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《工業(yè)微生物 第11章 微生物在農業(yè)中的應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、工業(yè)微生物第十一章微生物在農業(yè)中的應用一、微生物殺蟲劑微生物殺蟲劑是以殺蟲微生物為生產菌制備的微生物接種劑。微生物殺蟲劑既能直接殺死危害農作物和森林的害蟲,又不傷害能控制害蟲的天敵,也不像化學殺蟲劑那樣污染環(huán)境,因而在農林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中起著重要的作用。其生產規(guī)模與應用范圍逐年遞增,已形成為一個新的微生物農藥產業(yè)。微生物殺蟲劑主要包括細菌殺蟲劑、病毒殺蟲劑和真菌殺蟲劑等3種類型。第一節(jié)微生物農藥1.細菌殺蟲劑蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑,簡稱Bt殺蟲劑,是當今使用最廣泛和產量最大的細菌殺蟲劑。它是由昆蟲病原細菌蘇云金桿菌的發(fā)酵產物加工而成,能防治直翅目、鞘翅目、雙翅目、膜翅目等上百種害蟲,如稻縱卷葉螟
2、、棉鈴蟲、茶毛蟲、玉米螟等。蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑之所以成為目前產量最大、應用最廣、深受歡迎的農藥,除其殺蟲效果好外,更重要的是對人、畜無傷害;對植物不產生藥害,不影響農作物的色、香、味;也不傷害害蟲的天敵和有益的生物,能保持使用環(huán)境的生態(tài)平衡;對土壤、水源、空氣環(huán)境不造成污染,有利于社會經濟的持續(xù)發(fā)展。第一節(jié)微生物農藥蘇云金芽孢桿菌能在細胞內形成殺蟲的伴胞晶體和水溶性的外毒素(蘇云金素)。伴胞晶體被敏感性昆蟲的幼蟲吞食后,在其堿性的中腸溶解成原毒素,并進而在昆蟲腸道被蛋白酶水解激活,產生毒素核心片段(δ內毒素)。它與中腸上皮細胞膜上的特異受體結合,能快速并不可逆地插入細胞膜,形成孔洞,從而破壞
3、細胞的膜結構與滲透吸收特性,使中腸上皮細胞裂解崩潰,最終導致昆蟲的死亡。第一節(jié)微生物農藥2.真菌殺蟲劑典型的代表是白僵菌殺蟲劑。白僵菌是一種廣譜寄生的真菌,廣泛地使昆蟲致病,由該菌引起的病占昆蟲真菌病的21%左右,能侵染鱗翅目、鞘翅目、直翅目、膜翅目、同翅目的眾多昆蟲及螨類。白僵菌接觸蟲體感染,適宜條件下其分生孢子萌發(fā)長出芽管,并能分泌出幾丁質酶溶解昆蟲表皮,使菌絲侵入體內生長繁殖,并產生毒素(白僵菌素)和草酸鈣結晶,從而使昆蟲細胞組織破壞和代謝機能紊亂,最后蟲體上生出白色的棉絮狀菌絲和分生孢子梗及孢子堆,整個蟲體水分被菌吸收變成白色僵尸,白僵菌因此而得名。第一節(jié)微生物農藥白僵菌在以黃豆餅粉或
4、玉米粉為主的固體發(fā)酵培養(yǎng)基上生長良好,營養(yǎng)生長期的最適溫度為22~26℃,孢子形成期(4d以后)為28℃。發(fā)酵完成后的物料經氣流干燥粉碎,即可包裝出廠,成品制劑的活孢子數應達5×109~1×1010個/g。也可采用深層液體好氧培養(yǎng)法進行規(guī)模化生產。其生產原料和工藝都與蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑大同小異,但產品以抗逆性較低的芽生孢子為主。該殺蟲劑對防治松毛蟲、玉米螟、大豆食心蟲、高梁條螟、甘薯象鼻蟲、馬鈴薯甲蟲、果樹紅蜘蛛、棗粘蟲、茶葉毒蛾、稻葉蟬等害蟲的效果較顯著。綠僵菌也是一種真菌殺蟲劑,其殺蟲譜、致病機制和生產方式均與白僵菌相似,對斜紋夜蛾、棉鈴蟲、地老虎和金龜子等害蟲的防治效果較好。第一節(jié)微生
5、物農藥3.病毒殺蟲劑昆蟲病毒之所以被用來防治害蟲,主要原因是因為昆蟲病毒具有高度特異性的宿主范圍,也就是說,一種昆蟲病毒只對一種或幾種特定的昆蟲有致命性。這樣一來,就不會對人、畜和作物造成危害。而且,昆蟲病毒可以在土壤中保存,并隨著風等自然因素擴散,而造成病毒流行,可以有效擴大殺蟲的范圍。此外,和傳統(tǒng)的化學殺蟲劑相比,昆蟲病毒殺蟲劑可以避免傳統(tǒng)的化學殺蟲劑對自然環(huán)境的破壞。當然,昆蟲病毒殺蟲劑也有其局限性,如殺蟲范圍窄,一種殺蟲劑僅針對一種或少數幾種害蟲有效;殺蟲慢,需幾天或十多天才見效;容易受環(huán)境溫度、陽光、氣候的影響,毒力較低等。第一節(jié)微生物農藥二、微生物殺菌劑近二十年來,人們發(fā)現了許多可
6、以通過拮抗作用抑制植物病原菌生長的細菌和放線菌,它們都能產生抗生素,可制備成微生物殺菌劑。這類抗生素大部分具有內吸性能、高效、選擇性強、有治療和保護作用、生物降解快、無公害、對人畜安全等優(yōu)點,其缺點是藥效不穩(wěn)定、成本高、持效期短(易被土壤微生物及紫外線分解)、易出現抗藥性菌株(高度選擇性所致)等。在農業(yè)上作為殺菌劑應用的抗生素主要有滅瘟素、井岡霉素、春雷霉素、多氧霉素、慶豐霉素和放線菌酮等。其產生菌和防治范圍見表11-1。第一節(jié)微生物農藥第一節(jié)微生物農藥三、微生物除草劑雜草的病原微生物主要包括真菌、病毒等,最常見的真菌病原如銹菌、鐮刀菌、炭疽病菌等。近年來利用微生物防治雜草等有害生物的成就使廣
7、大植保工作者及產業(yè)界都意識到將其作為生物防治的資源,具有巨大的潛力。微生物除草劑對選擇性高的目標雜草以外的植物影響小,環(huán)境污染小,安全性高,符合可持續(xù)農業(yè)發(fā)展的要求。為此已受到全世界許多國家的重視,并相繼開展了大量的研究工作,涉及的微生物有80多種。第一節(jié)微生物農藥第二節(jié)微生物肥料一、微生物肥料的定義微生物肥料又稱細菌肥料、生物肥料或接種劑。狹義的微生物肥料是指通過其中所含微生物的生命活動,增加了