淺析微生物農藥在農作物病蟲害防治中的效果

張 章 ，張向向 ，徐 嚴

（重慶市長壽區農業農村委員會，重慶 401220）

隨著現代農業的發展，農作物病蟲害的防治逐漸引起人們的重視。傳統的化學農藥雖然可以有效防治病蟲害，但其對環境和人類健康的潛在影響使人們開始尋求更安全、更環保的防治方法。微生物農藥作為一種新型的生物農藥，憑借低毒、無殘留、高效等特點，逐漸成為現代農業病蟲害防治的重要手段。

1 微生物農藥概述

微生物農藥，即含有微生物原體或其代謝產物的農藥，主要通過與病原體或害蟲進行生物相互作用，達到預防和治理農作物病蟲害的目的。微生物農藥源于自然環境，其作用方式多種多樣，包括通過侵入害蟲體內引起病理反應，通過產生抗菌素等活性物質抑制病原生物的生長，或者通過刺激農作物產生抗病抗蟲性，從而達到控制病蟲害的目的[1]。

2 微生物農藥的主要種類和作用機理

2.1 微生物農藥的主要種類

微生物農藥的種類繁多，主要可根據其生源和作用方式進行分類，下面列舉幾種主要的微生物農藥種類：

1）細菌源農藥。這類農藥的主要生源是一些具有殺蟲、殺菌活性的細菌。其中，蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）是最為常見且廣泛應用的細菌源農藥，其產生的晶體蛋白對各類害蟲（如鱗翅目、鞘翅目等）具有殺蟲活性[2]。

2）真菌源農藥。包括枯草病菌（Metarhizium anisopliae）、白僵菌（Beauveria bassiana）等，它們能夠侵入害蟲體內，通過繁殖和產生毒素導致害蟲死亡。

3）病毒源農藥。病毒源農藥主要來源于一些農作物害蟲的病毒，如棉鈴蟲核型多角體病毒、甜菜夜蛾核型多角體病毒等，這些病毒能夠感染害蟲，通過病毒復制導致害蟲死亡[3]。

2.2 微生物農藥的作用機理

1）細菌源農藥。蘇云金桿菌（B a c i l l u s thuringiensis）是最為典型的細菌源農藥，其主要殺蟲機理在于產生的Bt 晶體蛋白。當農作物害蟲攝食含有Bt 晶體蛋白的食物后，由于害蟲腸道的堿性環境，Bt晶體蛋白會在害蟲腸道內溶解，并通過酶的作用被切割成活性毒素。這些毒素能夠與害蟲腸道細胞上的特定受體結合，導致細胞膜上的離子通道破裂，進而引發細胞溶解、腸道破裂，最終導致害蟲死亡[4]。

2）真菌源農藥。白僵菌（Beauveria bassiana）是典型的真菌源農藥。白僵菌的孢子附著在害蟲體表后，依賴于害蟲體表的營養物質，孢子發芽并形成侵入結構，穿透害蟲的體壁進入體內[5]。在害蟲體內，白僵菌迅速繁殖并產生多種毒素，如棉酚、環孢菌素等，這些毒素可以干擾害蟲的生理功能，導致害蟲死亡。

3）病毒源農藥。病毒源農藥主要以核型多角體病毒為主，其作用機理是通過感染害蟲細胞，進一步復制、釋放，破壞害蟲細胞的正常功能，最終導致害蟲死亡。例如，棉鈴蟲核型多角體病毒（Cotton bollworm nucleopolyhedrovirus, HearNPV）就是一種病毒源農藥，當棉鈴蟲攝食含有HearNPV的食物后，HearNPV在害蟲腸道內釋放，病毒顆粒穿透腸道壁進入血液，侵入害蟲體內的細胞，病毒復制并形成新的病毒顆粒，釋放后破壞害蟲細胞，引起害蟲病變死亡[6]。

4）原生動物農藥。原生動物農藥主要包括一些草食性或捕食性的微生物原生動物[7]。以捕食性的橈足類原生動物為例，其主要通過捕食害蟲的卵或幼蟲，達到控制害蟲的目的。

5）微生物代謝產物農藥。如鏈霉素、阿維菌素等主要通過微生物的代謝產物來抑制或殺滅病害和害蟲。阿維菌素由放線菌（Streptomyces avermitilis）產生，能激活害蟲神經元的受體，打開氯離子通道，導致神經元超極化，進而干擾神經信號傳導，引發害蟲肌肉麻痹，最終導致害蟲死亡。

3 微生物農藥在農作物病害防治中的注意事項

3.1 適時施用

微生物農藥的施用應與病害的發生階段相匹配。對于植物生長早期發生的病害，應在病害發生前或發生初期施用微生物農藥；對于植物生長中后期發生的病害，可以在病害發生的初期或高發期施用微生物農藥[8]。

3.2 合理濃度

微生物農藥的施用濃度對其防治效果有顯著影響。過低的濃度可能無法達到預期的防治效果，而過高的濃度則可能會增加施用成本，甚至可能對非目標生物產生影響[9]。如蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）主要用于防治鱗翅目昆蟲，如蛾類和蝶類。在對付吃葉型害蟲如菜粉蝶時，施用濃度可以設定在500×109spores/L～1 000×109spores/L，而對于更具侵蝕性的害蟲如玉米螟，可能需要增加至1 500×109spores/L～2 000×109spores/L。

