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第四章 土传病害的生物防治

第四章 土传病害的生物防治
第四章 土传病害的生物防治

第四章土传病害的生物防治

土传病原菌因难以防治而著称,作物轮作、抗病育种以及化学农药的应用不足以完全控制重要作物的根病。70年前,最早观察到的抑菌性土壤中微生物拮抗病害的现象曾使病理学家倍受鼓舞,设想这种微生物可以在田间和温室中用作环境友好的生防因子。然而,生物防治也无捷径可走,土传病害的生物防治研究中依然存在某些科学挑战。

土传病害主要指那些初次侵染源来自土壤,其传播体一般可在土壤中长时期存活的病原物所致的病害,通常侵染根部引起作物的根病乃至全株性病害。土传病害的基本特征如下:

(1)通常属于积年流行病、年度间波动不大,一般发展成灾需要多年时间。

(2)病害易受土壤环境和栽培措施的影响。如土壤的理化性质,微生物组成等,对于病害的发生与

流行具有决定性作用。

(3)病害难以诊断。土传病害的症状多数先从根部或地下部器官开始,病害早期不易被人们察觉。

另外,土传病害容易发生复合侵染,不易识别和诊断。

(4)病害难以防治,并且单一措施不易奏效。引致土传病害的病原物大多属于兼性寄生菌,寄主范

围广,土中存活方式多样,并且影响病害的因素较为复杂,所以抗病品种、化学药剂以及轮作等栽培措施都只能在综合治理的前提下起作用。

(5)因为土壤中微生物种群极为丰富,其中包括很多的抗生菌类。土壤较植物地上部分的环境因素

相对稳定,其理化性质的调节也存在一些可能的条件和方法。例如,轮作、施肥、调节土壤的通气性和酸碱度等都可以改变土壤微生物的种群和数量,但由于这种复杂性,也是生物防治试验效果很不一致,难于维持较长时间和在生产中推广应用的原因。

一真菌病害的生物防治

(一)土传真菌病原物的主要类群

土传病原物种类繁多,其中以土传真菌病原占据最大比例和重要的经济地位,其它如病原细菌、植物线虫,以及植物病毒等。病原真菌在不同地区均有各自不同的代表类群,所引起的病害包括以下类型:

一类是世界性分布的病原真菌,如幼苗立枯或猝倒病。主要致病菌有茄丝核菌(Rhizoctonia solani), 德巴利腐霉(Pythium debaryanum), 瓜果腐霉(P. aphanidermatum), 终极腐霉(P. ultimum); 稻恶苗病菌(Fusarium moniliforme), 茄镰孢霉(F. solani), 禾本科镰孢霉(F. gramineanum),半裸镰孢霉(F. semitectum)等。病原物主要侵染刚出芽或出土的幼芽和幼苗。

其次是成株植物的根腐病。致病菌除了上面提及的种群外,还有齐整小核菌(Sclerotium rolfsii), 致病疫霉(Phytophthora infestance), 樟疫霉(P. cinnamoni), 寄生疫霉(P. parasitica), 蜜环菌(Armillariella mellea), 烟草根腐霉(Theilaviopsis basicola)等,引起禾谷类、棉花、蔬菜、果树等作物的根腐病。

局部地区分布的病原物,代表性真菌有尖镰孢霉(Fusarium oxysporium f. spp.), 大丽轮枝孢(Verticillium dahliae), 黑白轮枝孢(V. alba-atrum), 尾孢属的Ceratocystis fagacearum等引致植物全株性枯萎; 禾顶囊壳小麦变种(Geaumannomyces graminis var. tritici)引致麦类根腐, 菌核病菌

(Sclerotinia sclerotiorum)引致十字花科植物茎腐、茎基腐等; 芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae)引致十字花科蔬菜根肿病。

(二)土传真菌病害的主要潜在生防因子

经过多年的研究发现,可利用的土传真菌病害的主要潜在生防因子包括:木霉菌(Trichoderma spp.)、毛壳菌(Chaetomium spp.)、寡雄腐霉(Pythium oligandrum)、非病原菌尖孢镰刀霉Fo47菌株(Fusarium oxysporum Fo47)、非病原双核丝核菌Rhizoctonia(BNR)等真菌生防因子。还包括荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)和其它具有生防活性的假单胞菌,如洋葱布克氏菌(Burkholderia cepacia), 致金色假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens), 绿针假单胞菌(P. chlororaphis), 恶臭假单胞菌(P. putida), 丁香假单胞菌(P. syringae).

除了假单胞菌(Pseudomonas spp.),具有较强生防活性的几种非假单胞菌属的革蓝氏阴性细菌有:肠杆菌属的Enterobacter cloacae, E. agglomerans和沙雷氏菌属的Serratia marcescens, S. plymuthica以及革蓝氏阳性的芽孢杆菌Bacillus等。

1木霉菌

木霉菌(Trichoderma spp.)是土壤微生物群落的重要成员,也是一类普遍存在并具有重要经济意义的生防益菌。它分布的生境广泛,可以在许多基物上迅速生长, 对多种植物病原真菌有拮抗作用,而且对于一些广谱性杀菌剂不敏感,是一种较为理想的生防益菌。具有适应性强、抗菌谱广的特点,还能促进植物生长。早在20世纪30年代,人们就认识到木霉菌对植物病原菌的拮抗作用。上个世纪70年代以来,国内外对木霉菌的拮抗作用及其机制作了深入研究,证实了木霉对病原菌的重寄生现象,同时在温室及田间实验中也取得了令人鼓舞的成果,已经有商品化的木霉制剂问世,如美国的Topshield (哈茨木霉T-22) 和以色列的Trichodex (哈茨木霉T39)。截止到2004年,国内外已经登记的木霉菌制剂多达50种,其中主要包括哈茨木霉(Trichoderma harzianum),多孢木霉(T. polysporum),绿色木霉(T. viride)。多数用于植物土传病害的防治如核盘菌(Sclerotinia),疫霉(Phytophthora),腐霉(Pythium),丝核菌(Rhizoctonia),镰孢霉(Fusarium),轮枝孢(Verticillium)等等。随着现代生物技术的不断发展,已经开始从生化、代谢和基因分子水平上对拮抗木霉菌的生防机制进行研究,并有较大的突破。

2毛壳

毛壳(Chaetomium spp.)是腐生的子囊菌重要属之一,是土壤和含纤维素的各种基物上常见的霉腐菌成员,已经有300多个种被描述。据文献记载,球毛壳(C. globosum)、卷毛壳(C. cochliodes)、粪生毛壳(C. funicola)和铜毛壳(C. cupreum)等能产生毛壳素(chaetomin)、球毛壳素(chaetoglobosin)等多种抗生素,具有抗真菌和细菌活性。毛壳可缠绕茄丝核菌(Rhizoctonia solani)和十字花科黑斑病菌(Alternaria brassicicola)等寄主真菌的菌丝进行重寄生,此外,用毛壳处理种子或植物,可促进植物生长并获得高产。为此,许多国家都开展了毛壳菌生物防治的研究,已经发现有20多个属的植物病原真菌能被抑制。如对由腐霉(Pythium spp.)、茄丝核菌(R.solani)、镰刀菌(Fusarium spp.)和忝菜茎点霉(Phoma betae)等引起的农作物种子腐烂和种苗猝倒以及灰霉病菌(Botrytis cinera)、小麦颖枯病菌(Septoria spp.)、大麦白粉病菌(Erysiphe graminis f. sp. hordei)、稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)、西红柿枯萎病

菌(Verticillium dahliae)、大豆茎秆枯腐病菌(Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis)、甘蔗红腐病菌(Colletotrichum falcatum)等。并已经用于苹果黑星病(Venturia inaequalis)、欧洲赤松幼苗猝倒病(R. solani, F. oxysporium)等病害的田间生物防治试验。

3其它生防因子

普遍存在的卵菌寡雄腐霉(Pythium oligandrum)是一个潜在的生防因子,被用作拮抗广泛的植物病原菌和植物抗病的诱导因子。寡雄腐霉与根部病原菌竞争腐生基质的定殖能力或许对病原菌在土壤中增加是关键的,但是其它机制包括抗生作用和水解酶的产生,也可能在拮抗过程中起作用。

毫无疑问,非病原性的尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporium)Fo47菌株对病原性镰刀菌种群的直接拮抗效果至少部分地对提高植物保护负责,已经在抑制性的土壤中被几个作者观察到。这种真菌也可能通过激活防卫基因,使植物对自身防卫敏感产生了间接作用。用非病原性的尖孢镰刀菌Fo47菌株接种Ri T-DNA转化的豌豆根,激发了一组植物防卫反应如导致渗透性障物的形成和真菌毒性环境的产生,把病菌阻挡在最外层根组织中从而保护根。Fo47菌株除了是一个植物防卫反应的强诱导因子外,通过抗生作用和重寄生作用的结合对终极腐霉发挥了直接的抑制作用双核丝核菌[Rhizoctonia(BNR)] 显示在控制环境和田间条件下, 有能力防治各种作物上的立枯丝核菌(R. solani Kühn)。研究者们指出,生防机制可能由于营养竞争或诱导了寄主抗病性。既没有重寄生作用也没有抗生作用似乎是BNR生防的基本机制。

(三)土传真菌病害生物防治的主要机制

木霉菌对植物病原真菌的拮抗作用包含多种机制,一般认为有竞争作用、重寄生作用及抗生作用。另外,美国的Harman教授建议,在木霉菌的生防机制中可能还包括:(1)在逆境中,如干旱、养分的胁迫下,通过加强根系和植株的发育提高耐性。(2)可诱导植物对病原菌的抗性。(3)可增加土壤中营养成分的溶解性,并促进其吸收。(4)使病原菌的酶钝化。因而木霉菌可促进植物生长。最近, Harman教授又撰文写到, 许多证据显示农业相关木霉菌株是协同的植物共生生物。作为植物共生生物它们具有下列特征:(a)它们侵染植物根,但引起植物限制它们生长在植物皮层的外层(最近发现的Trichoderma和Gliocladium的植物内生菌株是一个例外),(b)它们在相互作用区域产生植物生物活性分子诱导了类似于由根围细菌诱导的对植物病害的(c)局部抗病性和(d)系统抗病性,(e)它们诱导植物蛋白质组的改变,(f)至少部分地由于提高根生长促进植物生长和增加植物产量,(g)它们增加植物对营养的吸收。

毛壳菌对植物病原真菌的生防机制的研究与木霉菌相比,尚不十分清楚。目前的研究表明,球毛壳(Chaetomium globosum)和螺旋毛壳(Chaetomium spirale)可产生抗生素对多种植物病原菌有抗生作用。也可以寄生植物病原菌如茄丝核菌(Rhizoctonia solani)、瓜果腐霉(P. aphanidermatum)和灰霉病菌(Botrytis cinera)等病原真菌的菌丝。用子囊孢子的悬浮液或菌丝处理种子或植株,还对植物有促生作用和诱导抗病作用。

(四)土传真菌病害生物防治的实例

1真菌作为生防因子

真菌相对容易生长和制备,便于大规模应用。第一个商品化的真菌拮抗菌是大隔孢伏革菌(Peniophora gigantean = Phlebia gigantean),用于防治松树的根腐病菌(Heterobasidium annosum =

Fomes annosum)。此后,几种其它的真菌也相继注册作为生防因子。其中死养型重寄生菌绿粘帚霉(Gliocladium virens = Trichoderma virens) 是一种常见的土壤腐生菌,也是应用前景广阔和研究最深入的真菌生防因子之一。自从Weindling (1934) 出版了第一篇关于木素木霉(Trichoderma lignorum)的报道,在过去的70年中,关于木霉(Trichoderma)和粘帚霉(Gliocladium)作为潜在生防因子的研究报告数量急剧上升。丝孢纲的木霉属(Trichoderma),属于子囊菌肉座菌科的无性型,与粘帚霉(Gliocladium)关系密切,也是在各种生境,尤其是土壤中广泛分布。该属应用范围很广,如生产纤维素酶和半纤维素酶,植物病害的生物防治,氯酚类化合物的生物降解以及土壤的生物除污。

