幾種微生物殺菌劑的應用機制及發展前景

解婧媛 韋洪欣 納 超 孫 濤

（廣西師范大學生命科學學院，廣西 桂林 541006）

據聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）統計，每年因植物遭受病害造成的減產損失為農業生產總量的10%～15%［1］，而農作物病蟲害大多數由真菌、病毒、細菌、線蟲及寄生性種子植物等病原物引起［2］。隨著現代人們生活水平的提高和生活節奏的加快，消費者對食品的消費習慣和消費方式發生了很大改變，且近年來頻發的食品安全問題更讓消費者越來越關注食品的質量安全問題［3］。為提高農作物產量，國家也倡導有機果蔬產品生產的協調和統一，保持病蟲害防治的徹底性和同步性，提倡科學用藥，減少用藥次數，嚴禁劇毒農藥的大量噴灑和化肥的濫用，從生產源頭控制產品的農藥殘留問題［4］。

以往，大多數人選擇使用化學殺菌劑防治農作物病蟲害。化學殺菌劑主要通過化學反應合成的化學物質殺滅病菌、害蟲，其主要特點是效率高、速度快、可操作性強，但在其實際使用中仍存在諸多問題［5］，如一些化學殺菌劑會污染生態環境、影響人體健康。醫學研究表明，在致癌因素中，環境因素約占80%，在環境因素中，有毒化學物質的污染約占80%，而在有毒化學物質中，有毒有機物（主要為農藥）占95%以上。從而可以看出，在農藥污染與殘留問題日趨嚴重的今天，蔬菜水果生產中農藥殘留問題已直接危及到了人類的生存與健康［6］。

微生物農藥是對化學農藥的有益補充，是指將作物病蟲害的天敵微生物及其代謝產物加工成具有活性的農藥，對作物病蟲草害起到可持續防控的作用［7］。近年來，越來越多的農戶開始選擇使用微生物殺菌劑。微生物殺菌劑可通過各種不同的作用模式發揮作用，包括寄生、捕食、抗生、位點、營養競爭以及誘導植物對病原菌產生抗性等［8］。隨著生物技術、組合化學、高通量篩選、計算機輔助設計和生物信息學等現代高新技術的發展與應用，綠色農藥不但繼續在人類生產生活中發揮重要的作用，而且能為人類社會持續發展和人類健康做出新的貢獻［9］。

筆者主要分析幾種較為典型的微生物殺菌劑的作用機制及應用效果，并且選取廣西壯族自治區幾個村莊的農戶作為調查對象，以問卷調查、面對面交流、討論的組合形式調查農戶使用微生物殺菌劑的意愿和不選擇微生物殺菌劑的原因，并總結微生物殺菌劑產品的發展前景。

1 幾種典型的微生物殺菌劑的作用機制及應用效果

1.1 放線菌殺菌劑

放線菌（Actinomyces）為革蘭氏陽性菌，其以裂殖方式進行繁殖，廣泛分布于自然界中，種類繁多，是一種應用潛力極大的微生物。放線菌的開發和利用主要有2條途徑，一是直接將放線菌制成活菌制劑防治植物病害，此類殺菌劑具有無毒、無殘留、對非標靶生物無害、與環境兼容性好等優點；二是部分種類的放線菌能產生抗菌素和次級代謝物以防治植物病害，此類殺菌劑具有防治、觸殺、內吸及治療等作用［10］，如土壤放線菌春日鏈霉菌（StreptomyceskasugensisUmezawa）可產生春日霉素（Kasugamycin），土壤放線菌灰色產色鏈霉菌（Streptomyces griseochromogenesFukunaga）可產生殺稻瘟菌素S（Blasticidin），土壤放線菌（Streptoverticilliumrimofaciens，B-98891菌株）可產生滅粉霉素等。其中，防治效果最好的是井岡霉素（Validamycin），可以代替化學農藥，用于防治水稻、小麥、玉米紋枯病［11］。放線菌產生的部分抗生素的作用機理見表1。

表1 放線菌產生的部分抗生素的作用機理

1.2 寡雄腐霉殺菌劑

寡雄腐霉（Pythiumoligandrum）是一種攻擊性極強的寄生真菌，能在多種農作物根圍定殖，抑制多種土壤真菌生長，具有較強的真菌寄生抗性和競爭能力［12］，同時能刺激植物抗病所需植物激素的生成，從而增強植物的抗病能力，并增強植物的防御機能及致病真菌的抗性［13］，具有廣譜、高效、抗病、促長、增產及環保等特點。寡雄腐霉的作用機理見圖1。

