下载文档原格式
引言概述：微生物除草剂是一种利用微生物作用来控制或消除杂草的方法。
与传统的化学除草剂相比，微生物除草剂在环境友好性、可持续性和生物安全性方面具有一定优势。
本文将对微生物除草剂的种类和应用进行详细阐述，以帮助读者更好地了解和选择微生物除草剂。
正文内容：一、产业化微生物除草剂的种类1.1大肠杆菌株1.2枯草芽孢杆菌1.3糠二糠菌株1.4烟曲霉菌1.5改良菌株二、微生物除草剂的杀草机理2.1拮抗作用2.2生物除草剂杀草素的产生2.3生物除草剂通过诱导机制杀草2.4生物除草剂对杂草的生理和生态效应2.5生物除草剂对杂草的竞争效应三、微生物除草剂的应用3.1农业领域中的应用3.1.1玉米、大豆等主要农作物的生长期应用3.1.2田间试验和实际生产中的应用3.1.3生物种间的互作与应用3.2林业领域中的应用3.2.1林业有害杂草防除3.2.2林区土壤改良3.3园林绿化领域中的应用3.3.1公园绿地、花坛等的草坪维护3.3.2庭院草坪的除草3.3.3城市道路绿化带的管理3.4环境修复领域中的应用3.4.1水体富营养化问题与微生物除草剂3.4.2石油污染土壤的修复3.5生态农业领域中的应用3.5.1有机农业的除草剂选择3.5.2不同种类微生物除草剂的综合应用四、微生物除草剂的优缺点4.1优点的总结4.1.1环境友好性4.1.2不会产生抗药性4.1.3对生态系统影响小4.1.4对人和动物的毒性低4.2缺点的总结4.2.1功效相对较慢4.2.2需要适宜的环境条件4.2.3技术和管理要求较高4.2.4存在市场认可度低的问题五、微生物除草剂的发展趋势5.1转基因微生物除草剂的研究与应用5.2微生物除草剂与其他生物农药的结合应用5.3数字化农业发展对微生物除草剂的推动5.4生物多样性保护与微生物除草剂的发展总结：微生物除草剂作为一种环境友好、可持续和生物安全的除草方法，在农业、林业、园林绿化、环境修复、生态农业等领域都有着广泛的应用前景。
除草剂的作用机理除草剂（herbicide）是一种用于控制或杀死杂草的化学物质。
除草剂的作用机理取决于其种类和化学成分。
不同的除草剂通过不同的作用机制对杂草产生影响。
下面将介绍一些常见的除草剂作用机理。
非选择性除草剂是广谱杂草控制剂，可以杀死各种类型的植物，包括作物和杂草。
它的作用机理通常是通过抑制植物的生长和发育过程来实现。
a. 草甘膦（Glyphosate）是一种常用的非选择性除草剂。
它通过抑制植物中的类氨基酸磷酸化酶（EPSP酶）来起作用。
该酶在植物体内起着调节氨基酸合成的重要作用。
草甘膦的使用会导致植物无法合成足够的氨基酸，最终导致植物无法生长。
b. 百草枯（Paraquat）是另一种非选择性除草剂。
它通过直接与植物的叶绿体中的电子传递链相互作用，引起氧化应激，造成细胞膜脂质过氧化。
这会导致植物细胞膜的损伤，导致植物死亡。
选择性除草剂是专门设计用于杀死杂草而对作物没有或只有轻微影响的化学物质。
a. 拉草酮（Lactofen）是一种广泛用于大豆田等作物的选择性除草剂。
它通过影响植物叶绿素的合成来起作用。
拉草酮被吸收到植物细胞中，然后在光合体系II中与植物叶绿素结合，导致光合作用的光反应受阻，最终导致植物的死亡。
b. 但草除（Fluazifop-P-butyl）是一种常用于玉米田和其他谷类作物的选择性除草剂。
它通过抑制植物草酸的合成来起作用。
草酸是一种重要的能量转移分子，参与植物细胞的代谢过程。
但草除通过干扰草酸合成的途径而导致植物死亡。
微生物除草剂是一种利用微生物生物体来控制杂草生长的方法。
常见的微生物除草剂是利用细菌和真菌的作用来控制杂草。
a. 菌核菌（Xanthomonas campestris pv. Poae）是一种常见的细菌，用于控制泽泻科的杂草。
它产生一种可能抑制泽泻科杂草的化合物，从而阻止其发芽和生长。
b. 拮抗性真菌（Antagonistic fungus）是一种产生具有杀灭杂草活性的化合物的真菌。
我国农作物种植面积广阔，种植作物种类多样，在农业生产中，农作物常常受到多种病虫草害的危害。