多种有益微生物已成功用于防治植物真菌土传病害。如利用拮抗性木霉制剂处理农作物的种子或苗床,能有效控制腐霉菌(Pythium spp.)、疫霉菌(Phytophthora spp.)、核盘菌(Sclerotinia spp.)、茄丝核菌(Rhizoctonia solani)和小核菌(Sclerotium spp.)侵染引起的根腐病和茎腐病。

在自然田间条件下,关于木霉生物防治试验的第一篇报道是Wells (H D Wells, Bell DK and Jaworski CA ,1972, Phytopathology 62,442-447) 和他的同事使用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)防治齐整小核菌(Sclerotium rolfsii Sacc.)。从此,越来越多的粘帚霉和木霉从自然生境中被分离,并在温室和田间应用于几种土传植物病原真菌的生物防治。尤其是绿粘帚霉(Gliocladium virens),粉红粘帚霉(G. roseum),绿色木霉(Trichoderma viride),哈茨木霉(T. harzianum Rifai), 钩状木霉(Trichoderma hamatum)已经被报道作为许多植物病原真菌的拮抗菌,包括灰葡萄孢(Botrytis cinerea), 镰孢霉(Fusarium spp.), 苹果疫霉(Phytophthora cactorum), 终极腐霉(Pythium ultimum), 瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum), 茄丝核菌(Rhizoctonia solani), 菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum), 小菌核菌(S. minor), 齐整小核菌(S. rolfsii)和一些在广泛的环境条件下引起大量经济重要作物土传和叶部病害的其它病原真菌。拮抗菌通过直接的菌丝接触杀死寄主真菌,引起病菌细胞分解,甚至崩溃。所以用绿粘帚霉(Gliocladium virens)处理被茄丝核菌(Rhizoctonia solani)或终极腐霉(Pythium ultimum)感染的土壤使菌核数量明显下降。几种哈茨木霉分离物,施用于病菌感染的土壤,可使茄丝核菌(Rhizoctonia solani)和齐整小核菌(S. rolfsii)的菌丝溶解,明显减轻温室中由这些真菌引起的菜豆、棉花、西红柿和茄子等种苗病害的发生。种子处理可减少木霉的用量。在实验室中钩状木霉(Trichoderma hamatum)的分生孢子用于种子处理,保护了豌豆和小萝卜的种子和种苗免受腐霉(Pythium spp.)和茄丝核菌(Rhizoctonia solani)的侵染,几乎与杀菌剂同样有效。一个哈茨木霉菌株应用于土壤有效防治了由瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)引起的几种作物的猝倒病,发病率减少了85%。哈茨木霉(T. harzianum)T-22菌株商品化制剂应用于温室、大田作物和草坪病害的生物防治,有种衣剂、可湿性粉剂和颗粒剂。该菌株明显增加了田间玉米、小麦、马铃薯和其它作物的产量。T-22菌株颗粒剂施用于盆栽的蔬菜和观赏植物,减少了镰孢霉(Fusarium)和其它病原菌的发病率。该菌株具有很强的根部定殖能力,可以长期在根部定殖,并促进植物生长,提高产量。

枯萎病菌如尖镰孢霉(Fusarium oxysporum)和大丽轮枝孢(Verticillium dahliae)由于病菌穿透寄主植物的维管系统,并且可以在植物生长的各个不同阶段发生侵染,所以人们以为枯萎病比引起猝倒病的病菌(只是在生长的早期阶段感病)的生物防治缺少可行性。所以使枯萎病生防菌的开发研究相对滞后。然而,从感染镰孢霉(Fusarium)的棉花根际分离的哈茨木霉(T. harzianum)T-35,

在温室试验中,喷洒孢子悬浮液或进行种子包衣,明显减轻了由尖镰孢萎蔫专化型(F. oxysporum f. sp. vasinfectum), 尖镰孢霉西瓜专化型(F. oxysporum f. sp. melonis)和粉红镰孢霉(F. roseum)分别引起的棉花、甜瓜和小麦枯萎病的发病率。在连续两个生长季的田间生物防治试验中,哈茨木霉(T. harzianum)T-35有效地防治了尖镰孢霉羽扇豆-番茄专化型(F. oxysporum f. sp. radici-lycopersici)引起的田间自然感染的西红柿根颈腐烂,增加了产量。

其它的真菌生防因子,有死养型的寡雄腐霉(Pythium oligandrum),通过穿透或溶解寄主细胞壁可有效抑制终极腐霉(Pythium ultimum),瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)和茄丝核菌(Rhizoctonia solani)的生长。它可以单独应用或与哈茨木霉组合使用。

毛壳菌(Chaetomium spp.)在田间已经被应用于防治由苹果黑星病菌(Venturia inaequalis)引起的苹果黑星病、苹果黑腐皮壳(Valsa mali)引起的苹果树腐烂病和由茄丝核菌(Rhizoctonia solani)和尖镰孢霉(Fusarium oxysporium)等引起的松苗猝倒病。

在泰国,一种新型广谱的生物杀菌剂Chaetomin,经过十余年的开发研制,已经有颗粒剂和粉剂问世[共包括22个菌株,铜毛壳(C. cupreum)CC01—CC10和球毛壳(C. globosum)CG01—CG12],而且申请了专利。(泰国专利号No.6266,国际代码AO1N25/12)。并在泰国、菲律宾、中国、俄罗斯和越南作为一项实用的综合生物防治技术被引进,在10余种果蔬和大田作物上推广。Chaetomin可作为独立的生防技术或与其它综合防治措施相结合,防治多种植物真菌病害,具有保护和治愈双重功效。其中某些毛壳菌株能产生大量的麦角甾醇,可提高土壤肥力;而抗生素作为异物可诱发植物局部和亚系统的活性氧迸发(oxidative burst), 诱导植物抗病性,从而促进植物生长。为使毛壳菌的生物防治潜能在田间得以充分发挥,许多文献还报道了有关拮抗菌毛壳的生理、生态学研究结果,对杀菌剂的敏感性以及抗药性和高效抗生素优良菌株的筛选,不同剂型和填加剂对防治效果的影响等。由此可见,毛壳菌在自然界广泛分布,并具有广谱拮抗性和较强的抗逆性。毛壳的子囊孢子寿命长,对干燥、低温等不良环境的抵抗能力强。据报道,子囊孢子在空气中干燥2.5年之久,萌发率仍大于90%。因而是一种比较理想的生防益菌。

真菌黄丝曲霉(Talaromyces flavus)(Klockers)A.C. Stolk and Samson是几种土传植物病原真菌的重寄生菌,包括菌核病菌(S. sclerotiorum), 茄丝核菌(R. solani), 轮枝孢(V erticillium spp.)其生防机制可能是抗生和重寄生作用的组合,在某些情况下还没有完全搞清楚。

死养型的重寄生真菌盾壳霉(Coniothyrium minitans Campbell)已经被发现是菌核病菌(S. sclerotiorum)的一种自然的毁灭性寄生物,可杀死病菌的菌核和菌丝。在温室和田间条件下,盾壳霉(Coniothyrium minitans)的侵染可以提供对核盘菌(S. sclerotiorum)和葱白腐小菌核菌(Sclerotium cepivorum)的自然生物防治。施用1年以后可以从土壤中分离,并在此期间在整个温室内传播,显示了长效性。

厚垣镰孢霉(Fusarium chlamydosporum)可有效防治花生柄锈菌(Puccinia arachidis)引起的花生锈病;彩绒栓菌(Trametes versicolor), 侧耳属的Pleurotus eryngii能有效防治西红柿上的尖镰孢霉番茄专化型(F. oxysporum f. sp. lycopersici race 2.)。

产紫青霉(Penicillium purpurogenum)可以保护桃和西红柿上的核果褐腐菌(Monilinia laxa)和

尖镰孢霉番茄专化型(F. oxysporum f. sp. lycopersici)。黄丝曲霉(T. flavus)和Stenotrophomonas maltophilia可分别拮抗齐整小核菌(S. rolfsii)和终极腐霉(P. ultimum)。

从土壤中分离的活养型结孢霉属重寄生真菌Sporidesmium sclerotivorum Uecker, Ayers, and Adams 是自然条件下菌核病菌(Sclerotinia. sclerotiorum),小菌核菌(S. minor), 三叶草菌核病菌(S. trifoliorum), 葱白腐小菌核菌(Sclerotium cepivorum)和灰葡萄孢(Botrytis cinerea)菌核的专性寄生物。

调节土壤环境,增强有益微生物的竞争能力是控制植物根病的又一有效途径。向土壤中添加有机质,如作物秸秆、绿肥、纤维素、几丁质等可以提高土壤碳氮比,有利于拮抗菌发育,能显著减少多种根病。利用耕作和栽培措施,调节土壤酸碱度和物理性状,也可以提高有益微生物的抑病能力。例如酸性土壤有利于木霉孢子萌发,增强对立枯丝核菌的抑制作用。

另外,抑菌土在自然界是普遍存在的,如连作小麦多年的病田,全蚀病反而逐年减轻,甚至消失。开发利用抑菌土是植物病害生物防治的又一重要领域。

2 细菌作为生防因子

植物土传病害难以防治,能够促进植物生长、防治病害、增加作物产量的微生物被称为植物根际促生菌( Plant growth-promoting rhizobacteria, 简称PGPR ),PGPR对土壤中有害病原微生物与非寄生性根际有害微生物(deleterious rhizosphere microorganisms, 简称DRMO ) 都有生防作用, 对植物吸收利用矿物质营养也有促进作用, 并可以产生有益植物生长的代谢产物, 从而促进植物的生长发育。植物根际促生菌的深入研究和发展为解决这一难题展现了诱人的前景。PGPR能够高密度地在植物根际定殖, 兼有抑制植物病原菌、根际有害微生物, 以及促进植物生长并增加作物产量的作用, 更重要的是有些PGPR能够诱导植物产生系统抗性(induced systemic resistance, ISR), 从而提高植物整体的抗病能力。1991年三位科学家各自独立报道了一个重要进展, 即发现有些根际促生菌可以诱导植物的抗病性(induced systemic resistance, ISR), 例如, PGPR生防菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)菌株Wes417r在番茄根部的定殖可以使植株的抗生活性提高, 表现对土传病原真菌Fusarium oxysporum f. sp. raphani引起的枯萎症状减轻以及丁香假单胞番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. tomato)引起的叶部症状的减轻。利用PGPR诱导植物抗性的提高, 或激活植物防卫基因的表达, 从而达到生防效果的提高, 是生物防治策略的一个进步, 使得生防技术摆脱以往单纯依靠定殖与拮抗作用的局面, 因而对环境更加友好。

根际细菌生防因子荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)因保护植物免受土传真菌病原菌的侵染而备受关注。作为根部习居菌和植物根际促生菌(PGPR),可以改善植物的健康状况,增加产量。直接的植物生长促进可能涉及以下几种机制:产生植物生长素和其它植物激素,合成嗜铁素,生物固氮,增加矿物质如磷的可溶性,或由于ACC (氨基环丙烷羧酸) 解氨酶的活动较少了内源乙烯的浓度而提高了抗逆性。产生该酶的PGPR菌株因为能利用ACC作为氮源,在根际具有竞争优势。而拮抗作用和诱导抗性的机制赋予PGPR菌株抑制病害的能力。然而在使用PGPR和其它细菌作为生物肥料和生防因子之前,了解某些重要的参数是必要的,如根部定植能力,侵染位点以及接种体残留程度等,研究这些参数最适用的技术是显微技术和免疫技术。

一个研究最深入的利用根细菌的生防系统是从小麦全蚀病自然抑菌土中分离的荧光假单胞

(Pseudomonas fluorescens)菌株。这些在根际定植的荧光细菌,当进行种子处理用于非抑菌土中,病害明显得到控制。其它具有生防活性的假单胞菌有:洋葱布克氏菌[Burkholderia(Pseudomonas) cepacia], 致金色假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿针假单胞菌(P. chlororaphis)、恶臭假单胞菌(P. putida)、丁香假单胞菌(P. syringae)和P. corrugate.

