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生物防治论文:真菌对农业种植的影响

2013/01/19 阅读:

作者:陈嘉恒吴国杰陈宗发谢丰振何麟单位:仲恺农业工程学院化学化工学院

白僵菌与化学农药的相容性

在农作物病虫害防治的实践中,白僵菌往往与化学农药按一定的比例混合施用,以取得更好的防治效果,而且还可延缓害虫对化学药剂产生抗性,但白僵菌同时也将不可避免地受到其他化学农药的影响,所以筛选抗药性好的白僵菌菌株和选用生物相容性好的化学农药在生物害虫综合防治中占有重要的地位.波兰和前苏联等国家在整治农田马铃薯叶害虫时常把球孢白僵菌与常规的化学农药混合使用.20世纪80年代,Anderson等已开始对白僵菌生物相容性进行试验.本世纪以来,蔡悦等的研究表明,白僵菌与除草剂的相容性要比杀虫剂好,而且农药对白僵菌的各生长和发育阶段中的产孢影响最大,对菌丝生长的抑制最小.Rashid等研究结果显示,在体积分数002%下杀虫剂类化学农药中的吡丙醚、氟虫腈、氟铃脲对金龟子绿僵菌(Metrhiziumanisopliae)孢子萌发阶段的抑制作用比较强,但在0005%、001%下抑制作用不明显.熊琦等测定了高效氯氰菊酯、高氯甲维盐、高效氯氟氰菊酯、阿维菌素、阿维杀虫单、辛硫磷和虫酰肼等7种常用化学杀虫剂对球孢白僵菌的影响,发现虫酰肼与该菌株相容性最低,辛硫磷对产孢量的影响较小,对菌丝生长抑制不大,但对孢子萌发及生长抑制作用较大.与该菌株的相容性较好的是高氯类、阿维杀虫单及阿维菌素,可以混合施用.刘爱萍等发现,白僵菌与印楝素的混合施用对亚洲小车蝗(Oedaleusasiaticus)具有明显的增效作用,并且使印楝素用量大幅降低,适用于早期防治高密度蝗虫,对扩大白僵菌的应用和减少化学农药使用具有指导的作用.刘锦霞等研究蜡蚧轮枝菌(Verticilliumlecanii)和球孢白僵菌共发酵的可行性,发现共发酵液不但有明显的增效作用,而且也扩大了各单菌的防治范围,指明了未来多菌种共发酵的方向.

白僵菌在农业生产中的应用

生物农药白僵菌的使用,对环境的要求比较高,根据使用地区的气候和地理位置、害虫特点、植物特征、季节等因素来安排施放.Smith等研究发现球孢白僵菌孢子0005、005和02g/g草木灰处理,能大幅度地提高杀灭仓储害虫大谷蠹(Prostephanustruncatus)的效率.陈正州等把球孢白僵菌药剂与麦麸按1∶5比例湿润拌匀后施用,于花生穴内施用,以防治花生蛴螬,收到67%~740%的防死,并使花生产量提高229%.林荣春等的研究表明,白僵菌对低龄荔枝蝽(Tessaratomapapillosa)若虫比高龄的感染死亡率高,因低龄若虫抗病能力弱,抵御感染能力差,有利白僵菌分生孢子的入侵.从防治实际情况分析,虽喷雾防治效果最好,但菌液配制费工费时,有时菌液过滤不清易堵喷头,影响工效,而且要现配现用,不宜长期保存.喷粉或放粉炮省工省力,工效高,使用简便,尤其适宜在水源缺乏的地方使用.谢阿彬以不同剂量白僵菌对3个不同代数的竹镂舟蛾(Loudontadispar)进行防治试验,结果发现白僵菌对第1代和第2代竹镂舟蛾防死较好,对第2代防死较差,认为利用白僵菌作为生物农药,一定要根据当地的气候变化和害虫初期繁殖阶段来施加使用.原贵生等发现,白僵菌对油松毛虫幼虫具有较强的毒力和防治效果,并防治避免在脱皮期使用白僵菌菌剂,邓彩萍等抓住光肩星天牛(Anoplophoraglabripennis)幼虫初期对树干喷施白僵菌,取得明显的防治效果.李永福的"白僵菌营养型湿菌粉剂"提供了白僵菌在林间的营养和水分,改善其生存环境,在油松毛虫(Dendrolimustabulaeformis)幼虫越冬期中使用,随着春季温度回升,早春的雨雪增多,树根基部枯落物下湿度增加,其效果克服了以往白僵菌在北方低温环境中不易存活和侵染力低的困难.