化学农药因其适用范围广、作用效果迅速、使用方便等被广泛用于防治各类病虫草害，但使用化学农药也容易造成人畜中毒、杀害有益生物等，同时由于化学农药的滥用使得部分害虫、致病菌和杂草的抗药性增强，导致防治难度加大。
相比于化学农药，以真菌、细菌和病毒等生物活体或其代谢产物为主要成分的生物农药对生物和环境更加友好，自20世纪80年代以来，生物农药迅速发展，行业市场规模逐步扩大。
生物农药可分为微生物农药、植物源农药和生物化学农药等，经农业农村部农药检定所查询，截至2022年12月31日，我国在有效登记状态的农药登记产品为45172个，其中生物农药产品2159个 (未包括农用抗生素和天敌)，占全部农药总数的4.78%，占比非常低。
在生物农药中，微生物农药是研究热点之一。
在《农药登记资料要求》中规定，微生物农药是指以天然的或经基因修饰的细菌、真菌和病毒等微生物活体为有效成分的农药，按用途可分为微生物杀虫剂、微生物杀菌剂和微生物除草剂等。
该类农药具有有效成分来源广泛、选择性强、对人畜毒性低等优点。
经农业农村部农药检定所查询，截至2016年12月31日，我国已登记微生物农药有效成分42个，到2022年12月31日，已达56种，可见微生物农药呈逐年增长趋势。
我国的微生物农药发展已经进入了一个相对快速发展的阶段，生防微生物不断增多，各种新型微生物农药也不断涌现。
已有研究对微生物农药常见剂型种类及特点、产品质量、安全性评价和使用技术相关标准、助剂研发、管理现状、产业发展等方面进行了详尽的阐述，但尚缺乏典型微生物农药在防治重大病虫害方面应用情况的综述报道。
鉴于此，本文梳理了我国近几年一些原创的、新型的微生物杀虫剂、杀菌剂和除草剂在生防菌株筛选、产品创制与应用等方面的研究进展，并对微生物农药发展提出建议和展望，旨在为行业相关单位和人员提供参考。
2024年微生物除草剂市场发展现状引言微生物除草剂是一种利用微生物生物学特性对杂草进行除草的一种生物除草剂。
近年来，随着人们对环境保护的重视和对农业可持续发展的需求，微生物除草剂市场呈现出快速发展的趋势。
本文将通过分析微生物除草剂市场的现状、市场驱动因素、市场竞争格局以及发展趋势，对微生物除草剂市场的发展进行全面的探讨。
现状分析市场规模目前，微生物除草剂市场呈现出稳步增长的态势。
据相关数据显示，2019年全球微生物除草剂市场规模达到XX亿元。
预计到2025年，市场规模将达到XX亿元，年复合增长率为XX%。
市场应用领域微生物除草剂广泛应用于农业、园林、草坪等领域。
其中，农业是微生物除草剂主要的应用领域，占据了市场的主要份额。
农业作物的病虫草害给农民带来了巨大的经济损失，而传统的化学除草剂对环境污染严重。
微生物除草剂因其环境友好和高效的特点，成为农民选择的主要除草方法。
市场驱动因素环保需求随着全球环保意识的加强，对传统化学除草剂的使用受到了限制和约束。
微生物除草剂作为一种绿色环保的除草方法，符合环保需求，受到了广大消费者的青睐。
农业可持续发展农业可持续发展是各国政府和农民们普遍关注的问题。
微生物除草剂具有生物降解性，不会对土壤和环境造成污染，因此符合农业可持续发展的要求，得到了政府的支持和推动。
技术进步微生物除草剂的研发和生产技术不断进步，新品种的微生物除草剂不仅对杂草有更好的杀灭效果，还对农作物具有较低的毒性。
技术进步的推动，为微生物除草剂市场的发展提供了良好的机遇。
市场竞争格局目前，微生物除草剂市场呈现出较为集中的竞争格局。
主要的市场参与者包括国内外的一些大型化学制药公司和生物技术企业。
这些企业在技术研发、生产能力和市场渠道方面具有较强的竞争优势。
此外，一些新进入市场的小型企业也开始关注微生物除草剂市场，并通过不同的市场定位和创新策略寻求自己的发展空间。
发展趋势技术创新微生物除草剂市场的发展趋势将受到技术创新的推动。
常见生物除草剂
1．胶孢炭疽菌商品名称为鲁保一号。
胶孢炭疽菌是寄生在菟丝子上的一种毛盘菌属炭疽菌，是防治菟丝子的微生物除草剂。
剂型为高浓缩孢子吸附粉剂。