除了假单胞菌(Pseudomonas spp.),具有较强生防活性的几种非假单胞菌属的革蓝氏阴性细菌有:肠杆菌属的Enterobacter cloacae, 沙雷氏菌属的Serratia marcescens和S. plymuthica等。一些农业生产中危害严重的土传作物病害,如小麦全蚀病(Gaeumannomyces graminis),烟草黑根腐(Thielaviopsis basicola),棉花立枯病(Rhizoctonia solani),以及番茄青枯病(Ralstonia solanacearum)等也因荧光假单胞杆菌生防菌株的应用而得到一定控制。

二、细菌病害的生物防治

(一)土传细菌病原物的主要类群

土壤中存在大量习居的植物病原细菌,在适宜的条件下可以传播,侵染植物,给农业生产造成严重损失,如土壤杆菌属(Agrobacterium)的根癌土壤杆菌(A. tumefaciens)又称冠瘿病菌,寄主范围广,可侵害90多科300多种双子叶植物,尤以蔷薇科植物为主,引起桃、苹果、葡萄、月季的根癌病。欧文氏菌属(Erwinia)的胡萝卜软腐欧氏菌(E. carotovora)俗称大白菜软腐病菌和泛菌属(Pantoea)可引起植物块根、块茎和根茎的软腐病是全世界分布的。马铃薯和大白菜软腐病在凡有这些作物生长的地方都有发生。棒形杆菌属(Clavibacter)、劳尔氏菌属(Ralstonia)的茄科植物劳尔氏菌(R. solanacearum),其寄主范围很广,可以危害30余科,100多种植物,特别是茄科植物,能引起多种作物的青枯病。泛生菌属的Pantoea stewartii引致玉米枯萎病等。部分欧文氏菌属(Erwinia)细菌的一些种类常引起萎蔫症状。

(二)土传细菌病害的主要潜在生防因子

放射土壤杆菌(Agrobacterium. radiobacter)K84菌株产生抗生素--土壤杆菌素A84,其商品化制剂已用于防治多种园艺作物的根癌病。而碱性土壤有利于诱导荧光假单胞菌的抑病性。许多土传和根际细菌菌株已经用于植物病害的生物防治。细菌易于生长,可以进行种子处理或灌土,具有广谱拮抗性,商品化生产有广阔的前景。细菌生防因子可通过不同的作用机制减少病害的发生。包括产生抗生素、毒素和溶菌酶,直接寄生病菌菌丝或繁殖体,竞争营养和空间;促进植物生长及诱导植物抗性的机制。

多数细菌生防因子是革蓝氏阴性。其中放射农杆菌(Agrobacterium radiobacter K84)K84菌株是应用细菌拮抗菌的最好的例证,防治由经济重要的植物病原菌冠瘿土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)引起的多种寄主植物的冠瘿病,是最具毁灭性的农业病害之一。该菌株也是第一个商业化最成功的产品, 目前美国上市的荧光假单孢菌类PGPR生物制剂就有8种以上,并成功应用于农业生产实践的生防因子。

革蓝氏阳性细菌中芽孢杆菌(Bacillus spp.)在自然界中广泛分布,易于繁殖,产孢时货架期较长,而且是非病原性的。其内生孢子耐热、耐干旱,所以较其它拮抗菌具有明显的生态优势。芽孢杆菌(Bacillus)的几个菌株已经商品化。因为枯草杆菌(Bacillus subtilis)可产生芽孢,对环境中的胁迫,如种子农药处理,pH值等土壤因子,栽培品种,长期储存等有很高的耐性,已经使用目前的发

酵技术生产。芽孢菌分布广泛,极易分离培养,抗高温和干燥,液剂和粉剂均可贮存几个月,批量生产工艺较简单,成本也较低,施用简便可算得上一种较理想的生防微生物。而其它的生防因子,如假单胞菌(Pseudomonas)不适于大规模生产,同时稳定性是一个限制因子。

荧光假单胞杆菌(P. fluorescens)是一类常见的根际革兰氏阴性细菌。这类细菌中的许多菌株已经作为植物病害的生防菌, 在世界范围内得到广泛的研究和应用。许多报道证实生防菌定殖能力和抗生素的产生是其发挥防病效果关键因素。目前的研究结果表明荧光假单胞杆菌(P. fluorescens)等革蓝氏阴性生防菌,产生抗生素等生防相关性状受到几个全局调控系统的调节,其中主要包括GacS/GacA双因子调控系统(two-component regulatory system),转录的σ因子和N-乙酰高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactone)低分子信号介导的群体密度调控系统(quorum sensing)。

自从1978年Burr等人首先在马铃薯上报导PGPR以来, 国内外已发现包括荧光假单孢菌、芽孢杆菌、根瘤菌、沙雷氏属等20多个种属的根际微生物具有防病促生的潜能, 最多的是假单胞菌属(Pseudomonas), 其次为芽胞杆菌属(Bacillus)、农杆菌属(Agrobacterium)、欧氏菌属(Eriwinia)、黄杆菌属(Flavobacterium)、巴斯德氏菌属(Pasteuria)、沙雷氏菌属(Serratia)、肠杆菌属(Enterobacter)等等。近20年来, 国外这一领域的研究十分活跃, 已有很多成功应用的PGPR产品。最早成功地应用和商业化生产的PGPR是枯草芽孢杆菌A13, (Bacillus subtilis A13)是由Broalbent等分离得到的。A13能抑制植物病原菌和促进许多种植物的生长, 用A13处理种子, 可以提高胡萝卜产量48% , 燕麦产量33 %和花生产量37%, A13的作用似乎是通过抑制病原菌和刺激植物生长来促进植物生长发育的。A13的PGPR产品由Gustafson公司生产, 1988年在美国注册, 主要用在花生上, 所用菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)A13、GB03、GB07, 商品名分别为Quantum @、Kodiak @和Epic @。1990年美国Auburn大学的科研人员进一步将A13应用在棉花和豌豆上并实现了商品化, 应用面积大约有4.0×106 hm2。

(三)土传细菌病害生物防治的主要机制

一般认为, PGPR的作用是定殖于植物根系, 优先占领根际, 通过直接产生IAA等植物生长调节剂, 或是抑制拮抗根际的病原菌和DRMO来保护、促进植物生长发育,并诱导植物抗病性(ISR)。同时,通常产生HCN等抗生素,嗜铁素等直接作用于病原菌。例如, 荷兰研究人员指出, PGPR能抑制产生氰化物的DRMO(根际有害微生物), 从而促进马铃薯的生长发育, 多年连作效果更为明显。研究证明, PGPR海洋放线菌MB 97和海洋细菌BAC 9912 , 则能抑制产生毒素Rubratoxins的大豆DRMO紫青霉菌, MB97还能产生刺激大豆生长的次级代谢产物, 克服大豆连作障碍, 从而促进重茬大豆的生长发育, 提高大豆的产量和品质。

营养和生态位的竞争;植物根表面的定植能力;产生植物生长促进物质;多种抗真菌代谢物;嗜铁素和细胞壁降解酶和诱导系统抗性是土传细菌病害生物防治的主要机制。多数有活性的生防细菌菌株已知可产生一种或多种抗真菌代谢物,主要有酚嗪phenazine (Phz), 二乙酰基间苯三酚2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG) ,硝吡咯菌素pyrrolnitrin (Prn) 和藤黄绿脓菌素pyoluteorin,这些抗菌物质是许多生防细菌在土传病原菌生物防治中起作用的主要决定因子。含几丁质的植物病原物的生物防治与几种真菌和细菌生防因子产生的几丁质酶密切相关。

(四)土传细菌病害生物防治的实例

1 植物细菌性青枯病

植物细菌性青枯病是由茄科植物劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种毁灭性细菌病害, 广泛分布于热带、亚热带和温带地区,在我国南方各省市均有严重发生。茄科植物劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)菌系复杂,寄主广泛,可侵染44个科数百种植物,难以防治。生物防治可作为解决土传病害的一条有希望的途径。

(1)无致病力青枯菌的应用台湾的Chen W Y和Tsai J W等用无致病力产细菌素青枯菌(ABPS)防治烟草、番茄青枯病, 在温室盆栽试验中均取得一定的防治效果。任欣正等研究ABPS菌株MA-7、E-104对番茄的防效及其防病机理。试验表明, 这些菌株盆栽效果和大田短期防效较好, 但到番茄生长后期效果明显降低, 其原因是ABPS不能在植株体内稳定定殖, 转移能力差。日本的Tanaka等用ABPSM4S菌株及其噬菌体, 日本的Hara和Ono用ABPSOM2菌株, 朝鲜的Yi用ABPSY61-1菌株, 郑继法用3个ABPS菌株防治烟草青枯病, 均取得温室或小区试验的良好防效, 但后期防效降低, 大田试验尚未取得成功。华南农大的董春等报道自发突变ABPS菌株Tm3对番茄青枯病的防治试验, 该菌株同样存在防效不稳定的问题, 认为其防病机理是细菌素的抗生作用和诱导寄主抗病性。Arwiyanto等利用ABPS菌株Str-10在温室中防治番茄青枯病, 取得了显著的生防效果。不管是细菌敏感的还是不敏感的茄科植物劳尔氏菌(R. soanacearum)引起的青枯病,均受到明显的抑制。在此研究中, 细菌素并没有参与生防作用, 菌株Str-10的生防效果也许来自诱导抗性。

(2)芽孢杆菌的利用杨合同等在小区试验中用芽孢杆菌B130制成的泥炭制剂对生姜青枯病取得了100%的防效, 增产34.87%--48.15%。印度的Anuratha和Gnanamanickam用芽孢杆菌(Bacillus spp.)B33和B36菌株防治香蕉、茄子和番茄青枯病, 分别取得了温室试验50 %、61 %和95% , 田间试验50 %、49%和3 6%的防效, 同时植株鲜重和生物产值也得到提高。董春等从烟草、番茄、胡萝卜、芒果、柑橘等作物根和根部土壤中分离并筛选到对青枯菌具有较强抑菌作用的细菌菌株5个, 初步鉴定为芽孢杆菌。通过网室盆栽试验和病地小区试验, 结果表明, 拮抗细菌对烟草青枯病具有一定的防治作用。刘琼光等将从芒果根际土壤中分离得到的拮抗细菌J1 (初步鉴定为Bacillus spp.)与土壤添加剂相结合进行盆栽试验。结果表明, 两者共同施用对烟草青枯病的防效比单独施用的防效更高, 而且防效较为稳定, 植株生长更好, 到烟草采收后期, 防效仍高达80 %。Silveria等发现芽孢杆菌属的B. coagulans, B. megaterium, B. cereus的3个菌株在对番茄青枯病具有防病作用的同时, 还可以提高种子的发芽率。王雅平用分离自丝瓜土壤的枯草芽孢杆菌TG26浸根处理防治烟草青枯病, 苗期防效可达100 % , 田间试验防效为79.6% , 并有明显的增产效应。

(3)假单胞菌的利用罗宽利用拮抗的假单胞菌(Pseudomonas spp.)在温室防治番茄、烟草、花生青枯病,防效较好, 但未应用于大田。日本的Wakimoto用颖壳假单胞菌(P. glumae)的一个无致病力菌株防治番茄青枯病, 防效较好。何礼远和康耀卫用荧光假单胞菌(P. fluorescens) JF1菌株对花生种子浸泡诱导接种, 菌液对土壤中青枯菌的侵染具有明显抑制作用。印度的Anuratha和Gnanamanickam用荧光假单胞菌[P. fluorescens(Pfcp)]进行多种作物青枯病的防效试验, 均取得良好防效。

(4)链霉菌的利用el Abyard等(1 993 )将3个链霉菌菌株: 灰白链霉菌(S. canescens)、柠檬荧光链霉菌(S. citrecofluorenscens)和极美链霉菌(S. pulcher) 分别制成种衣剂处理番茄种子, 可在42~

63d内控制茄科植物劳尔氏菌(R. solanacearum)引起的青枯病。谢德龄等报道S. lavendulae能产生一种N糖甙类抗生素, 多年的室内和田间试验表明该菌对大白菜软腐病、水稻白叶枯病以及马铃薯青枯病等细菌性病害具有很好的防治效果。

2 根癌病的生物防治:

根癌病是果树、林木和花卉上一种重要的根部病害,寄主范围多达93科331属,643种植物。我国北方以葡萄发病较严重,南方以桃树发病较普遍。病树树势弱,生长迟缓,寿命缩短,产量减少。影响苗木质量及果品的产量和品质。