3.3 全面覆蓋

噴霧法是最常見的微生物農藥全面覆蓋方式，通過噴霧器將微生物農藥均勻地噴灑在農作物上，可以達到全面覆蓋的效果。

1）選擇合適的噴霧設備：一般使用高壓噴霧器或無人機噴霧設備，確保藥液能夠均勻地噴灑到農作物的葉片、莖稈和果實等各部位[10]。

2）控制噴霧粒徑：粒徑影響藥液的覆蓋率和防治效果[11]。一般而言，粒徑在100 μm～200 μm 可以較好地均勻覆蓋農作物，提高防治效果。

3）選擇合適的施藥時間：為了避免日照強烈導致微生物活性降低，通常選擇在早晨或者傍晚施藥。

4 微生物農藥在農作物蟲害防治中的注意事項

4.1 預防為主，綜合施策

4.1.1 預防為主

首先要通過建立防治預警系統，提前收集和分析有關蟲害發生的信息，了解蟲害的種類、發生期、危害程度等，以便制定針對性的預防措施。例如，可以設立蟲害監測站點，定期收集數據，用于預測蟲害發生的可能性和時間。

同時，預防措施還包括科學合理的農田管理，如合理的種植結構、適宜的播種密度和灌溉制度等，這些都能夠增強作物的抗病蟲能力，降低蟲害發生的風險。

4.1.2 綜合施策

蟲害的成功防治離不開各種防治手段的綜合運用。物理防治、生物防治、化學防治和微生物防治等都是防治手段中的重要組成部分，各有優勢和特點，需要綜合考慮并合理使用。

1）物理防治：如設置捕蟲燈、設置粘蟲板、采用防蟲網等方法，通過物理障礙或者誘導捕殺，對蟲害進行有效防控。

2）生物防治：如放生天敵等，通過提升生態系統內的生物多樣性，增強生態系統的自我調節能力，對蟲害進行自然防控。

3）化學防治：合理使用化學農藥，尤其是低毒、無公害、高效的新型農藥，能夠在一定程度上減少蟲害的發生。但注意應嚴格控制使用量和頻率，以減少對環境和非目標生物的影響。

4）微生物防治：使用微生物農藥，利用其特有的生物活性，對蟲害進行有效防控。同時，微生物農藥通常具有低毒、無殘留等特點，更加環保。

4.2 施用微生物農藥的具體措施

1）定期施用。為了保證微生物農藥的防治效果，需要進行定期施用。施用頻率可以根據蟲害的發生周期、作物的生長階段和微生物農藥的有效時間等因素來確定。

2）適宜的環境條件。微生物農藥的施用效果受環境條件影響較大，例如高溫、強烈日照可能導致微生物活性降低，而過濕的環境可能導致藥液稀釋。因此，需要選擇適宜的施用條件，如早晨或傍晚、多云或陰天等。

5 微生物農藥在農作物病蟲害防治中的整體效果

5.1 對病蟲害的防治效果顯著

微生物農藥對多種農業病蟲害具有良好的防治效果。例如，蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）對多種害蟲如粉蚧、蚜蟲、跳蟲等具有極好的防治效果；綠僵菌（Metarhizium）對蠶寶寶、蚜蟲、白蟻等有較強的防治能力。巴斯德研究所于2005 年在法國開展了一項研究，使用蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）對葡萄園的蚜蟲進行防治，結果顯示，使用這種微生物農藥的葡萄園蚜蟲數量明顯減少，且葡萄的生長狀況良好，無明顯的蟲害病變。

5.2 對環境和人類健康友好

微生物農藥一般具有低毒、無殘留等特點，相比于化學農藥，對環境和人類健康的影響較小。我國有許多茶葉種植區已經開始使用微生物農藥替代部分化學農藥，其中以白僵菌（Beauveria bassiana）和綠僵菌（Metarhizium）最為常見。通過使用這些微生物農藥，茶葉的殘留毒素大大減少，從而保證了茶葉產品的安全性，對環境的影響也大大降低。

5.3 提升了農業生產的可持續性

微生物農藥的使用有助于提升農業生產的可持續性，是現代生態農業發展的重要方向。例如我國在棉花種植中廣泛使用蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis）來控制棉鈴蟲。這不僅顯著降低了化學農藥的使用量，減少了對環境的污染，而且提高了棉花的產量與質量，使農民的經濟收益得到提升。根據中國農業科學院的一項研究，使用蘇云金桿菌的棉田，其產量比普通的使用化學農藥處理的棉田提高了20%左右。此外，蘇云金桿菌在施用后可以在土壤中生存一段時間，對作物后續生長也有一定的防蟲效果，展現出了良好的可持續性，這也使得蘇云金桿菌成為我國農業病蟲害綜合防治的重要工具之一。

6 結束語

總體來說，微生物農藥在農作物病蟲害防治中具有顯著效果，對環境和人類健康的影響較小，有助于提升農業生產的可持續性。然而，雖然微生物農藥具有很大的應用潛力，但工作人員在使用時也需要注意，應綜合采用多種防治手段，避免過度依賴某一種農藥。未來，隨著科技的進步和農業生態化的演進，期待微生物農藥能夠發揮出更大的作用，更好地服務于現代農業的發展。