圖1 寡雄腐霉的作用機理

1.3 噬菌核霉殺菌劑

噬菌核霉是一種寄生菌，對菌核病菌具有較強的寄生、致腐能力，侵入菌核病菌體后即可生長、發育、繁殖，從而導致菌核病菌腐爛、死亡。噬菌核霉殺菌劑是一種以菌克菌的微生物殺菌劑。隨著使用時間的延遲，能有效降低油菜菌核病的發病率，對綠色植物保護具有較高的應用價值［14］。噬菌核霉具有無毒、無殘留、藥效好、專一性強等優勢，在土壤中長期使用可以形成噬菌核霉菌群，產生一種良性循環的效果。

2011—2012年，孫光忠等開展了微生物殺菌劑噬菌核霉防治油菜菌核病的試驗研究工作，利用噬菌核霉2億活孢子/g可濕性粉劑作為供試藥劑，以菌核凈40%可濕性粉劑作為對照藥劑，在湖北省黃岡市黃州區進行防治效果試驗，將植物病級分級為0級、1級、3級、5級、7級、9級，分別代表無病、輕微發病、輕度發病、中等發病、高度發病和嚴重發病，最后得出結論，噬菌核霉殺菌劑對油菜菌核病防治效果較好［14］。

1.4 銅綠假單胞菌殺菌劑

銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）為革蘭氏陰性菌，該菌可產生1-吩嗪氧基乙酸甲酯，對多種農作物病原真菌具有較好的抑制效果。該菌抑菌性較好，且抑菌譜廣、繁殖快、抗逆性強。菌株2016NX1產的1-吩嗪氧基乙酸甲酯對玉米大斑病菌（Exserohilum turcicum）、茶輪斑病菌（Pestalotiopsis theae）、甘藍黑斑病菌（Alternaria oleracea）、甘蔗鳳梨病菌（Ceratocystisparadoxa）、貢柑鏈格孢菌（Alternaria citri）、辣椒炭疽病菌（Colletotrichumcapsici）、水稻胡麻葉斑病菌（Cochliobolusmiyabeanus）、煙草黑脛病菌（Phytophthora parasiticavar.nicotianae）、金橘沙皮病菌（Diaporthe citri）、立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）、香蕉枯萎病菌（Fusarium oxysporum）和根異莖點霉（Paraphoma radicina）12種病原真菌均有抑制作用，其中對甘藍黑斑病菌（Alternaria oleracea）、甘蔗鳳梨病菌（Ceratocystis paradoxa）、金橘沙皮病菌（Diaporthecitri）的抑制率高達100%［15］。

2 微生物殺菌劑市場選擇性調查

2.1 調查對象

筆者調查選取廣西壯族自治區幾個村莊的農戶作為調查對象，參與調查人數為267人。

2.2 調查方法

此次調查所采用的形式為問卷調查、面對面交流、討論的組合形式。先以問卷調查的形式進行調查，后選擇20位農戶面對面交流討論，調查農戶使用微生物殺菌劑的意愿和不選擇微生物殺菌劑的原因。

2.3 農戶對微生物殺菌產品的選擇意愿

農戶選擇微生物殺菌產品意愿見表2。由表2可知，超過60%的農戶愿意選擇微生物殺菌產品，他們認為微生物殺菌劑安全性較高，效果不比化學殺菌劑差，并且不易導致病菌產生耐藥性；13.11%的農戶不愿意選擇微生物殺菌產品，他們認為該種產品成分為一些真菌、細菌、病毒，會對人體產生危害；24.34%的農戶由于對微生物農藥領域并不了解，暫不確定今后是否會選擇微生物殺菌產品。

表2 農戶選擇微生物殺菌產品意愿

2.4 農戶不選擇微生物殺菌劑產品的原因

在此次調查中，有100名農戶由于一些原因不愿意使用微生物殺菌產品或不確定自己今后是否會選擇微生物殺菌劑。通過與這部分農戶進行交談發現，調查農戶不選擇微生物殺菌劑產品的主要原因包括：微生物殺菌劑價格與化學農藥相比偏高；農戶剛接觸此類產品，不清楚其具體的使用方法；農戶認為微生物殺菌劑的主要成分是一些細菌、真菌，會影響人體健康（見表3）。

表3 農戶不選擇微生物殺菌劑的原因

3 微生物殺菌劑的市場發展前景

隨著科學技術的發展和人們生活質量的提高，人們越來越青睞于產品質量安全及友好型的生態宜居環境，對一些高毒、高殘留微生物殺菌劑的使用逐漸減少，同時給一些具有無殘留、無污染、低成本、高效、廣譜、與環境相容性好、兼防兼治和增產增收等優點的微生物殺菌劑的發展帶來了機遇。然而，隨著高毒化學農藥逐漸退出市場，低毒高效的化學農藥新品種不斷推出，簡單地用微生物殺蟲劑取代化學殺蟲劑的時代已經過去，更多的是實現兩者協調發展［16］。微生物殺菌劑的發展對促進農業可持續發展，提高生態效益、經濟效益、社會效益均具有重要意義。