在田间菟丝子出现初期用药，将鲁保一号粉剂加水稀释100～200倍，充分搅拌并用纱布过滤1次，利用滤液(含孢子量2000万～3000万个/mL)喷雾，只对有菟丝子的地方喷药。
喷药应选在早晨、傍晚或阴天进行。
2．双丙氨磷商品名称为好必思，是非选择性内吸传导型茎叶处理除草剂。
剂型为32％液剂。
一般在草坪建植前用于灭生性除草，可防除一年生和多年生阔叶杂草及禾本科杂草，如荠菜、猪殃殃、雀舌草、繁缕、婆婆纳、冰草、看麦娘、野燕麦、藜、莎草、稗草、早熟禾、马齿苋、狗尾草、车前、蒿、田旋花、问荆等。
对阔叶杂草的防效高于禾本科杂草，对某些生长快、个体大的多年生杂草作用弱。
使用时期、用量、方法：茎叶处理时不论杂老草与嫩草均可杀死，一般当杂草高20～50cm时施药。
用32％液剂1005～1500g／hm2，防除其他地块一年生杂草，用32％液剂1500～2250g/hm2，多年生杂草用量为2250～3000g/hm2，均对水60kg进行茎叶喷雾。
微生物在生物除草剂中的应用生物除草剂是一种利用特定微生物来控制杂草生长的农业防治措施。
微生物作为一种天然的生物资源，具有广泛的应用前景，其在生物除草剂中的应用能够有效地控制杂草的生长，减少对环境的污染，同时保护作物，提高农业产量。
本文将介绍微生物在生物除草剂中的应用，并探讨其优势和挑战。
一、微生物的种类和特点微生物是一类生物体的总称，包括细菌、真菌和病毒等。
它们具有以下特点：微小的身体结构、繁殖迅速、广泛分布于土壤、水体和空气中、能耐受各种环境条件。
在生物除草剂中常用的微生物包括某些细菌和真菌。
细菌作为一类单细胞生物，具有较高的适应性和生物活性。
真菌则以其菌丝体和孢子的形态存在，能够通过菌丝的穿透将杂草侵染而抑制其生长。
二、微生物在生物除草剂中的应用可以通过多种方式实现：1. 抑制杂草生长：一些细菌和真菌具有杂草生长抑制作用。
它们分泌特定的物质，如抗生素和草酸等，抑制杂草根系和叶片的生长，从而控制杂草的发展。
2. 竞争营养：微生物与杂草竞争养分，通过吸收杂草所需的养分和水分，抢占其生存空间，从而减弱杂草的生长能力。
特定微生物还可以通过深入土壤中杂草根系系统中进行寄生，使其无法正常吸收养分。
3. 生态优势：微生物在作物根系附近形成生态优势，与杂草竞争栽培土壤中的有机碳和氮等重要元素。
通过调节土壤酸碱度、改良土壤结构等方式，提供有利条件促进农作物生长，从而控制杂草。
三、微生物在生物除草剂中的优势微生物在生物除草剂中的应用有着明显的优势：1. 环境友好：相比传统化学除草剂，生物除草剂采用微生物控制杂草生长，无毒性、无污染，对环境友好，不会对生态系统产生负面影响。
2. 高效安全：微生物具有高度的特异性和选择性，只对杂草产生作用，不会对农作物造成伤害。
有效控制杂草的同时，确保农作物的安全生长。
3. 持久性：微生物可在土壤环境中生存繁殖，提供持久的抑制作用。
相比化学除草剂的单次应用，生物除草剂的效果更持久，能够更好地抑制杂草生长。
微生物除草剂的研究进展目录一、内容简述 (2)1.1 微生物除草剂的定义与特点 (3)1.2 微生物除草剂的研究意义 (4)二、微生物除草剂的种类与作用机制 (6)2.1 细菌类除草剂 (7)2.1.1 水解酶类 (8)2.1.2 蛋白酶类 (9)2.1.3 纤维素酶类 (10)2.2 真菌类除草剂 (11)2.2.1 青霉属 (13)2.2.2 曲霉属 (14)2.2.3 根霉属 (15)2.3 微生物除草剂的作用机制 (16)2.3.1 破坏植物细胞壁 (17)2.3.2 抑制光合作用 (18)2.3.3 影响植物生长激素 (19)三、微生物除草剂的研发与应用 (21)3.1 新型微生物除草剂的筛选 (22)3.2 除草剂的定向设计与优化 (23)3.3 除草剂的安全性评价 (25)3.4 除草剂的大规模生产与应用 (26)四、微生物除草剂的研究挑战与展望 (27)4.1 存在的问题与挑战 (29)4.2 未来的发展趋势与研究方向 (30)一、内容简述微生物除草剂是指利用微生物或其代谢产物来控制杂草生长的方法。
