性總稱為內吸性的。具有內吸性的抗生素稱為內吸性抗生素。井崗黴素、灰黃黴素、放線菌酮、內療素等都屬於這一類。
抗生素在植物體內的吸收和運轉的強度和速度決定於能否進人篩管或導管係統。如放線菌酮或灰黃黴素吸入後,由篩管或導管輸送到植株的各部分而產生全身的抗菌作用。
2 、穩定性和有效期
農用抗生素應具有較高度的穩定性,即有較高的抗熱、光、酸、堿以及酶解能力,不致很快失活無效。
穩定性較強的抗生素在植物體內的存活期較長。可以用抗生素在植物體內降解的半衰期(即損失一半效價所需的時間)來估計實際有效期。
抗生素的有效期關係到施藥時間和次數,有效期長,在作物病害發生的一段時期內都能起到防治效果,如井崗黴素防治水稻紋枯病的有效期達 25~30 天,是一種比較理想的農用抗生素。
3 、藥害問題
選用抗生素抑製病原菌的有效濃度比使植物發生藥害的濃度要低很多倍,使其在寄主體內對組織細胞無毒害,但仍能發揮抗菌作用。產生藥害的濃度如果比抑製病原菌有效濃度高 3 倍以上(如有效濃度為 30mg/L ,藥害濃度為 100mg/L ),使用這種抗生素才比較安全。
抗生素對植物的藥害常表現為葉片失綠,葉尖幹枯,葉麵出現壞死斑點、落時、根係發育受阻、植物生長緩慢甚至畸形等。
4 、對人、畜的安全性和殘毒問題
農用抗生素應對人畜和各種水生生物安全無毒。一般要求在常用濃度 20 倍以上對人畜無毒害, 200 倍以上對魚、蝦、貝、蚧等也無毒害為標準。常用農用抗生素應是無毒或低毒的。
大多數抗生素較易被其他微生物分解而失去活性,不致在環境中累積,因此它們的殘留毒性不大,屬於無公害農藥之列。
(二)、農用抗生素在植病防治中的應用
我國目前試驗推廣的農用抗生素多數是鏈黴菌屬( Streptomyces )中的一些放線菌產物,農用抗生素的主要種類、應用範圍、使用濃度和藥理特性見表 13-1 。
應用抗生素防治作物病害主要有兩種方式。一種是用抗生素防治種子、果實、苗木、塊莖和塊根等,防止植物在生長期間或貯藏期間發病,一般可采用浸種、浸根、浸苗和噴灑等方法。另一種應用方式是在作物生長期中,通過測報,及時噴灑抗生素以防止病的發展和蔓延。
農用抗生素的應用還不隻局限在對植物病害的直接防治上,有的抗生素能殺死害蟲,起間接的防治作用。殺蟎素(大環內脂類)對一些蟎類的成蟲和卵有殺害活性,對蘋果紅蜘蛛特別有效。抗生素對不同植物也表現有選擇性,對有些雜草是毀滅性的,例如茴香黴素是一種選擇性除草劑,在低濃度下(如 12.5mg/ L )對稗草幼根的生長有選擇抑製作用。
(三)、農用抗生菌的直接應用
在植物病害的生物防治中也可直接應用抗生菌的培養物。因為,① 生產工藝簡便。② 有些確有防效,又無藥害,但還未知它們的主要有效成分的抗生菌可及早直接應用。③ 抗生菌在應用環境中還可能較長時間的生長、繁殖,持續地起防治作用。這對於防治土生病害有獨特的優點。例如用玉米葉子粉培養伏革菌( Corticium sp. )混合在根腐病嚴重的甜萊土壤中,可有效地防治終極腐黴( Pythium ultinum )引起的甜菜根癌病。我國多年研究的 “ 5406 ”和“ 878 ”製成餅土製劑,對減輕棉花植株枯萎病和炭疽病的發病率有良好的防治效果。當接種“ 5406 ”後,“ 5406 ”放線菌在根際旺盛繁殖,成為占優勢的種類。
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