放射土壤杆菌(A. radiobacter)是一种与根癌土壤杆菌(A. tumefaciens)亲缘关系相近的土传细菌,不侵染植物。例如菌株K84产生的选择性抗生素土壤杆菌素K84 (Agrocin-84),是冠瘿碱农杆糖酯A(opine agrocinopine A)的类似物. 农杆糖酯A和胭脂碱是由根癌土壤杆菌Ti质粒编码,在瘿瘤中产生,作为病原细菌的营养物质。土壤杆菌素K84与农杆糖酯A结构相似,所以经由同一转运系统被根癌土壤杆菌吸收,但是一旦进入细菌细胞,土壤杆菌素K84则抑制DNA的复制和细菌细胞的生长。自1973年以来,已经在澳大利亚、美国制成细菌剂商品出售,并引入到其它国家用于李属(Prunus)、苹果属(Malus)、柳属(Salix)、葡萄属(Vitis)、山楂属(Crataegus)、山核桃属(Carya)、蔷薇属(Rosa)、梨属(Pyrus)、茼蒿属(Chrysanthemum)和悬钩子属(Rubus)等多种植物上防治根癌病。放射土壤杆菌K84已经成为一项较成功的生防措施而受到瞩目。

根据表型上的明显不同,通常根癌土壤杆菌(A. tumefaciens)可分为3个生物型(biotypes)或生化变种(biovars)。属于生物型Ⅰ的菌株通常寄主范围很宽,并产生酮基糖;属于生物型Ⅱ的菌株主要产生毛根症状(A. rhizogenes),携带Ri质粒;而属于生物型Ⅲ的菌株通常寄主范围仅限于葡萄,偏爱酒石酸,而不是葡萄糖作碳源,并产生多聚半乳糖醛酸酶。

实践证明,用于拌种、浸根,或者两者并用,均能使桃树等核果类的根癌防效率分别达到78%,95%和99%,但直接施于土壤则效果不佳,而且必须是在病原物侵染之前处理,因为K84菌系主要是阻止和干扰病原物致病而不是杀菌和治疗。一般施用的有效菌量为109-1010CFU/ml。也可用草炭吸附后用作粉剂。经试验测定,不同根癌土壤杆菌菌株对土壤杆菌素K84的反应不同。核果类果树根癌病的菌株对它是敏感的,所以用K84防治桃根癌病有效;而对防治葡萄根癌病则无效,因为两者属于不同的生物型。为弥补K84菌株抑菌谱的局限,国内进行了新的生防菌株的筛选和制剂开发,并取得了成功。陈晓英(1986)等和谢学梅(1993)等分别分离到放射土壤杆菌HLB-2和MI15,能抑制葡萄根癌病菌的生长和致瘤。王慧敏(2000)等研究成功的抗根癌菌剂已经获准农药登记和工业化生产,对多种果树根癌病防治取得了显著效果。使用方法包括浸种、浸根和浸插条等,细菌悬浮液的浓度约为106CFU。

应注意的是:K84是一种生物保护剂,必须在病菌侵入前使用,才能获得良好效果。

三存在的问题与改进方法

(一)存在问题

尽管公众对应用微生物生防因子防治土传病害的兴趣越来越浓厚,但是由于微生物生防因子的根部定植能力差或拮抗活性不强,抗菌谱较窄,易受温湿度、化学农药和周围其它微生物等环境因素的影响,导致了生物防治的效果不稳定,从而影响了微生物制剂的商品化及其应用,目前只有少

数商品化的生防真菌和细菌制剂,而且市场份额很低。

一个直接而简单的解释土传病原菌生物防治奏效的原因是源于1963年的国际讨论会,题为“土传植物病原菌生态学——生物防治的序幕”。拮抗微生物可能通过产生抗生素与病原菌竞争。在土壤中,例如在孢子萌发和根部侵染的起始阶段,抗生素可干扰病原菌的发育。这种解释是有说服力的,因为许多土壤微生物例如链霉菌(Streptomyces), 芽孢杆菌(Bacillus)和假单胞菌(Pseudomonas)在离体条件下具备良好的产抗生素能力。然而40年前很少有证据说明抗生素实际上是在土壤中产生的,因而可以解释生防活性。1956年Wright观察到生防真菌绿色木霉(Trichoderma viride)在添加秸秆的土壤中产生可检测水平的抗生素gliotoxin。但是抗生素在根部病害生物防治中的重要作用依然不明确,有以下3个原因:(1)研究人员应该意识到根际土壤中检测的抗生素水平远远高于其它土壤(bulk soil),因为在植物根际,微生物的活动比非耕作土高10-1000倍。而且抗生素通常吸附在土壤颗粒上。(2)更敏感的技术,象高效液相色谱HPLC是抗生素分离和检测所必需的。(3)在抗生素和生防活性之间建立一种因果关系,构建抗生素产生缺损的突变体以证实这些生防突变菌株在微生境中失去生防能力。然而这些工具和研究技术的应用自从80年代已经成为可能。

(二)改进方法

1 不同的生防因子组合使用

多数植物病害生物防治是采用单一的生防因子,事实上与合成的化学农药相比,微生物生防因子一般具有较窄的抗菌谱,也是导致其在田间防效不稳定的原因之一。通常很难发现单个生防菌株在各种根际和土壤环境中能够拮抗广谱的植物病原菌,但是通过具有不同的抗菌谱、不同的生防机制及不同定植方式的各种生防菌株的组合,可以实现这一目标。前提是在不同的拮抗菌之间没有交互抑制,这也是抑菌土的抗病机制之一。所以不同的生防菌株的兼容性是能否混合使用及其成功与否的关键。

例如,肠杆菌属的Enterobacter cloacae和假单胞菌(Pseudomonas spp.)当与钩木霉(Trichoderma hamatus)组合使用时,对防治立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的猝倒病的效率明显高于钩木霉(T. hamatus)单独使用的效果。几种生防真菌和细菌生防因子,包括木霉(Trichoderma), 粘帚霉(Gliocladium),假单胞菌(Pseudomonas),芽孢杆菌(Bacillus), 土壤杆菌(Agrobacterium), 肠杆菌(Enterobacter)和沙雷氏菌(Serratia),可能通过协同作用保护植物免遭病害。所以不同的生防因子的组合,可能因每个组分定植不同的植物,适应不同的环境或具有不同的功能和作用机制,是提供长期有效的生物防治所必需的。当然,单一生防因子,如木霉等也可以有效防治多种植物病原物。

2 作为病虫害综合治理的(IPM)一个组分,与其它措施协调组合应用

生物防治只是IPM策略的一个组成部分,IPM的目标是通过协调运用多种措施来管理有害生物和环境,使有害生物造成的危害控制在经济允许水平之下,最大限度地减少对人类和环境的为害。所以生防因子与低剂量的化学农药组合使用被认为是成功防治作物病害的IPM措施。例如,在田间哈茨木霉(T. harzianum)与低剂量的溴甲烷混合使用,通过明显的协同作用有效抑制了茄丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的胡萝卜种苗立枯病,与推荐的高剂量浓度溴甲烷具有相似的效果。菌药结合既可降低用药量,又可以稳定生物防治的效果,是值得深入探索的新领域。另外生防因子与土

壤日晒(solarization)消毒处理相结合是利用自然条件,综合治理作物病害的又一条有效途径。

3 遗传改良已有的生防菌株,并开发新的超级工程生防菌

早在70年代,Mandels(1971)等首先利用遗传诱变因子获得了比野生型产生更多纤维素酶的绿色木霉(T. viride)菌株,增强了生防能力和对某些杀菌剂的耐药性。80年代,Papavizas(1985)和他的同事利用紫外诱变,从哈茨木霉(T. harzianum)和绿色木霉(T. viride)中获得对苯来特等苯丙咪唑类杀菌剂具高度耐药性(50 μg/ml)的遗传突变株。其中几个生物型与野生菌株在土壤中的生存能力及土壤中腐生的茄丝核菌(R. solani)抑制能力上有差异,而其它几个生物型在抑制豌豆终极腐霉(Pythium ultimum), 棉花立枯病菌(R. solani), 菜豆菌核病菌(Sclerotium rolfsii)和洋葱白腐小菌核菌(S. cepivorum)等土传病原真菌上,则表现出比野生菌株更强的生防能力。Amad和Baker (1987)通过暴露哈茨木霉(T. harzianum)分生孢子于N-甲基, N-硝基亚硝基胍,也获得对耐苯来特的遗传突变株,而且其产生纤维素酶和利用纤维素为唯一碳源的能力优于野生菌株。Howell(1982) 获得的绿色粘帚霉(Gliocladium virens)突变株在产生抗生素glioviren能力上与野生菌株不同。

应用现代遗传工程原理,例如通过原生质体融合和基因工程技术,研究开发遗传修饰的工程微生物(GMM, genetically modified microorganisms)菌株是一条有效的途径。通过整合各种已知生防菌株中不同的生防相关基因,并持续或过量表达,以提高其竞争力、生防效率和稳定性,从而筛选抗菌谱广,根际竞争能力强以及具有更高抗菌活性和植物生长促进能力的超级工程生防菌株。例如,转ACC (氨基环丙烷羧酸)解氨酶基因的荧光假单胞菌P. fluorescens CHAO菌株,通过分解乙烯的前体ACC,生防和促生能力都明显增强。Ossana 和Mischke(1990)利用粗糙脉孢(Neurospora crassa)的β-微管蛋白tubulin基因(编码对杀菌剂的抗性),成功转化了对苯来特非常敏感的绿色粘帚霉(G. virens)野生菌株G1-21,转化子获得了对杀菌剂苯来特的抗性。不得而且一个耐苯来特的绿色木霉(T. viride)生物型T-1-R9,已申请了美国农业部的专利,能有效防治尖镰孢菌菊花专化型(Fusarium oxysporum f. sp. chrysanthemi)和丝核菌(Rhizoctonia)引起的菊花病害,与杀菌剂苯来特同样有效。但是可能因为抗菌谱较窄,没有注册商品化。

另外通过分子操纵细胞壁降解酶基因改良木霉菌株,可使其生防能力明显增强。例如粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的几丁质酶基因被引入哈茨木霉(T. harzianum)的基因组,在组成型真核启动子的控制下,来自细菌的几丁质酶基因在哈茨木霉中得到高水平的表达;另一个策略是通过分子操纵使哈茨木霉(T. harzianum)42-kDa的内切几丁质酶基因在里氏木霉纤维素酶强启动子的控制下,表达活性增加10倍,生防能力明显增强。此外通过蛋白酶和纤维素酶的过量表达也改善了木霉菌的生防活性,减少了棉花种苗立枯病(R. solani)和根腐病(Pythium)的发生率。遗传操纵的优势是将孤立的基因引入其他生防真菌或细菌菌株,创造出高效、稳定和持久的单一工程生防菌株,能防治多种植物病害。

4 应用技术的改进

作为既能防病又能增产的PGPR生物制剂产业化前景广阔。产业化品种主要有两种:活体制剂和PGPR代谢产物制剂, 前者即应用PGPR活菌体, 直接进行植物病害的防治, 其生防机制包括拮抗作用、交叉保护作用和诱导抗性作用。从生态学观点看, 活菌应用还有利于改善土壤和植物体的微生态环境。目前, 国内外的活体PGPR生物制剂主要有粉剂和颗粒剂两种产业化品种。

PGPR代谢产物制剂即应用PGPR菌在深层发酵过程中的代谢产物, 应用时直接针对植物病原菌或针对病原菌的代谢产物如抗菌素、细菌素、溶菌酶等等,其作用主要为抑菌或杀菌。生产针对寄主植物的代谢产物, 主要称作激发子, 其主要作用是激发寄主植物产生防卫反应, 微生物来源的激发子近年来已发现的有寡糖类、寡聚糖类、肽类、小分子蛋白、脂肪类和糖蛋白类等。因此, 代谢产物制剂, 可以制成抗菌素类产品, 也可研制成激发子类产品, 或两者兼而有之的复合型产品。这些产品都可以利用基因重组、高表达技术和先进的生物工程下游技术, 以提高产品产量和质量。