随着生物技术的发展，微生物除草剂的研究取得了显著的进展。
本文将对微生物除草剂的研究进展进行简要概述。
研究人员已经发现了一些具有除草活性的微生物菌株，如假单胞菌属（Pseudomonas）、类杆菌属（Erwinia）和木霉属（Trichoderma）等。
这些菌株可以通过产生抗生素、酶或直接与杂草竞争生存资源等方式来抑制杂草的生长。
微生物除草剂的研发过程中，基因工程技术的应用也日益受到重视。
通过基因工程技术，可以将抗草甘膦（Glyphosate）的基因导入到微生物中，使其具有广谱的除草活性。
还可以通过基因编辑技术，如CRISPRCas9系统，对微生物进行定向改造，以提高其除草效果和对环境的适应性。
微生物除草剂的制剂研究也取得了进展，通过优化制剂配方和工艺条件，可以提高微生物除草剂的稳定性、安全性和使用效率。
1997209229收稿。
1998203212收修改稿。
国外微生物除草剂的研究及应用现状陈勇强 但汉斌 郭富常(天津市农业科学院园艺工程研究所 300192)摘 要 主要有9个属的真菌和7个属的细菌有除草潜能,其中研究和报道最多的是真菌。
已开发成功的4种商品化制剂和两种处于试用阶段的制剂都是真菌产品。
在开发微生物除草剂的限制因素中,有4种因素起主要作用。
关键词 微生物 除草剂 杂草 根际微生物 植物 病原菌 除草剂大大减轻劳动强度和提高工作效率,其研究越来越受重视。
目前,化学除草剂占据绝大部分市场,获得了很大发展。
这是由于它与人工、机械等方法相比具有迅速、及时、高效率等优势。
化学除草剂污染环境,易对人、畜产生毒害,对需保护植物造成药害,故寻求更安全而有效的除草剂终将成为除草剂发展的方向。
微生物繁殖快,生产周期较短。
一般对人、畜安全,不污染环境,对植物选择性强,不伤害需保护植物,因而从60年代起在国外就已开始研究微生物除草剂。
笔者现就国外微生物除草剂的研究及应用状况作简要概述。
1 有除草潜能的微生物类型 (1) 真菌 目前报道的主要有9个属:(1)刺盘孢菌属(Colleototrichum ),(2)疫霉属(p hy top h thora ),(3)镰刀菌属(F usa rium ),(4)交链孢霉属(A lterna ria ),(5)柄锈菌属(p uccin ia ),(6)尾孢霉属(Cercosp ora ),(7)叶黑粉菌属(E n ty lo m a ),(8)壳单孢菌属(A scochy ta ),(9)核盘菌属(S clero 2tin ia )。
(2) 细菌 主要是根际细菌(R h izobacteria ),有7个属:(1)假单孢菌属(P seud o m onas ),(2)肠杆菌属(E n terobacter ),(3)黄杆菌属(F lavobacterium ),(4)柠檬酸细菌属(C itrobacter ),(5)无色杆菌属(A ch ro m obacter ),(6)产碱杆菌属(A lca lig enes ),(7)黄单胞细菌(X an tho m onas )。
微生物除草剂的概况
潘德义
（广西工学院食品011，柳州545006）
摘要：开发微生物除草剂对持续农业的发展具有重要意义。
“SF-1293”是非选择性抗生素除草剂，“AM-3672”是选择性抗生素除草剂。
孢子除草剂有Collego,“鲁保一号”等。
关键词：抗生素除草剂；孢子除草剂
Abstract: It is important to exploit micro-herbicides for developing the sustainable agriculture. “SF-1293”was a unselective antibiotic herbicide, and it was a selective for “AM-3672 ”herbimycine. There were spore herbicides of Collego and Lubao No.1 ete.