恶劣的外界环境容易使白僵菌制剂失去活性,提高其稳定性是当今科研的重要课题之一.Thompson等于白僵菌制剂中加入荧光增白剂和镁的硅酸盐黏土,黏土颗粒作为一个阳光阻滞剂,增白剂吸收紫外线,按照每周51cm的灌溉方法,在草坪上施放,可提高孢子存活率20%.罗成等研究表明,在白僵菌农药制剂中加入一定量的稳定剂和抑太保(5%氟啶脲),可增加其稳定性并且提高了杀虫速度.刘丽洁在白僵菌悬浮液中加入增效剂海藻糖和葡萄糖,对松墨天牛(MonochamusalternatusHope)幼虫的致死率平均提高了1805%和875%.

Hong等,在白僵菌油浸孢子加入硅胶可提高其高温的耐受力.Edginton的试验显示,白僵菌孢子在阳光下60min便完全失去活性,波长是302μm的紫外光照射白僵菌孢子,其失活时间为20s,4%的奶粉和3%的蛋清可以提高孢子对紫外光的耐受力.Jin等证明了使用亲水亲油平衡系统是来优化一个兼容的非离子表面活性剂,可有效提高白僵菌孢子悬浮液的活性,促进感染效果.陈培荣等用纳米ZnO添加于油悬浮剂型白僵菌制剂中,其吸附并包裹在孢子表面,不仅与白僵菌孢子的生物相容性好,而且对孢子有很好的紫外保护效率,在紫外光直接照射8h的条件下,其萌发率仍大于80%.

植物内生白僵菌防治害虫

关于白僵菌植物内生性,已有众多文献报道,而其效果亦得到各方面的认可.白僵菌的植物内生具有普遍性,在棉花和番茄中检测到内生的白僵菌菌株,包括马铃薯、小麦、咖啡(Coffeaspp)、可可(Theobromaspp)等其他植物也可以通过自然分离和人工接种检测到内生的白僵菌.Ownley等发现,植物内生球孢白僵菌可以减少植物病变和损失.使用高浓度的孢子悬浮液处理种子,可以建立植物内生菌效应.Posada等的研究表明,接种了内生球孢白僵菌的植物,植物体内除了叶子以外的其他部位都可以检测到高浓度的菌种,所以不能以叶子作为接种部位.

Reay等利用种子包衣和浸根,成功防治黄粉虫(Tenebriomolitor)幼虫和美洲榆小蠹(Hylurgopinusrufipes)成虫,并从植物中分离到内生菌球孢白僵菌.Brownbridge等证明使用种子包衣或浸根的方法,使球孢白僵菌菌株进入并在松树(Pinusspp)幼苗里生长繁殖,可以有效地预防病害和虫害,并发现处理后的植物在生长过程中,植物体内的内生白僵菌一部分会由根部向土壤里转移,加强了防止害虫的特性.Reddy等以球孢白僵菌对高粱茎部注射处理,然后用玉米禾螟(Chilopartellus)感染处理组和空白组,发现40%的空白组死亡,而被处理过的高粱基本不受影响.

Juliet等用不同浓度的白僵菌悬浮液按照一定的时间梯度对香蕉愈伤组织进行浸泡处理,以注入内生白僵菌,并指出了最佳的处理条件是15×107个孢子/mL悬浮液和2h的处理时间,同时发现即使最在大浓度和最长时间处理条件下,也不影响香蕉组织的正常生长发育.Gurulingappa等,用蜡蚧轮枝菌和球孢白僵菌混合接种农作物,使其产生混合的内生菌,发现其孢子数量和代谢产物不但可以较大地影响棉蚜(Aphisgossypii)的生存和繁殖率,而且并不影响农作物的生长.

结语

白僵菌是防止地下害虫有潜力的生物农药,是继BT毒蛋白之后最有望成功实现产业化的新型生物农药.与化学农药相比,真菌杀虫剂具有杀虫率不高和杀虫速度较慢的缺点,所以很多国家都会把真菌制剂跟化学农药混用,但生物相容性是目前混用农药的一大重点,鉴于真菌制剂与化学农药相容性尚无简单规律可循,随着新农药不断进入市场,需要不断地补充其与杀虫真菌的相容性,才能不至于盲目地将生物农药与化学农药混用.

以植物内生菌落防治害虫是未来防治生物害虫的重要手段之一,其抗逆境性和高效性将是生物农药领域的研究重点.同时鉴于白僵菌需要在湿度大的环境中使用的问题,白僵菌生物农药可以与植物保水剂一起配合使用,可以明显提高白僵菌的使用期限和使用效果。

生物防治论文:真菌对农业种植的影响

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