農作物病蟲害生物防治研究進展

杜曉映

摘 要 綜述了我國近15年來病蟲害生物防治的主要進展，包括近年國家的生物防治研究重大項目、生物農藥的新產品研發、昆蟲天敵的商品化及應用等。

關鍵詞 生物防治；昆蟲天敵；植物保護；生物農藥

中圖分類號：S476 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.03.022

生物防治，就是根據自然界普遍存在的相生相克原理，利用生物或者其產生的代謝物對目前存在的病蟲害進行控制。隨著社會科技的迅速發展，生物防治技術也越來越多樣化，在植物保護方面的地位也越來越重要。21世紀以來，保護環境在全球范圍內呼聲高漲，食品安全問題得到人們的廣泛關注。我國又是蔬菜農業大國，食品安全問題更得到全球的關注，每年進出口的蔬菜、糧食等不計其數。在此背景下，生物防治因為能夠替代高毒性的化學農藥而獲得了良好的發展機會，成為目前最具發展潛力的領域。

1 我國生物防治現狀

生物防治技術在我國一直受到廣泛關注，長期的努力使得我國目前的生物防治技術在整體上處在國際先進水平，在許多領域甚至還領先國際水平，但與發達國家相比，在生物防治病蟲害這方面仍與國際水平存在較大差距。

邁入21世紀以來，我國十分注重綜合性生物防治技術和新興生物制藥對農作物的影響，重點加強了這方面的研究，旨在應用相關研究進而滿足當前人民對于無公害農產品以及綠色食品的需求。21世紀初，我國提出了“十五”重點項目——“生態農業技術體系研究與示范”，針對此項目我國專門設立了生物農藥的研發、農藥的污染控制技術；以創造新型、廣譜、高效、多功能生物農藥為目的的課題在“十五”重點項目中正式建立。此前所有的科技項目的研究，只要是有關于生物防治的都得到了大幅度的增強，可見我國對于生物防治研究的重視。

除此之外，我國還加強了對生物防治成果的轉化研究。2001年國家計委規劃了14個高技術產業化示范工程，生物農藥項目就占據了5個。就目前眾多的農業項目而言，多個項目都因具備研究生物防治產品以及技術研發而受到了國家的大力資助。

2 我國生物農藥的進展

生物農藥產業是生物防治工作的研究熱點，在我國發展較快。截至目前，在全國登記的1 300多種農藥品種中，生物農藥就占據了350余種。其生產總量在現有全國農藥市場中達到了11%。

2.1 擁有知識產權的微生物農藥種類增多

20世紀80年代以前，我國的微生物農藥制劑還未取得較大發展，生產菌株主要從國外引進。20世紀80年代以后，國家對于研發具有自主知識產權農藥，尤其是微生物資源利用方面給予了極大的支持和重視。自80年代國內生產出了Bt殺蟲劑產品之后，我國的Bt新菌株一直比較活躍，已達到了近萬株[1]。微生物農藥具有自主知識產權這一局勢使得我國在生物防治技術方面得以自立，越來越多的微生物農藥都具有知識產權。到目前為止，我國已有6種病毒殺蟲劑完成了產品注冊登記，在這些病毒中，每年防治棉鈴蟲面積為6.6萬hm2，防治效果達70%～80%[2]。

2.1.1 芽孢桿菌制劑的應用

我國在研究芽孢桿菌后自主開發出多種殺菌劑，統稱為益微系列。研究顯示，它們的生態學效應十分明顯，不僅可以減輕病原菌的侵襲，還能調節植物體表微生物區系，達到控制病變的效果。例如，康地蕾得是一種可以防治素青枯病和枯萎病的高效生物制藥，其利用了芽孢桿菌，它的出現證明了我國在這方面的能力以及現有技術的成熟，這在世界上尚為首例。江蘇農業科學院植物保護研究所還研究出了紋曲寧殺菌劑，主要用來防治水稻的紋枯病，并于2003年開始正式使用，應用面積達130萬hm2，取得了不錯的效果[3]。