Key word: Antibiotic herbicide; Spore herbicide
大量的使用化学除草剂而产生的残留药害，水源污染以及抗性杂草问题日趋严重。
而利用微生物资源开发微生物除草剂，避免了上述弊病，没有残留，对作物安全。
由于微生物的诸多优点，引起了许多国家，如美国，加拿大，俄罗斯等的重视，并相继开展了大量的研究，所涉及的微生物有80多种，包括真菌，病毒，细菌等。
而至今利微生物开发的微生物除草剂为两类：一类是利用放线菌生产的抗生素除草剂，另一类是利用病原真菌生产的孢子除草剂。
1 微生物农药的内涵及优点。
微生物农药是利用微生物及其基因产生或表达的各种生物活性成分，制备出用于防治植物病虫害，环卫昆虫，杂草，鼠害，以及调节植物生长的制剂的总称。
如苏云金芽孢杆菌(Bt)，是革兰氏阳性形成芽孢的杆菌，在芽孢形成时产生由蛋白质组成的伴胞晶体，而就是伴胞晶体具有杀虫活性的物质[2]。
微生物农药具有以下优点：（1）对病虫害防治效果好，而对人畜安全无毒，不污染环境，无残留。
（2）对病虫害特异性强，不杀伤虫害的天敌和有益生物，能保持生态平衡。
（3）生产原料和有效成分属天然产物，它的回归自然能保证可持续发展。
（4）可用现代生物技术和基因工程的方法对微生物进行改造，不断改进性能和提高品质。
（5）多种因素和成分发挥作用，害虫和病原难以产生抗药性[1]。
2 抗生素除草剂
双丙氨酰膦(bialaphos),化学名称4-[羟基（甲基）鳞酰基]-L-高丙氨酰-L-丙氨酰-L-丙氨酸，是第一个商品化抗生素除草剂，80年代初由日本明治制果公司开发成功。
双丙氨酰膦是由吸水链霉菌(Streptomyces
hygroscopicus)SF-1293经发酵产生的。
是属膦酸脂类除草剂，是谷酰胺合成抑制剂。
常用于非耕地和果园等一年生和某些多年生杂草。
使用剂量约为1—3kg/hm3。
它能抑制植物体内谷酰胺合成酶，导致氨的结果，再抑制光合作用中的光和磷酸化，它在土壤中的半衰期为20—30天[1]。
双丙氨酰膦是一种生物激活除草剂，它被杂草吸收后代谢为L-2-氨基-4（羟基）甲基氧膦基丁酸，这是分子的植物毒性部分。
赫斯特公司于90年代初采用化学合成开发出来的草铵膦，就是根据上述特点研制出来的。
草铵膦也是谷酰胺合成抑制剂，是非选择性触杀除草剂，可有效防除单子叶和双子叶杂草。
日本科学家Satoshi Omura等从土壤样品中分离到一株吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)AM-3672，利用该菌发酵生产的除草素可用作土壤处理和叶茎处理，有效防除单子叶和双子叶杂草，对莎草(Cyperus microiria Steud)特效，且对水稻具有选择性。
这一成果揭示了抗生素除草剂不但可以发现像SF-1293菌株那样生产非选择性抗生素除草剂，也可以像AM-3672菌株那样生产选择性抗生素除草剂。
我国1991年许学胜和李孙荣报道，获得的一链霉菌尽灰类群菌株的发展液具有杀草活性。
在200mg/l浓度处理强烈抑制高粱，苋菜和马唐幼苗根系的生产[3]。
1998年黄世文和余柳青分离到一淡紫灰色吸水链酶菌（Streptomyces lavendulo-hygroscopicus），其发酵浓制剂对稗草有抑制作用，对水稻纹枯病有明显防效[4] 。
3 孢子除草剂
孢子除草剂是由杂草病原真菌生产的活孢子和适宜的助剂组成的微生物除草制剂。
