微生物防治植物病害

液体肥料讲堂本站原创佚名2015年08月28日

摘要

微生物防治是生物防治的一种方法,是利用有益生物或微生物代谢产物对农作物病害进行有效防治的技术与方法。其本质就是利用生物种内关系、种间关系,实现生物群防治生物群。与化学杀菌剂污染环境、破坏生态平衡相比,微生物防治具高效、无毒、无害、无污染和不产生抗药性等优点,也越来越受到人们的广泛关注。本文在此简单介绍其种类、防治机制、现状及应用前景。


一、种类

具有生防能力的微生物包括细菌、真菌、放线菌等。

1、 生防细菌:生防细菌的重要优势在于它的种类和数量众多,在植物根际和地上部分都大量存在,几乎每一种植物病原真菌都能找到一种或几种有防治作用的细菌。它们的作用方式较广,可以通过竞争作用、拮抗作用、寄生作用和诱导植物的抗性等对病原菌产生影响。主要分为假单胞菌属、芽孢杆菌属、土壤放射杆菌属、巴氏杆菌等。

1)假单胞菌属:假单胞杆菌广泛存在于植物根周围,具有突出的防病增产作用,是植物病害生物防治的一个重要类群,尤其是防治植物根部病害假单胞杆菌属细菌,其具有生长速度快易培养易遗传改良容易产生大量的次生代谢产物的优点,这使其有利于生防应用。目前,研究较多的有荧光假单胞杆菌丁香假单胞杆菌洋葱假单胞杆菌恶臭假单胞菌等。

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1  假单胞菌属

2)芽孢杆菌属:芽孢杆菌的抑菌范围很广,包括根部病害,叶花部病害和收获后果品病害如大豆根腐病、番茄青枯病、苹果红腐病、小麦赤霉病及其他一些土传和地上部病害。由于其具内生芽孢,抗逆性强,繁殖速度快,营养要求简单并易于在植物根圈定殖的特点,所以被广泛应用于植物病害的生物防治中。目前应用于生防细菌的种类主要有枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌和短小芽孢杆菌等。

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2  芽孢杆菌属

3)土壤放射杆菌:20 世纪70 年代,澳大利亚Kerr等从土壤中分离得到土壤放射杆菌,该菌可以产生含核苷类物质的细菌素Agrocin 84 在生产中利用活体菌剂或该菌的次生代谢物Agroein 84 均可有效地防治由根瘤土壤杆菌引起的桃、樱桃、葡萄、玫瑰等植物的根癌病。近年来, 我国分离出对葡萄根癌病有显著防效的土壤放射杆菌HLB2E26M115,经大田试验防效为85%~100%。

4)巴氏杆菌属:巴氏杆菌因其具有抗性内生孢子,易于附着在线虫体壁和侵染线虫,寄生后又可产生大量的孢子,再次实现侵染并且性能稳定而受到植物病害学家的青睐,成为线虫防治的又一生防菌

2、 生防真菌分为木霉菌、毛壳菌、淡紫拟青霉菌、粘帚霉、头状茎点霉等。

1)木霉菌:目前对生防真菌研究和应用较多的是木霉菌,广泛存在于土壤表面,可从植物病残体、种子、球茎表面分离到,主要用于防治土传真菌病害。木霉菌作为一种资源丰富的拮抗微生物,在植物病害生物防治中具有极其重要的作用。木霉菌的拮抗作用具有广谱性,对许多植物病原菌具有寄生或拮抗作用,如哈茨木霉、绿色木霉、钩状木霉、长枝木霉、康氏木霉以及新近归为粘帚霉属的绿粘帚霉等。

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3  木霉菌

2)毛壳菌:毛壳菌通常存在于土壤和有机肥中, 如植物残体、草食和杂食动物及鸟类的粪便中, 它可以有效降解纤维素和有机物, 并对土壤中的其它微生物产生拮抗作用。因此, 毛壳菌成为植物病原菌的生物防治菌并被广泛使用。