PGPR微胶囊生物技术应用微胶囊技术就是用特殊的方法将固体、液体或气体物质包埋封存在一种微型胶囊内而成为固体微粒产品, 在需要时再将被包埋的内容物释放出来的技术。PGPR活菌制剂应用的一个大障碍是菌剂的稳定性和商品货架期短的问题, 芽孢杆菌由于有抗逆性非常强的芽孢, 能较好地克服这一障碍。如果其它类型的细菌或放线菌如能利用微胶囊生物技术, 选择适合的材料和结构, 将不仅在PGPR菌种稳定性上发挥作用, 而且可望形成新的应用模式和开发出性能卓越的产品来。海洋细菌BAC 9912的PGPR的研制工作已开始了这方面的尝试。

另外,从筛选获得的PGPR优良菌株的基础上, 对其进行诱变育种, 或基因克隆、基因缺失, 获得新的高效低毒的生产菌株是十分必要的。

总之,从目前的研究看,无论是土传的真菌病害,还是土传的细菌病害的生物防治都显示了十分诱人的应用前景。微生物和植物的相互关系如能适当地加以利用, 通过改良生防因子和改进生防技术,诱导植物系统抗性, 提高植物自身对疾病的防卫机制, 达到抵抗或抑制有害微生物, 有效保护作物的目的而又有利于环境友好, 实在是一举多得。植物病害生物防治产品的研究和产业化, 是今后国内外绿色植物栽培可持续发展利用的热点, 也是今后一段时期内农业生物技术发展的重要领域和方向之一。

植物病害生物防治概述

植物病害是影响农业生产的自然灾害之一。化学防治是控制植物病害的有效方法,具有见效快、杀菌谱广、成本低、使用简便等优点[1],但化学杀菌剂的长期大量使用会造成土壤、大气等环境污染、破坏生态平衡。随着近年来人们对食品安全及环境污染问题的关注,一些化学杀菌剂在许多发达国家和地区已被严格限制使用[2]。人们开始寻找一种对人类和环境无害并具有良好防治效果的新的植物病害防治策略。生物防治高效且无毒、无害、无污染、不产生抗药性,不仅符合人们对绿色食品的需求,而且为农业的可持续发展提供了保障,因此,植物病害生物防治的研究越来越受到重视。 1植物病害生物防治的概念及作用机理 植物病害生物防治是指利用有益微生物或微生物代谢产物对植物病害进行有效防治的技 术与方法[3], 其实质就是利用微生物种间或种内的抗生、竞争、重寄生、溶菌作用,或者通过微生物代谢产物诱导植物抗病性等,来抑制某些病原物的存活和活动。我国植物病理学家陈延熙根据多年实践和国际上生物防治的方向,提出了比较符合自然情况的生防概念[4]。他指出:“植物病害的生物防治是在农业生态系统中调节寄主植物的微生物环境,使其利于寄主而不利于病原物或者使其对寄主与病原物的相互作用发生有利于寄主而不利于病原物的影响,从而达到防治病害的目的。” 用于植物病害防治的微生物种类主要有细菌、真菌、放线菌。这些生防微生物控制植物病害的机制主要有:(1)通过占领病原菌在植物上的侵染位点,与病原物竞争水分、营养而达到防治病害的目的;(2)通过产生代谢产物抑制病原物的生长和代谢;(3)通过寄生在病原菌上,利用病原菌获得营养,从而抑制病原菌的生长;(4)诱导 植物病害生物防治概述 李 凯,袁鹤 (山西舜天农业微生物科学技术研究院,山西阳泉045000) 摘 要:使用化学杀菌剂是控制植物病害的有效方法,但化学杀菌剂存在污染环境、破坏生态平衡、药物残 留等问题,因此,植物病害的生物防治越来越受到重视。简要介绍了植物病害生物防治的概念、作用机制,概述了生防细菌、生防真菌、生防放线菌的种类以及开发利用情况,并且介绍了植物内生菌在生物防治上的开发应用;探讨了利用生防微生物进行植物病害生物防治中存在的问题,并提出了相应的解决途径。 关键词:植物病害;生物防治;细菌;真菌;放线菌;植物内生菌中图分类号:S476 文献标识码:A 文章编号:1002-2481(2012)07-0807-04 Review on Biological Control of Plant Diseases LI Kai ,YUAN He (Shanxi Shuntian Academy of Agricultural M icrobiology ,Yangquan 045000,China ) Abstract :Though chemical bactericide/fungicide is an effective way to control plant disease,in chemical bacterial and fungicidal agent application there exist problems of environment pollution,ecological balance deseruction and chemical residues,and biology control attracts more and more attention.In the paper,it introduced principles of plant disease biological control,func-tion mechanism,varieties of biocontrol bacterial,fungus,and actinomyces,and biocontrol application of plant endophytes.Besides,existing problems of biocontrol microbe in plant disease control were discussed and corresponding method proposed. Key words :plant disease;biological control;bacteria;fungus;actinomyces;endophyte 收稿日期:2012-03-16作者简介:李 凯(1983-),男,内蒙古包头人,硕士,主要从事微生物资源利用研究工作。袁鹤为通讯作者。 doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2012.07.30 山西农业科学2012,40(7):807-810Journal of Shanxi Agricultural Sciences 807 ··植物病毒检测仪https://www.doczj.com/doc/9f14534656.html,/product/954.html

土传病害的防治办法

设施蔬菜土传病害的防治办法 近年来,随着作物复种指数的不断提高及设施农业的单一种植,土传病害的发生越来越严重。已经严重制约了蔬菜生产的发展。如何解决土传病害显得越来越重要。 土传病害是指病原体生活在土壤中,条件适宜时从作物根部或茎部侵害作物而引起的病害。常见的土传病害有:十字花科、莴苣的菌核病,十字花科的软腐病,茄果类、瓜类等猝倒病、立枯病、疫病、根腐病、枯(黄)萎病,番茄、辣椒的青枯病及线虫等。具体的土传病害的综合防治方法如下: 1、轮作。轮作是防治土传病害最经济有效的措施,合理进行作物间的轮作,特别是水旱轮作,对预防土传病害的发生可收到事半功倍的效果。 2、品种选用。选用抗病或耐病的蔬菜品种,可大大地减轻土传病害的危害。 3、栽培防病。即通过改进栽培方法来达到防病的目的。(1)、深沟高畦栽培,小水勤浇,避免大水漫灌。 (2)、合理密植,改善作物通风透光条件,降低地面湿度。(3)、清洁田园,拔除病株,并在病株穴内撒施石灰。 (4)、避免偏施氮肥,适当增施磷、钾肥,提高作物抗病性。在作物生长中后期结合施药,喷施叶面肥2-3次。 (5)、嫁接防病,利用砧木嫁接换根,可有效预防土传病害的发生。

4、土壤消毒 (1)、石灰消毒。石灰既可杀菌又可中和土壤的酸性,可于翻耕前,每667m2撒施石灰50-100kg再翻耕,以减轻土传病害的发生。(2)、大水浸泡。有条件的地方可利用作物休闲之季,将水堵起来浸泡土壤。浸泡时间越长,效果越明显。如果浸泡20天以上,可基本控制线虫危害。 (3)、高温消毒。温室大棚在夏季高温季节,可将土壤翻耕,盖上地膜,再盖上棚膜,地面温度可达到50℃以上,以杀灭部分菌源。(4)、药剂消毒。在播种前,可用以下药剂对土壤进行消毒。 ○1、真菌性病害可分别用30%土菌消500-800倍液、30%瑞苗清1000倍液、50%敌克松600倍液、5%井岗霉素水剂500-800倍液、绿亨一号2000-3000倍液淋施土壤。还可用40%五氯硝基苯、根腐宁或恶霉灵500-1000倍液,50%多菌灵或70%托布津500-800倍液淋施土壤或按每667m2用药2-3kg拌适量的细土均匀撒施再翻耕。 ○2、细菌性病害(如青枯病、软腐病)所用药剂为88%水合霉素1000倍液、72%农用链霉素3000-5000倍液,或络氨铜适量淋施土壤。 5、药剂防治。在作物生长期,如发生以上土传病害,可选用相应的药剂进行喷雾或灌根,灌根方式除采用淋施外,还可将喷雾器的喷头取下,直接用喷雾器杆灌根。 6、加强对流传病害的检疫,避免因异地引种、育苗造成病害的传入。

生物防治综述

福建农林大学生命科学学院 植物病害生物防治综述 专业年级:10级生物信息学 姓名:佘忠 学号:1 时间:2012.12.11

植物病害生物防治综述 福建农林大学生命学院2010级姓名:佘忠 摘要:植物病害生物防治是利用有益微生物和微生物代谢产物对植物病害进行有效防治的技术和方法,该文主要介绍了植物病害生物防治的作用机理,如抗菌作用、溶菌作用等,概括了生物防治微生物的种类,细菌、真菌、放线菌、酵母菌;以及结合生物防治的原理和应用现状,讲述微生物防治植物病害时存在的问题、对策,和对植物病害生物防治的前景展望。关键词:植物病害,生物防治,作用机理,应用现状,微生物防治 植物病害的生物防治(biological contro1)是指利用有益生物和生物代谢产物对植物病害进行有效防治的技术与方法。它的实质就是利用生物种间关系、种内关系,调节有害生物种群密度,即生物群防治生物群【1】。生物防治无毒、无害、无污染、高效,不仅符合人们对绿色食品的需求,而且为农业的可持续发展提供保障【2】。 化学防治是利用各种化学物质及其加工产品控制有害生物危害的防治方法。我国农药的生产和使用量都非常大,这些年来农药产量都在100万t以上。由于长期依赖于农药的使用,许多重要的病虫害都产生了抗药性【3】。此外化学农药虽然具有防效高、速度快、杀虫抗菌谱广、使用简单等特点,成为防治病虫害夺取农业生产丰收的一个主要手段。但长期大量使用化学农药,易使土质退化、环境污染、病原菌产生抗药性,产生3R问题,即三害(3R,Resistance,Residue,Resurgence)。与传统的化学防治相比,生物防治具有不污染环境、对人和其他动物安全、防治作用持久、产品无残留、对病虫的杀伤特异性强,易于同其他植物保护措施协调配合并能节约能源等优点。特别是随着人们对保护环境意识的增强,对绿色食品需求的增加,以及对生态环境建设,保护生物多样性和农业可持续发展的要求,使得植物病虫害的生物防治和生物农药的研究开发成为了世界范围内热点。 1 植物病害生物防治的作用机理 自然界有益生物对植物病原物可以发生各种作用, 影响病原物的生存和繁殖, 从而控制植物病害的发生和发展。对病原物有害的这些生物,一般统称为颉抗生物。颉抗生物的主要作用有抗菌作用,溶菌作用,重寄生作用,竞争作用,交互保护作用,捕食作用。 抗菌作用( antibiosis) , 颉抗生物通过其代谢产物来影响病原物的生存活动, 这种代谢产物称为抗菌物质或抗菌素。绿色木霉(T richodermaviride) 对立枯丝核菌( Rhizoctonia solani) 的撷颃作用, 产生胶霉毒素( gliotoxin) 和绿胶菌素( viridin) 两种抗菌素。如K84 产生细菌素A84, 井冈霉素是吸水放线菌井冈变种产生的有毒的葡萄糖苷化合物。 溶菌作用( lysis) ,植物病原真菌和细菌的溶菌现象是普遍的, 溶菌的发生有自溶性和非自溶性, 生物防治中涉及的溶菌现象属于后一种, 是另一种不同生物所产生的酶的作用而引起的溶菌。 重寄生作用( hyperparasitism) ,是指一种病原物被另一种非病原物寄生。一些寄生性种子植物本身也可以发生病害,这些寄生性种子植物上的病原物也是

