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微生物殺蟲劑

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微生物殺蟲劑是利用微生物的活體製成的。在自然界,存在著許多對害蟲有致病作用的微生物,利用這種致病性來防治害蟲是一種有效的生物防治方法。從這些病原微生物中篩選出施用方便、藥效穩定、對人畜和環境安全的菌種,進行工業規模的生產開發,從而製成微生物殺蟲劑。

1簡介

微生物殺蟲劑與化學合成殺蟲劑相比,具有以下特點:①防治對象專一,選擇性高;②藥效作用較緩慢;③藥效易受外界因素(溫度、濕度、光照等)的影響;④對生態環境的影響小。這些特點使微生物殺蟲劑成為適用於害蟲綜合防治的一類農藥。

2沿革

利用微生物防治害蟲的研究始自19世紀,到20世紀上半期逐漸進入開發實用階段。發展較快的是真菌和細菌殺蟲劑,到50年代,以蘇雲金桿菌為代表的細菌殺蟲劑已實現工業生產。70年代以來,病毒殺蟲劑開始商品化。微生物殺蟲劑是生物科學與工程技術結合發展的產物,隨著現代生物工程的迅速發展,微生物殺蟲劑將有很大的開發前景。

3分類

主要可分為真菌、細菌和病毒三類。在其他微生物中,放線菌一般利用其代謝產物抗生素,而不直接利用其活體作殺蟲劑。原生動物、線蟲和立克次氏體等微生物的利用研究得很少,尚未實用化。
真菌殺蟲劑 已發現的昆蟲病原真菌約750種,寄生範圍很廣,但開發成殺蟲劑的不多,已試驗成功並有一定規模應用的有:利用白僵菌防治馬鈴薯甲蟲、大豆食心蟲、松毛蟲和玉米螟;利用綠僵菌防治金龜子、孑孓;利用湯普森多毛菌防治柑橘銹蟎;利用輪枝孢防治溫室蚜蟲;利用座殼孢防治粉虱和介殼蟲等。
細菌殺蟲劑 微生物殺蟲劑中研究開發最成功的是利用芽孢桿菌作殺蟲劑,主要品種為蘇雲金桿菌,已廣泛應用於農作物、森林、糧倉和蚊蠅等的防治。蘇雲金桿菌發現於20世紀初,30年代開始實用化,50年代即有工業生產,70年代以來發展較快,80年代全世界年銷售額超過2000萬美元。中國在70年代已大量生產,有青蟲菌、殺螟桿菌等許多商品名稱。蘇雲金桿菌有很多變種,其芽孢內含毒蛋白晶體,通稱δ-內毒素,是殺蟲的主要成分。當孢子進入害蟲消化道后,毒素被活化,使害蟲麻痹癱瘓而死。由於各變種所含蛋白晶體的結構不同,其毒力和適用的害蟲對象也不同。例如應用較廣的寇氏變種,用於防治鱗翅目幼蟲;以色列變種用於防治孑孓。其他已開發利用的細菌殺蟲劑還有日本甲蟲芽孢桿菌,用於防治金龜子幼蟲頗有效。
病毒殺蟲劑 寄生於農業害蟲的病毒已發現約 200種,有些已被開發作為病毒殺蟲劑。其中大多數屬於桿狀病毒的核多角體病毒,少數是顆粒體病毒。昆蟲病毒有高度的專一寄生性,通常一種病毒只侵染一種昆蟲,而對他種昆蟲和人無害,因此不干擾生態環境。但由於病毒只能用害蟲活體培養增殖,使大規模工業生產受到限制。已經小規模商品化的病毒殺蟲劑多數用於防治鱗翅目害蟲,例如棉鈴蟲、舞毒蛾、斜紋夜蛾、天幕毛蟲、菜粉蝶等。中國在80年代已廣泛試驗推廣病毒殺蟲劑。

4生產

微生物殺蟲劑有離體和活體培養兩種生產方法。離體法是將菌種在發酵罐中用液體深層通空氣發酵,工藝過程類似的生產。通常發酵液中產生大量孢子,經沉澱、濃縮、乾燥等后處理,再加入、配製成含一定濃度孢子的各種劑型,如液劑、粉劑、可濕性粉劑、顆粒劑等,即可作產品銷售使用。由於這種製劑含有活體孢子,對包裝和貯存條件要求比較嚴格。離體法易於大規模工業生產,對細菌、真菌都適用。活體法要用活體害蟲寄主來繁殖微生物,實現大規模生產困難較大,利用生物工程的細胞培養技術繁殖病毒的研究工作已在進行,並取得一定的進展。

5特點

微生物殺蟲的優點
(1)對脊椎動物和人類無害,特異性強
害蟲病原體對宿主有很強的選擇性。因此,微生物殺蟲劑具有對人畜等防治目標以外生物(非目標生物)安全無害的特點,如已有大量事實證明,蘇雲金桿菌製劑對於魚類、禽類、哺乳動物和人類是完全安全的。
(2)有自然傳播感染的能力
昆蟲是各類昆蟲病原體最適合的培養基,尤其對一些傳染性病原體來說,甚至是不可代替的培養基,昆蟲病原體使用后可在蟲體內增值,產生芽孢、病毒多角體等具有感染力的繁殖體,這些繁殖體可在昆蟲群落中自然傳播去感染其它健康昆蟲而造成流行病,尤其在蟲口密度較高時蔓延傳播更快,從而可以起到長期防治的作用,有些病原微生物雖然短期防治效果不佳,但一旦在某一生態環境中定居后,在適宜的環境條件下就可引起昆蟲的疾病和死亡,成為經常性抑制蟲口的自然因素。這是任何化學殺蟲劑所不具備的特點。
(3)害蟲不易產生抗藥性
化學殺蟲劑自開始使用以來,一直在不斷地更新換代,而害蟲的抗藥性卻直線上升。到目前為止還沒有確切的證據來證明昆蟲對微生物殺蟲劑能夠產生抗性。人們綜合了大量有關害蟲對各種病原微生物的抗性的研究材料后,認為殺蟲微生物與害蟲在長期共同的生活過程中,適應了害蟲的防衛體系,雖然害蟲對微生物長期反覆的侵染會產生一定的抗性,但是這種抗性的增長是極其緩慢的,也就是說害蟲對一些病原微生物的免疫力多年來始終保持在一個很低的水平。
(4)能保護害蟲天敵
微生物殺蟲劑的選擇性強,能有區別地作用於害蟲和害蟲的天敵,它們可殺死害蟲而對天敵無害。保持了天敵對害蟲的制約作用,使得生態平衡向著有利於天敵的方面發展。
(5)容易進行生產
許多昆蟲病原微生物已能進行工業化的生產,不少種類還可以採用簡易的固體發酵法進行生產,無需特別的設備條件。
(6)不污染環境
常用的微生物殺蟲劑中所含的有效成分對植物、脊椎動物和人類沒有毒性或致病性,所以微生物殺蟲劑不會污染環境,可以說是一種環保生物農藥。
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