3)淡紫拟青霉菌:淡紫拟青霉是土壤中植物线虫的一种兼性寄生真菌淡紫拟青霉对南方根结线虫孢囊线虫白色球胞囊线虫穿刺线虫金色线虫异皮线虫和珍珠线虫有很强的寄生能力淡紫拟青霉可用于小麦玉米大豆甘蔗高粱马铃薯甘薯烟草甜菜花生香蕉葡萄菠萝杨梅草莓甜瓜西瓜黄瓜南瓜辣椒番茄茄子菊花茶苗等多种作物线虫的防治。

3、生防放线菌

放线菌广泛存在于土壤和植物根际等环境中,作为土传病害生防菌已在生产上被成功的应用。土壤是放线菌习居的良好场所,土壤理化性质和士壤形成的环境条件强烈影响并决定着土壤放线菌的种类、数量及生理生化性质。放线菌能产生抗生物质及菌体外酶类,在生防中很受重视。放线菌在生长过程中可以产生多种次生代谢物,在已经发现的近10000种微生物来源的生物活性物质中,大约有2/3 是由放线菌的各种次生代谢过程产生

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4  放线菌

二、生防机制

土壤中有益微生物防治病原菌的作用方式多种多样,应用比较多的作用机制主要有以下几种方式。

1、竞争作用:微生物竞争作用主要包括营养竞争和位点竞争。营养和空间位点的竞争是指存在于同一微小生物环境中的两个或两个以上微生物之间争夺这一环境内的空间、营养、氧气等的现象。但在植物病害的生物防治方面,最重要的是生态位点的竞争,因为只有迅速占领植物上一切可能被病原物侵染的位点,才能在这些地方有效地发挥与病原物在氧气、水分和营养等方面的竞争作用,进而起到防治植物病害的作用。

2、抗生作用:抗生作用是指拮抗微生物通过产生代谢产物在低浓度下就能够对病原微生物的生长和代谢产生抑制作用,从而来影响病原微生物的生存和活动,即指两种微生物生活在一起,其中一种所产生的物质对另一者具有毒害作用,即成为抗生。在自然界中,抗生的现象很多,细菌、真菌、藻类及原生动物等4 种微生物间的任意组合,都可产生对自身或其他微生物有抑制作用的拮抗物质。这些拮抗物质包括:抗生素、蛋白质类抗菌物质及挥发性抑菌物质、溶菌酶或蛋白酶。具有抗菌作用的如氨类、有机酸、过氧化氢酶等初始代谢途径中的副产品和其他次生代谢产物等。

3、寄生作用和溶菌作用:拮抗微生物具有寄生与降解病原菌的能力。拮抗微生物寄生在病原菌上,由病原菌提供营养,病原菌的生命活动就会受到抑制。拮抗微生物产生的次生代谢

物对病原菌的细胞壁有溶解作用,致使病菌原生质溶解、菌丝断裂、细胞壁穿孔、畸形、外溢而丧失活力,同时也使病原菌的孢子萌发受到抑制。

4、诱导抗性:拮抗微生物不但能够抑制植物病原菌,还能够诱导植物体内产生有益于植物抗病性增强的生理生化反应,从而增强植物的抗病性,目前关于诱导植物抗性的研究主要集中在芽孢杆菌和假单胞菌。

三、生防微生物的应用现状和研究前景

目前,应用生物防治控制植物病害已经越来越受到世界各国的重视,对生防微生物的研究较多,但能够实际应用到植物病害防治上的还很少目前,生防微生物多为活菌制剂,其在实验室分离一般具有较好的生防作用,但当其在田间施用时常受到温度湿度土壤pH 值等外界因素以及自身种群的繁殖及作用效果易受到环境等诸多因素的影响,药效反应慢,生防的效果大多不明显甚至无效

多年来的应用实践证明:生防农药对人畜安全、不污染环境,病菌产生抗药性的速度及其缓慢,经济效益和社会效应十分可观。随着人们的生态意识的不断提高,研究和开发更多更安全的生物农药是历史的必然。现代生物技术日新月异,为生物防治提供了新的契机,为生防微生物展示了更加广阔的应用前景。



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