2.1.2 木霉菌的應用

木霉菌本身具有很強的適應性，應用范圍也較廣，其優點包括抗菌廣譜性、拮抗多樣性等，是最有潛力的生物防治微生物之一。可以使許多植物免受病害的侵擾。最近幾年，涉足該領域研究的人絡繹不絕，注冊商品層出不窮。并且對木霉菌液體深層發酵產厚垣孢子的發酵技術進行了更深層次的研究。

厚孢輪枝菌、寧南霉素、脫落酸植物生長調節劑和中生菌素都是最近幾年我國研究出的新型微生物農藥[4]。近年來，中國在極地微生物和海洋微生物領域的農藥研究勢頭大好。海洋是一個神奇的自然生態圈，它可以源源不斷地向科研人員提供新生生物用于新型農藥的研發。

2.1.3 蟲生真菌的應用

近幾年，蟲生真菌已具有了大批量生產的能力，在技術和設備水平方面都取得了很大的進展空間，由重慶大學研制的殺蝗綠僵菌COMal02也獲得了臨時農藥的登記許可，在其投放市場的2年以來，反響熱烈。這種農藥具備2 000 t油劑的生產能力。

綠僵菌的應用也有非常明顯的效果，綠僵菌主要用來防治入侵害蟲椰心葉甲。綠僵菌投入使用以來，我過南方的棕櫚科植物就得到了很好的保護。截至目前，我國農科院植保所已獲得5株有效的菌株，并且將綠僵菌運用到了海南省椰心葉甲的防治工作中，在實施運用以后，實際調查結果表明害蟲控制率高達80%，效果顯著[5]。

2.1.4 昆蟲病原線蟲及共生細菌的應用

最近幾年，我國在共生細菌分子生物學領域的研究有了巨大突破。共生細菌殺蟲蛋白科研報告顯示，在蘇云金桿菌之后，昆蟲病原線蟲共生細菌很有可能成為一種新型的擁有殺蟲蛋白基因的微生物[6]。報告中還寫到，嗜線蟲致病桿菌、青椒疫菌、馬鈴薯晚疫病和大豆疫病等主要的植物病害也可以用該菌防治。因此，科研人員正試圖將該菌制成殺菌劑，如果此項研究成功，那么預示著我國將在共生細菌領域獲得新的方面發展，這對我國的生物防治也將有巨大幫助，因為在這方面國際上也是欠缺的，我國如果率先研究出來，就又有一項領先國際水平，預示著我國生物防治水平的進一步提升。

昆蟲病原線蟲主要用于防治蛀干害蟲和草地下害蟲等。截至目前，我國科研人員已發現數十種共生菌菌株和線蟲品系，經過一系列的研究，我國已成功鑒定了4種新型線蟲，80多種品系的共生細菌菌株被載入國家微生物資源庫。endprint

2.2 植物抗性誘導劑的研制活躍

植物抗性誘導劑，也就是現在所研發出來的一種新型的生物防治農藥，這種農藥其本身不具有殺菌的作用，但它卻可以激發植物的抗性，使得免疫機制得到刺激進而達到防抗病的目的。

2.2.1 植物激活蛋白的應用

我國農業科學院植物保護研究所提取到過一種植物激活蛋白，這是一種全新的蛋白，根據長期對于田間的試驗，證明植物激活蛋白功能多樣，不僅可以增強農作物的抗病能力，還能提高產量，改善產品品質[7]。

2.2.2 殼寡糖的應用

殼寡糖是脫乙酰基幾丁質經酶解后制備的氨基葡萄糖，它是由中國科學院大連化學物理研究所研制成功。其作用主要是誘導大豆、番茄及豌豆等植物分泌出植保素胼胝質及蛋白酶抑制劑。研究發現，殼寡糖的功能很強大，可以在短短幾分鐘內就通過細胞壁進入細胞，同時還能與膜結合，防御反應強烈，6～8 h后抗病的次生代謝產物就能生產出來。在經過對葡萄的試驗后證明，其具備延緩發病的能力，時長為7 d[8]。