土传病害如何防治

土传病害如何防治 土传病害一般危害植物的根和茎,作物生长前期一旦发生病害,幼苗根腐烂或是茎腐烂猝倒,幼苗很快就会死亡,严重影响作物生产。 一、什么是土传病害? 土传病害是指病原体生活在土壤中,条件适宜时从作物根部或茎部侵害作物而引起的病害。常见的土传病害有:辣椒、茄子、黄瓜猝倒病、立枯病、疫病、根腐病、枯(黄)萎病,番茄、辣椒的青枯病,大白菜软腐病、油菜、莴苣的菌核病,小麦全蚀病、棉花立枯病、红腐病、黄萎病及线虫等。 二、土传病害的危害有哪些? 土传病害一般危害植物的根和茎,作物生长前期一旦发生病害,幼苗根腐烂或是茎腐烂猝倒,幼苗很快就会死亡,严重影响作物生产。作物生长后期发生病害,一般年份减产20%-30%,严重年份减产50%-60%,甚至绝收。土传病害发病后,比较难以防治,病菌在土壤中越冬,很难被杀死,来年继续侵害作物,如此循环,病害越来越严重。 三、土传病害是如何生活的? 在一般情况下,土壤病菌能产生大量菌体,只要条件对病菌生长发育有利而寄主又是感病的,病菌就可以大量繁殖并侵染寄主。在感病寄主存在下,这些病菌就可以进入持续的致病期,随着作物的连作而大量繁殖扩散,但之后养分被消耗完或土壤条件如温度、湿度等对病菌不利时,病菌又可以进入休眠期,等到条件适宜就再度发病。 四、土传病害是怎样引起的? 1、连作:是病土形成的主要人为因素,主要原因是连续种植一类作物,使相应的某些病菌得以连年繁殖,在土壤中大量积累,形成病土,年年发病。如茄科蔬菜连作,疫病、枯萎病等发生严重;西瓜连作,枯萎病发生严重;姜连作,可导致严重的姜瘟;草莓连作两年以上则死苗30%-50%。 2、施肥不当:大量施用化肥尤其氮肥可刺激土传病菌中的镰刀菌、轮枝菌和丝核菌生长,从而加重了土传病害的发生。自1993年我国棉花黄萎病大暴发以来,几乎连年大发生,与棉田大量使用化肥,土壤中有机物质大量减少有关。 3、线虫侵害:土壤线虫与病害有密切关系。土壤线虫可造成植物根系的伤口,有利病菌侵染而使病害加重,往往线虫与真菌病害同时发生,如棉花枯萎病与土壤线虫密不可分,在美国棉花枯萎病称为枯萎—线虫复合病害。 五、如何避免土传病害的发生? 1、土壤处理:8月棚室休闲期,切碎稻、麦草桔秆1000-2000公斤/亩+消石灰100公斤/亩或15公斤尿素,有条件的地方适量加增肥王耕翻、做畦,灌足水,然后覆盖塑料薄膜,同时封闭大棚,处理20天左右。 2、选用抗病品种:选用抗病或耐病的品种,可大大地减轻土传病害的危害程度。 3、 轮作:这是防治土传病害最经济有效的措施,合理进行作物间的轮作,特别是水旱轮作,对预防土传病害的发生可收到事半功倍的效果。不同的病害需要轮作的年限不一样,一定要掌握好轮作的时间才有效。 主要根病菌属在土壤中的繁殖器官及存活年限 4、改善栽培措施防病 1)深沟高畦栽培,小水勤浇,避免大水漫灌。 2)合理密植,改善作物通风透光条件,降低地面湿度。 3)清洁田园,拔除病株,并在病株穴内撒施石灰。 4)避免偏施氮肥,适当增施磷、钾肥,最好增施有机肥,提高作物抗病性。

细菌对植物病害生物防治研究进展_许彦君

■ No.5.2011 摘要:细菌作为重要的生防因子在植物病害防治上具有重要作用,文章介绍了生防细菌研究进展,包括细菌作为生防因子的优势、细菌对植物病害的作用机制、生防细菌定殖、生防细菌鉴定、影响生防细菌效果的环境因素、重要的生防细菌假单胞菌和芽孢杆菌应用研究及生防细菌菌剂开发,并对未来生防细菌的遗传改造等生物工程进行了展望。 关键词:细菌;生物防治;假单胞菌;芽孢杆菌;鉴定Abstract:Bacteria plays a important action as biological control factor on plant diseases.Advance in the bacteria biological con ?trol for plant diseases were reviewed in this paper ,with particu ?lar reference to the advantage to control plant diseases,mecha ?nism,colonization,identification,environment factors,applica ?tion of Pseudomonas spp.and Bacillus spp.and development of bacterial agent,with expectation in the future studies on the gene engineering of bacteria.Key words:Bacterial;Biological control;Pseudomonas spp.; Bacillus spp.;Identification 利用生防细菌来防治植物病害成为国内外在生物防治研究中的一个热点。近年来,利用生防细菌或其代谢产物调控寄主植物根际周围益害微生物的平衡从而达到控病保产的目的,这也是防治土传病害的重要途径(郭荣君等,1998)。大量的研究表明,生防细菌不仅在其生长发育过程中产生多种拮抗性或竞争性的代谢产物,通过直接或间接作用,达到阻碍或杀死病原菌的效果,而且 细菌大多对植物具有较好的亲合性,易于定殖(R.Grosch,1999)。 1细菌作为生防因子的优势 生防细菌主要优势有:(1)生防细菌的种类和数量众多,在植物根际和地上部大量存在;(2)生防细菌对病原菌的作用方式较广,可以通过竞争、拮抗和寄生、诱导植物产生抗性等方式对病原菌产生影响;(3)具有惊人的繁殖速度;(4)多数生防细菌可从植物根际和叶部分离得到,接种后易于在植物上定植,生防效果持久稳定;(5)细菌大多可以人工培养,便于控制,在实践中易于操作(程亮等,2003);(6)其遗传和生化分析简单,容易产生大量的次生代谢物;(7)有些细菌不仅能防治病害而且可以增加作物产量。2生防细菌作用机制 目前认为生防细菌主要是通过对营养和位点的竞争以及产生抗生素的拮抗作用来达到生防效果。主要的作用模式包括:抗生物质的产生;通过产生噬铁素对铁原子的竞争(L.Cindy 等,2002);对位点和营养的竞争(O.G.G.Knox 等,2000);诱导植物抗性机制的表达(L.C.Van Loon 等,1998;杨海莲等,2000);降解病原菌产生的致病物质,如毒素等;分泌细胞壁降解酶,如几丁质酶和?-1,3葡聚糖酶等(J.M.Whipps,2001)。有的拮抗菌株以一种机制为主,有的同时依赖多种机制,但是对不同的病害又可能表现出不同的 收稿日期:2011-10-08*基金项目:黑龙江省“十一五”科技攻关项目(GA06B101-1-5);黑龙江省“十一五”重点项目(GB06B105) **通讯作者:许艳丽,女,研究员,博士生导师,研究方向为植物线虫病害、作物病虫害生物生态控制。E-mail:xyll@https://www.doczj.com/doc/9f14534656.html, 细菌对植物病害生物防治研究进展 * 许彦君1,刘海龙2,刘新晶3,许艳丽4** (1.黑龙江省双城市朝阳乡农业服务中心,黑龙江双城150134;2.黑龙江倍丰农业生产资料集团有限公司,哈尔滨150020; 3.黑龙江生态工程职业学院,哈尔滨 150025;4.中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨150081) 中图分类号:S476+.8 文献标志码:A 文章编号:1674-3547(2011)05-0018-06 病虫防治 18

土传病害生物防治研究进展

土传病害生物防治研究进展 摘要:土传病害是以土壤为媒介进行传播的植物病害的统称。本文从植物土传病害主要生防因子的种类及应用、土传病害的生防机制、制约土传病害生防因子发挥作用的因素等方面综述了土传病害生物防治的研究进展,并对土传病害生防中存在的问题及改进方法进行了讨论。 关键词:土传病害;生防因子;生物防治 前言 土传病害主要是指那些初次侵染来源来自土壤,其传播体一般可以长时间存活的病原物所致的病害,通常侵染根部引起作物的根病乃至全株性病害。土壤中,特别是植物根际栖息着许多具有生防潜力的微生物资源,虽然它们的作用发挥受内在和外在因素影响很大,但利用微生物繁殖速度快等特点,可以调节根部微生态环境、参与生态位的竞争并限制土传病原真菌的繁殖和抑制土传病害的发生发展,显示出巨大的应用潜力。土传病害的基本特征有:同属于积年流行病、年度间波动大,一般发展成灾需要多年时间。病害易受土壤环境和栽培措施的影响。 1、土传病害生防因子的种类及应用 1.1、真菌 许多真菌资源对土传病害具有很好的生防作用。可利用的土传真菌病害的主要生防因子包括:木霉(Tichoderma spp)、毛壳菌(Chaetomium spp)、寡雄腐霉(Pythm oligandrum)、非病原性菌尖胞镰刀霉Fo47菌株(Fusarium oxysporum Fo47)、非病原性双核丝核菌Rhizoctonia(BNR)等真菌因子[1]。 1.1.1、木霉(Tichoderma spp)是土壤微生物群落的重要成员,是一类分布广、繁殖快、具有较高生防价值且对一些广谱性杀菌不敏感的生防有益真菌,具有适应性强、抗菌谱广的

二十一种生物防治植物病虫害

二十一种生物防治植物病虫害 二十一种生物防治植物病虫害 二十一种生物防治植物病虫害 一、蓖麻叶。将干蓖麻叶碾成细粉,按一定比例拌入土杂肥撒施到地里,可防治蛴螬、蝼蛄和地老虎等地下害虫的危害。按1公斤蓖麻叶粉加水16-20公斤浸泡,用水壶灌注,可防治葱、韭菜、大蒜、萝卜、白菜的地蛆、菜青虫、食叶甲等。还可将蓖麻叶干粉制成浸出液,撒到厕所、粪坑等处,对于死蚊子幼虫及蝇蛆均有明显效果。 二、桃叶液。取桃叶5公斤,石灰100克,放入3倍清水中浸泡5小时后,把桃叶榨干去渣,即为原液,每公斤原液加清水10公斤,进行喷雾,可防治棉蚜、玉米螟、稻苞虫。也可用桃叶加水煮后过滤,取原液喷洒,能防治稻叶蝉、稻飞虱 三、桑叶合剂。鲜桑叶1公斤,加水5公斤煮沸1小时,过滤即成。加4倍量水喷雾,可防治红蜘蛛。 四、马尾松液。用5公斤马尾松针加开水5公斤,密闭浸泡2小时过滤喷洒,可防治稻叶蝉、稻飞虱。 五、松针加30倍水浸液,可抑制马铃薯发芽。 六、臭椿叶浸出液。臭椿鲜叶1公斤,加水3公斤,浸

泡2天后的浸出液,可直接喷雾防治蔬菜蚜虫、菜青虫等害虫;或将此液加5倍的水,喷雾防治小麦锈病。 七、烟草粉。将烟草磨成细粉,每千克加入3-6公斤草木灰或高陵土混合均匀,在清晨露水未干前喷散,可防治品蚜虫、叶、蟑、潜叶蛾、茶毛虫。 八、艾蒿鲜草液。将其切碎加10倍水煮半小时,冷却后喷洒,可防治棉蚜、红蜘蛛、菜青虫等害虫。 九、茶枯液。每亩用2.5-3公斤茶籽饼加水5-7.5公斤浸泡24-36小时,取过滤液加水50-70公斤,可防治水稻白叶枯病 十、蔬菜液。用辣椒丝(或辣椒面)35克,加水1公斤,煮沸,用冷却滤清液喷雾,防治蚜虫等害虫的效果极佳。将洋葱头捣烂取汁,加一半水稀释喷2-3次,可防治蚜虫。把韭菜捣烂,加6倍水搅拌均匀,用滤液每天喷洒一次,亦可防治蚜虫。 十一、枫杨液。枫杨叶0.5公斤捣烂,加水50公斤,取滤液,防治蚜虫,叶蝉、飞虱、地下害虫等。或采集80-100公斤枫杨鲜叶,捣烂后给菜地或苗圃深施,能防治地老虎、蝼蛄等地下害虫。 十二、可用柏树、臭椿树叶防治高粱蚜、麦蚜、菜青虫。可取0.5公斤柏树叶或臭椿树叶,加水1.5公斤,浸泡一天,然后加热煮沸30~40分钟,过滤弃渣得原液。原液存放3