其作用方式是孢子直接穿透寄主表皮，进入寄主组织，产生毒素，使杂草出现病斑并逐步蔓延，破坏植物的正常生长。
孢子除草剂具有寄主专一性的特点，虽然有的孢子除草剂对部分化合物有致病反应，但是由于选择性差异，对这些作物不会构成威胁。
1982年由阿肯色大学和Upjohn公司联合开发的长孢状刺盘（Colletotrichum glocosporioides f.Sp.awswhynomene）干孢子可湿性粉刺剂Collego，其对水稻田中的弗吉尼亚田皂角（Aeschynomene virginica）幼苗防效达到90%以上，在美国稻田使用Collego的面积每年达到5000到10000公顷[5]。
鲁保一号是60年代初分离的一株对杂草大豆菟丝子有显著杀伤作用的毛盘孢。
该制剂在大田应用后，菟丝子开始发病，到10天菟丝子死亡达50%，15天可达90%以上，70年代曾在我国20多个省推广应用1000多万亩，防效85%以上，平均可挽回损失30%—50%[5]。
利用稗草病原菌开发微生物除草剂的研究也取得了很大进展。
从稻田中采集自然感病的稗草标样，分离获得10多个病原真菌，经初步生测，其中Aernaria alternata(Fr.) Keissler(AA),Exserohilum monoceras(EM)和99-10三个菌株是很有希望的稗草生防潜力菌。
1999年陈勇和倪汗文通过全国多个地区稗草病原菌的采集调查，筛选到尖角突脐孢（Exserohilum monoceras），完成了该菌流行病学的研究[6]。
黄世文和余柳青等人也在1999年筛选到稗草病原菌互隔交链孢霉(Alternaria alternata(Fr.) Keissler), 对该菌流行病学和产孢特性的研究取得进展[7]。
4讨论
随着环境保护和农业可持续发展日益受到重视，势必要求减少化学除草剂并最终禁止使用，西方一些发达国家已经开始了禁止使用一些化学除草剂。
微生物除草剂将是很好的替代产品。
影响除草剂应用及防效的最主要因素是环境相对湿度。
湿度的高低对防效影响相差极大。
水稻田中的生态小环境比起旱地而言，具有满足病菌侵染成功所需的相对湿度的优势，因而研究开发稻田杂草微生物防治制剂更具优越性，成功的可能性更大。
目前已从稻田主要杂草上分离到100多个菌种（株）。
就我国目前而言，微生物农药的应用还比较困难。
从技术角度看，微生物农药作用范围窄，见效慢，产品质量不稳定。
从经济角度看，使用微生物农药生产的绿色农产品没有达到应有的市场价格，农民没有主动使用微生物农药的经济动力。
还有农民的保护环境和可持续发展的意识不强。
参考文献
1喻子牛. 微生物农药及其产业化. 科学出版社，2000
2喻子牛. 苏云金杆菌. 科学出版社，1990
3许学胜，李孙荣. 一种放线菌产生的植物生长抑制剂. 杂草学报，1991，5（2）
4黄世文，余柳青. 放线菌及其代谢产物对稗草和稻纹枯病菌的抑（杀）效果研究初报。
植物保护21世纪展望。
5万方浩，王韧。
世界杂草生防的历史成就及我国杂草生防的现状与建议，生物防治通报，1991，7（2）
6陈勇，倪汉文。
中国稗草病原菌对稗草及水稻的致病性。
中国生物防治，1999，15（2）7黄世文，余柳青，A.K.Watson。
稗草病原菌Alternaria和Lurrularia的产孢特性研究。
第六次全国杂草科学学术研讨会论文集，广西民族出版社，1999。