2.3 植物源農藥的應用

許多農藥公司和研究農藥的科研機構協同合作，為我國植物源農藥的研發作出了巨大貢獻。農檢所21世紀初對外公開的數據中顯示，我國已具備39種植物源農藥，包括除蟲菊素、印楝素、苦皮藤素、楝素、魚藤酮、苦豆子和野燕枯等多種農藥[9]。

3 天敵昆蟲的利用

在我國，天敵昆蟲的應用還不夠成熟，主要是我國還不具有完備的天敵與其他預防手段相結合的防治系統。此外，農戶耕地面積小、活體運輸困難等原因都是限制其發展的因素。盡管如此，近年來我國在天敵昆蟲的防治應用方面也取得了一些進展。

3.1 胡瓜鈍綏螨

胡瓜鈍綏螨是一種可防治多類型葉螨新型的捕食螨，是一種較為成熟的天敵產品。在我國，以廣東、四川、廣西為主的多地都在使用該種天敵產品防治柑橘園內的螨蟲，其預防能力超過75%，在果實成熟之前，其防治效果一致存在，不需要噴灑農藥。而在我國西北地區，如新疆等地用其防治紅蜘蛛，預防效果接近90%，如果在棉花生長期內使用該昆蟲則農藥毫無用武之地。因此新疆生產建設兵團在2006年在9 000 hm2土地上投入了該種天敵產品[10]。

3.2 椰甲截脈姬小蜂

2004年3月，我國從越南境內引入椰心葉甲幼蟲寄生性的天敵——椰甲截脈姬小蜂，并以戶外研究的數據為基礎對此展開研究。為突破批量生產的瓶頸，科研人員研發出一種新型的培育方式——讓椰心葉甲寄生于椰心葉內自然生長，使產量成倍增加。此后，椰甲截脈姬小蜂在我國實現了批量化規模生產并投入大區域農田進行病害防治[11]。

以海南為實驗點，釋放椰甲截脈姬小蜂防治椰心葉甲取得了非常不錯的效果，各小蜂覆蓋的受害棕櫚科植物區域恢復良好。與此同時，小蜂一年期能夠橫自行擴散達8 km遠，縱向可在20 m區域內找到寄生于椰樹的椰心葉甲。截至2005年年底，我國放蜂數量基數龐大，達到6 000多萬頭，有效救治區域達到14 000余hm2。

3.3 中紅側溝繭蜂

河北省農業植物研究所在大量的實驗中已成功探索出大批繁殖中紅側溝繭蜂的科學方法，并且將中紅側溝繭蜂放入田中。其覆蓋面積廣闊，從而達到消滅棉鈴蟲的目的[12]。

3.4 松毛蟲赤眼蜂

東北三省一貫采取利用釋放松毛蟲赤眼蜂的方法，達到防治玉米螟的目的。盡管早期東北通過榨蠶卵生產赤眼蜂的廠家數量已有十幾家，但在國家執行土地家庭承包制的要求下，該技術的使用受到一定程度的影響，所應用的面積不斷縮小。為解決這一問題，吉林省早在2001年通過財政對該技術進行補貼，為該技術的推廣設置保護屏障。受此影響，松毛蟲赤眼蜂釋放數量大，面積已達到5 600萬hm2。與此同時，吉林省利用白僵菌處理封垛玉米秸稈，使得防治越冬玉米螟幼蟲與釋放赤眼蜂相結合，取得顯著成效。

4 結語

隨著人們對食品安全和生態安全的重視程度日趨提高，生物防治代替化學農藥是未來農業發展的必然趨勢。我國不僅國土遼闊，擁有的生物品種與資源也相當豐富。在國家政策的支持下，我們應該認真學習和研究，取長補短，使未來的病蟲害生物防治更好地服務于農業生產，建立可持續發展的農業生態體系。

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（責任編輯：劉昀）endprint