土传病害

土传病害发生及治理 摘要农业生产中,许多病原物通过植物残体进行越冬越夏。随着秸秆还田以及免 耕技术的推广,绿色农业的发展,生产中对植物残体处理不够,土壤中残留了大量 的植物病害病原菌。在合适的条件下,土壤里的病菌开始生长,并侵染植物,给植 物的生长发育带来严重影响。土传病害有很多种,不同作物有所不同。对土壤病害 的治理方式有很多种,生物防治加上药剂及其它的方法。本文将对土传病害的种类 进行概述,并阐述其侵染发病过程,对土传病害的治理方法做出总结。 关键字土传病害分类侵染循环防治 1 引言: 土传病害是指生活在土壤中的病原菌或者土壤中病株残体中的病菌,主要危害 植株根、茎,侵染维管束,由根部向茎尖发展,病原菌在维管束内繁殖,阻塞其输 送营养物质,致使植株枯萎死亡。 2 土传病害的分类 2.1 按侵染部位来分 2.1.1 根部研究发现稻瘟病菌能通过其它禾谷类植物如小麦、大麦的根部接种侵染并能产生土传病原菌根部侵染的病斑[1]。对稻瘟病菌研究表明,它具有典型的根部侵染的土传病原菌所具有的侵染特性[2]。 小麦根部土传侵染病害,如小麦纹枯病、小麦全蚀病、小麦根腐病、小麦雪腐病。各种线虫病害也是侵染根部的病原。花生冠腐病越冬病菌产生分生孢子侵入子叶和胚芽,严重者死亡不能出土,轻者出土后根颈部病斑上产生分生孢子,借风雨、气流传播进行再侵染。 2.1.2 茎部由丝核菌侵染引起的立枯病等 2.1.3 生长点大豆霜霉病以卵孢子在残体中越冬,大豆萌发时形成孢子囊和游动 孢子,侵入寄主胚轴,进入生长点,蔓延整株。 2.1.5 植物伤口或表皮花生根腐病 2.2 按侵染病源来分 2.2.1 真菌常见的真菌性病害有白粉病、炭疽病、灰霉病、锈病、立枯病、猝倒 病、白绢病、煤烟病、黑斑病、根腐病、苗木茎腐病、菌核病等多种。 2.2.2 原核生物小麦黑颖病由假单胞菌小麦致病变种引起;小麦蜜穗病;水稻白叶 枯病属由细菌侵染而引起的细菌性病害;为害葡萄的细菌病害只有根头癌肿病;由 假单孢杆菌侵染引起的病害,如黄瓜细菌性角斑病;由黄单孢杆菌侵染引起,如黄 瓜细菌性叶枯病、柑桔溃疡病、菜用大豆细菌性斑疹病、番茄果实细菌性斑疹病;

土传病害的发生与防治

土传病害的发生与防治 土传病害是土壤中的有害真菌、细菌、线虫和病毒等存留于土壤中,在条件适宜时大量繁殖并从根部或茎部侵染引发的病害。在蔬菜栽培当中,最严重的是有害真菌导致的根部病害。 当前是秋茬蔬菜定植的高峰期,也是根部病害多发的一个阶段。其中,发生根部病害最多的是椒类蔬菜,许多尖椒、甜椒在进入苗期以后会出现大量的死棵情况,其中以根腐病、茎基腐病为主。在这一阶段菜农往往是不断地用药灌根,不断地更换新苗,有些根部病害发生严重的甚至会全棚拔园更换新苗。 而对于西红柿及瓜类蔬菜来说,随着连年的种植,土传线虫越来越严重。记者曾在一个种植了十年以上的丝瓜大棚里看到,由于线虫的大量侵染繁殖,导致丝瓜根系如地瓜一样粗大,造成了地上茎蔓、瓜条等生长发育不良。 不仅如此,由于连年种植,使得某些在叶片、茎秆、果实上发生的病害也得以连年繁殖,在土壤中大量积累,在蔬菜生长的中后期仍然会对植株造成较为严重的影响。 实际上,土壤中存在有害菌是很正常的,但是由于种植模式单一、药肥使用不当等原因最终导致了土壤中有害菌的大流行,从而使得土传病害越来越严重。 下面就来谈谈造成土传病害发生流行的这几个关键因素。 第一,种植模式单一 由于连年种植一类作物,使相应的某些病菌得以连年繁殖,在土壤中大量积累,形成病土,成为年年发病根源。特别是棚室连作,大棚内的特殊环境有利于病菌的越冬,病菌逐年积累,数量越来越多。茄科蔬菜连作,疫病、枯萎病就会发生严重;西瓜连作导致枯萎病高发;姜连作可导致严重的姜瘟等等。 第二,土壤不消毒

现在很多菜农在定植的时候都会用药对苗子根系进行杀菌消毒保护工作,并且把生长不健康的苗子都剔除出去,他们认为这样就能将疫病、根腐病等防住。但是定植以后会发现仍然会出现大量的烂根死棵的情况。 这是为什么呢?因为忽略了对于土壤的消毒处理。之所以称之为土传病害,是因为这些有害菌不仅通过土壤传播,而且土壤就是有害菌繁殖传播的大本营。仅对苗子进行处理而不重视土壤的消毒,这无疑是治标不治本。 第三,肥水管理不当 肥水管理不当造成根系受伤也会造成土传病害的流行。记者在山东省青州市高柳镇陈师傅的大棚里采访时发现,他棚里的茄子出现大面积死棵现象。拔出叶片萎焉的植株可发现,根部毛细根非常少,只有近地面的根部有少许毛细根,其他的毛细根和主根已有腐烂现象。经过仔细了解,原来陈师傅为促进茄果的快速生长,突然加大了浇水和施肥量。因浇水太勤,使得植株根系长时间处于缺氧状态,引发了沤根。根部产生大量伤口或长势衰退为病菌的入侵创造了条件,导致根部病害发生严重。 第四,药剂使用不当 土壤中包含大量的有害菌,不同的致病菌导致蔬菜根部出现不同的病害。需要正确判断才能有效治疗,否则一旦错过了最佳的防治时期就很难挽回。 如何抑制土传病害的发生呢?记者建议采取以下措施: 首先,进行土壤消毒处理 因为菜农连年种植蔬菜,导致大棚中的病原菌积累量越来越多。为减少土壤中的病原菌,就要及时使用药物进行土壤消毒。夏季进行高温闷棚是遏制土传病害最好的一个手段。通过使用药剂处理土壤,最大程度地减少土壤中有害菌,从根本上减少土传病

《植物病害生物防治》课程教学大纲教程文件

《植物病害生物防治》课程教学大纲 课程编号:02025 英文名称:Biological Control of Plant Diseases 一、课程说明 1. 课程类别 专业课程 2. 适应专业及课程性质 植物保护专业必修 3.课程目的 (1)了解并掌握农业有害生物天敌的主要类群及其应用的基本原理、途径和方法 (2)在生产中开展生物防治,从而实现对环境安全的农业可持续发展 (3)了解农业生产和植物保护学科的发展趋势,具备农业可持续发展的意识和基本知识 4. 学分与学时 学分为1.5.学时为32 5. 建议先修课程 微生物学、普通植物病理学、农业植物病理学 6. 推荐教材或参考书目 推荐教材: (1)植物病虫害的生物防治学.吴云锋主编.中国农业出版社.2009年 (2)植物病害生物防治.吴云锋主编. 校内胶印. 005年 参考书目: (1)Biological and Biotechnological Control of Insect Pests. Rechcigl J E & Rechcigl N A. Lewis Publishers 2000. (2)Biological Control: Measures of Success. Gurr G & Wratten S. Kluwer Academic Publishers. 2000. (3)害虫生物防治(第三版).赵修复主编. 中国农业出版社.1999年 (4)中国生物防治.包建中,古德祥主编.山西科学技术出版社.1998年 (5)昆虫病理学.蒲蛰龙主编.广东科学技术出版社.1994年 (6)生物防治技术研究与发展.卢良恕主编.山东科学技术出版社.1993年 (7)害虫防治:策略与方法.张宗炳, 曹骥主编.科学出版社.1990年 (8)害虫生物防治的原理与方法(第二版).蒲蛰龙主编.科学出版社.1984年 (9)植物病害生物防治.单卫星主编.陕西科学技术出版社.1989年 7. 教学方法与手段 (1)采用课堂教学与实验教学相结合的教学方法,课堂教学与实验课并重,启发学生思维,培养学生自学的能力 (2)采用多媒体教学 8. 考核及成绩评定 考核方式:考试 成绩评定: (1)平时成绩占30%,形式有:实验报告 (2)考试成绩占70%,形式有:考试

病虫害防治措施【精选】

做好病虫害防治工作,可以人为地采取某些手段,减轻或防止病原微生物和害虫危害作 物或人畜。那么防治病虫害的措施有哪些呢?以下是给大家整理病虫害防治措施的资料,欢 迎大家阅读参考! 可分为采用杀菌剂或杀虫剂等化学物质进行的化学防治;利用光或射线等物理能,或建造 障壁的物理防治;改变作物品种,栽培时间或环境以减少为害的耕作防治;以利用天敌为主的 生物防治等。第二次世界大战以后,由于以有机合成药剂为主的农药的发展,杀灭病虫害已 比较容易,但同时,由于抗药性的增加和天敌的减少而使害虫再度增加以及原来并无危害的 潜在害虫造成危害,同时由于这些农药直接危害人畜,或农药的残留及通过食物链进行生物 浓缩而造成危害等,对这些问题已意识到,要进行综合防治或病虫害的控制,即对有害生物 的防治,应以不互相冲突的形式协调地使用所有可能利用的手段,一般应在经济的容许范围 内,维持病原或害虫的种群控制体系。以有效地利用病原和害虫种群的天然控制机制为基础, 再辅以各种防治手段,这要以降低病原和害虫密度,并使其变动幅度维持在小范围内为目标, 只有在病虫害密度超过容许水平时,才可使用喷洒药剂等临时性措施。 同时,除非是新侵染的病虫害或者是人类传染病的媒介,最好勿使其绝灭。根据这一主 张,重要问题是确定合适的病原与害虫的密度,使它和作物可容许的受害临界值相适应。 . . 等(1959称此为经济的为害水平( c c , )但这个词常会和作物的被危 害程度本身相混淆,所谓"经济的为害水平"一词也易被误解,俊一和桐谷圭治(1973)建议把 着眼于产品的产量和质量而规定的作物被危害程度称作"为害限制量( - ab )"、把与此相对应的病原或害虫密度称为"危害限制密度"( ab d )。此外,病虫害防治一词从广义上说,还包括有害鸟兽或杂草在内的有害生物的防 治。 病虫害的防治措施分为农业防治、物理防治、化学防治以及生物防治措施目前常规生产 中多采用化学防治措施,打农药是常用的方法。物理防治比如黄板篮板,黑光灯、糖醋液引 诱等农业防治:主要轮作、有机肥料的科学使用,科学管理,适合的栽培方法等生物防治主要 利用天敌,如赤眼蜂、丽蚜小蜂、一些生物菌类的应用技术等。 一、杨树食叶害虫 主要是杨小舟蛾、杨扇舟蛾,每年发生5-6代,两虫同时发生,同时危害,世代重叠, 从5月上旬开始至10月上旬结束。杨扇舟蛾幼虫身体前后各有一个大枣红色瘤,叶丝卷叶, 夜晚出来取食。杨小舟蛾幼虫体侧各具一条黄色纵带并身体前后肉瘤呈灰色,上生短的细毛, 蚕食叶片,仅剩粗的叶脉和叶柄。受害轻时,叶片呈状,有缺刻,杨树生长受阻,受害重时, 叶片吃光,形成“光秆”,杨树生长量下降。其防治方法:(要掌握在幼虫3龄前进行,时间 在5月底6月初) 1、成虫羽化盛期用黑光灯诱杀,降低下一代虫口密度。 2、用3%高渗苯氧威1000倍液、吡虫啉100倍液、敌杀死1000倍液进行防治。 3、用白僵菌高孢粉,森得保可湿性粉剂每亩15-20克喷雾或喷粉。

番茄土传病害如何防治

番茄土传病害如何防治 发表时间:2018-06-06T15:37:24.237Z 来源:《科技新时代》2018年3期作者:朱江敏、陈中华、汤倩[导读] 【摘要】番茄是栽培最多的蔬菜品种之一。本文根据的自然及社会条件及番茄的生长习性,介绍了番茄的主要病害,重点阐述了番茄早疫病和晚疫病及防治方法,为东川番茄主要病害的防治提供参考。 【摘要】番茄是栽培最多的蔬菜品种之一。本文根据的自然及社会条件及番茄的生长习性,介绍了番茄的主要病害,重点阐述了番茄早疫病和晚疫病及防治方法,为东川番茄主要病害的防治提供参考。 【关键词】番茄;传染病;预防 1由于种植条件的适宜行番茄种植历史已经有很多年了,现阶段主要的品种选择为“瓦尔特”和“胜利”,这两个品种均为大红色番茄,年栽培面积1000亩,上市量可达4000吨,上市时间在3月初~12月底。 2番茄的生长习性番茄属于喜温性蔬菜,环境温度不能过低,如温度低于15℃,将严重影响番茄的开花和授粉,严重减产。如果温度在10℃以下,番茄植株将会停止生长。温度也不能过高,如果环境温度在30℃左右时,番茄的同化作用会降低,如果温度达到35℃以上,即使是时间持续很短,也会严重影响番茄的生长发育,因此最好将环境温度控制在23℃左右。番茄的生长需要较强的光照,长时间光照会促进植株的光合作用,增加养分的积累。番茄植株的茎叶比较茂盛,这会蒸腾大量的水分,但是番茄的根系十分发达,属于半耐旱蔬菜有很强的吸水能力, 因此对番茄灌溉水的把控要结合不同时期番茄的蓄水特点。其生长土壤要土层深厚,富含有机质,并且具有较好的排水能力。 3番茄的主要病害及症状 3.1番茄溃疡病 番茄植株在温暖潮湿的环境下容易感染此病,因此在结露和长时间下雨的天气要尤为注意。发病植株有较明显的症状,植株发病的茎部会溢出菌脓,然后附着其上,形成白色的污斑,发病后期的植株茎内会变褐或中空,最终整体枯死。如果番茄果实染病,可以看见果实表面隆起白色的鸟眼斑。 3.2番茄灰霉病 番茄灰霉病主要为害番茄的果实和叶片,其中果实的感染情况最为严重。染病的果实果皮为灰白色,逐渐变软腐败,同时在发病部位长出一层灰绿色的霉菌,最终果实失水僵化。叶尖部位是叶片最先染病的部位,然后病斑逐渐向外扩散,最终整个叶片干枯脱落。茎部染病初期会呈现出水浸状的小点,小点逐渐扩散成为长条形或者椭圆形的病斑。病情严重时,病斑以上的部位会全部枯死。 3.3番茄茎枯病 茎状茎枯病的主要为害部位是植株的茎和果实,叶和叶柄的为害症状较轻。如果茎部有伤口,很容易感染此病,病斑首先是椭圆形,然后随着病情的加重逐渐扩散到整个植株,染病严重的部位呈深褐色的干腐状。如果果实染病,染病部位首先是一个白色的小斑点,然后随着病斑的扩散,逐渐引起果实腐烂。 3.4番茄脐腐病 引发番茄脐腐病的主要原因是缺钙缺水,多雨后的干旱或者前期灌溉水多,后期不灌水都很容易引发此病。除此之外,土壤的选择也会引发此病,如果种植番茄的土壤为砂土,或土壤层较浅都会引发此病。发病的果实其幼果的脐部会产生水渍状的绿色斑块,斑块扩大后会变成灰褐色或者黑色。 4番茄疫病 近两年4~8月份温度基本在25℃~30℃之间,高温多雨,昼夜温差大导致早疫病大面积发生,而越冬番茄的采收期多集中在冬季低温多雨时节,并且早晚通常都有大雾和大露,这为晚疫病的流行创造了条件。 4.1番茄早疫病 4.1.1番茄早疫病的发病症状 植株整个生长期都可发病,以叶片和茎叶分枝处最易发病。播种早疫病主要侵染番茄幼苗和成株的叶、茎、花、果。该病的感染时期一般在结果的初期,等到结果盛期也是该病感染最为严重的时期。苗期染病茎部变黑褐色。成年植株的叶片染病初期会产生许多针尖大小的黑点,然后逐渐扩散为黑褐色的轮纹斑,叶片边缘会产生浅绿色和黄色的晕环,中部出现同心轮纹,且轮纹表面会生毛刺状物,潮湿条件下,病部长出黑色霉物。当植株的茎和叶柄受害时,茎部的分枝处往往会产生一些褐色的不规则形状病斑,病斑表面略有凹陷且附着一层黑色的霉状物。染病的果实首先会在表面产生椭圆形的黑色病斑,病斑有同心轮纹,后期病部表面密生黑色霉层。 4.1.2防治方法 施足腐熟的有机肥,合理密植。雨后及时排水。与非茄科作物实行2~3年轮作,避免与土豆、辣椒连作。早期及时摘除病叶、病果,并带出田外集中销毁。番茄拉秧后及时清除田间残余植株、落花、落果,结合翻耕土地,搞好田间卫生。要注意做好大棚通风工作,避免空气湿度过大。在栽培上,选择适当的播种期,加强田间管理,使植株生长强健,在整枝时避免与有病植株相互接触,可以减轻病害的发生。施足基肥,每亩达到万斤厩肥,生长期间增施磷、钾肥,按N∶P∶K为1∶1∶2追施,一般以每亩20~25公斤硫酸钾为宜。种子处理。种子用52℃温水浸种30分钟或采用2%武夷霉素浸种,或用种子重量0.4%的50%克菌丹可湿性粉剂拌种。也可用2.5%咯菌腈悬浮种衣剂10毫升l兑水150~200毫升,混匀后可拌种3~5公斤,包衣晾干后播种,可有效杀死粘附于种子表皮或潜伏在种皮内的病菌。栽前要做好棚室消毒,在定植前密闭棚室后按每100立方米空间用硫磺0.25公斤、锯末0.5公斤,混匀后分几堆点燃熏烟一夜。或用5%百菌清粉尘剂每亩用1000克喷洒。在蕃茄苗期,病害发生前用保护剂,有效预防病害的发生,用的保护剂:77%氢气化铜可湿性粉剂800~1000倍液;70%代森锰锌可湿性粉剂600~800倍液;75%百菌清可湿性粉剂600~800倍液;茎叶均匀喷雾,视天气和番茄生长情况每7~10天喷1次。保护地栽培时,结合其他病害的预防,使用45%百菌清烟雾剂250克/亩。在傍晚封闭棚室后施药,将药分放于5~7个燃放点烟熏,也可以喷撒5%百菌清粉剂1公斤/亩。 4.2番茄晚疫病 4.2.1发病症状

植物病害防治存在的困难及对策

植物病害防治存在的困难及对策 摘要分析植物病虫害防治存在的问题,并提出植物病虫害防治对策,以为植物种植的良好发展提供帮助。 关键词植物病虫害;问题;防治措施 中图分类号S43 文献标识码 A 文章编号1007-5739(2013)20-0142-01 自农村产业结构调整之后,植物的种植面积日益扩大,而新型病虫害也在逐渐增加。由于部分杀虫杀菌剂的长期使用,且未进行更换,使得部分病虫害对于该杀虫杀菌剂的抵抗性越来越强,致使一旦发生病虫害,则极易引起严重的损失[1]。在植物病虫害中所应用的防治方法有多种,例如化学防治、物理防治、耕作防治以及生物防治等。现对其防治要点进行探讨,以供参考。 1 植物病虫害防治存在的问题 1.1 农民对农药的科学使用缺乏认识 由于农民未能充分了解所应用农药的特点与性质,导致农民在面对植物病虫害时采取见药就用的错误做法。农民未能针对病虫害情况采取相应的农药,因此大幅度降低了病虫害的防治力度。个别农民在见识到某种农药的杀虫效果后,便习惯于对植物应用同一种农药,在发现药物效果渐渐下降后,则加大了农药的使用量,使得病虫害对该农药产生了抗体,减低了农药对病虫害的防治效果。一些农民由于未能对农药有充分的认识,具有“农药毒性越高,防治效果越佳”的错误想法,在使用期间不遵循用药标准,乱用高毒性农药,导致植物死

亡。少数农民在植物防治上,将多种农药联合应用,导致农药原本对病虫害的防治效果受到了影响,例如乐果与石硫合剂联合应用,由于两者的酸碱值差异,使得2种农药的效用被分解,达不到防治病虫害的效果。 1.2 对病虫害认识不足 现阶段,植物病虫害具有多种类型,特别是保护地植物,高温、高湿环境等均利于植物病虫害的发展,而农民由于对病虫害认识不足,在病虫害发生时,无法正确区分病虫害的类型,更谈不上正确用药。 在植物病虫害防治中应用生物防治方法,不仅可保护环境,还可减少农药残留。但是不少农民过于依赖化学防治,且用药缺乏合理性,既达不到防治效果,还污染了环境。 2 植物病虫害防治对策 2.1 构建病虫害预测预报监测站点 相关部门应及早构建病虫害预报站点,加强对病虫害的全面调查,发布正确的防治情报,给予广大农民及时的指导。此外,应加强研究病虫害的预测技术、防治技术等,总结各类病虫害的发生规律,从而采取有效的预防措施。 2.2 组织技术培训 农民对于农药、病虫害等的认识不足是影响病虫害防治效果的主观因素,因此相关部门(如农技部门、植保部门等)应结合当地的病虫害类型,组织农民接受技术培训,使农民对于当地的病虫害情况以

马铃薯土传病害及其防治审批稿

马铃薯土传病害及其防 治 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

马铃薯土传病害及其防治 一、什么是马铃薯土传病害? 马铃薯土传病害是指病原体生活在土壤中,条件适宜时从马铃薯根部或茎部侵害马铃薯而引起的病害。常见的马铃薯土传病害有:猝倒病、根腐病、干腐病、枯萎病、黑痣病、疮痂病、粉痂病、环腐病、黑胫病、青枯病,软腐病、细菌性萎蔫病及线虫等。 二、马铃薯土传病害是如何存在的? 在一般情况下,土壤病菌能产生大量菌体,只要条件对病菌生长发育有利而寄主又是感病的,病菌就可以大量繁殖并侵染寄主。在感病寄主存在下,这些病菌就可以进入持续的致病期,随着马铃薯的连作而大量繁殖扩散,但之后养分被消耗完或土壤条件如温度、湿度等对病菌不利时,病菌又可以进入休眠期,等到条件适宜就再度发病。 三、马铃薯土传病害是怎样引起的? 对于马铃薯土传病害,重茬连作、施肥不当和土壤线虫侵害都会诱发土传病害。近年来,随着我国马铃薯生产的快速发展,土传病害呈高发态势。 连作:是病土形成的主要人为因素,主要原因是连续种植一类作物,使相应的某些病菌得以连年繁殖,在土壤中大量积累,形成病土,年年发病。马铃薯为茄科作物,多年连作,枯萎病、疮痂病等发生严重。

施肥不当:大量施用化肥尤其氮肥可刺激土传病菌中的镰刀菌、轮枝菌和丝核菌生长,从而加重了土传病害的发生。近年来我国一些马铃薯主产区黑痣病、枯萎病大暴发以来,几乎连年大发生,与马铃薯生产田大量使用化肥,土壤中有机物质大量减少有关。 线虫侵害:土壤线虫与病害有密切关系。土壤线虫可造成马铃薯根系的伤口,有利病菌侵染而使病害加重,往往线虫与真菌病害同时发生。 四、土传病害的危害有哪些? 土传病害一般危害马铃薯的根和茎,马铃薯生长前期一旦发生病害,会引起幼茎腐烂猝倒,幼苗很快就会死亡,严重影响马铃薯生产。马铃薯生长后期发生病害,一般年减产20%-30%,严重年份减产50%-60%,甚至绝收。土传病害发病后,比较难以防治,病菌在土壤中越冬,很难被杀死,来年继续侵害马铃薯,如此循环,病害越来越严重。 五、如何防治马铃薯土传病害? 1、土壤处理:对于温室大棚,将切碎稻、麦草桔秆1000-2000公斤/亩+消石灰100公斤/亩或15公斤尿素,有条件的地方适量加增有机肥耕翻、灌足水,然后覆盖塑料薄膜,同时封闭大棚,处理20天左右。 2、选用抗病品种:选用抗病或耐病的品种,可大大地减轻土传病害的危害程度。

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