植物病害防治中的生物防治技術研究

藺忙碌

甘肅省小隴山林業保護中心 李子林場，甘肅天水 741022

作為農業生產中的重要限制因素，植物病害給全球農業和食品安全造成了嚴重威脅。傳統的化學防治方法雖然在一定程度上可以控制植物病害，但也帶來了環境污染、生態破壞、食品殘留等問題，引發了人們對可持續、環保的植物病害防治技術的關注。

作為一種利用生物體或其代謝產物控制植物病害的方法，生物防治技術具有環境友好、無毒副作用、可持續的特點，因而在植物病害防治領域得到了廣泛應用和研究。隨著生物技術和生態學的不斷發展，生物防治技術也在不斷予以創新和突破，涌現出了許多新的研究成果和應用案例。微生物防治、生物對抗、生物抗性誘導等生物防治技術在農田、果園、蔬菜園等不同作物種植中得到了廣泛應用，并取得了顯著的防治效果。同時，基因編輯技術、生態系統融合、精準防治技術等前沿領域也為生物防治技術研究提供了新的方向和可能性。

1 植物病害防治中的生物防治技術

1.1 生物防治技術在植物病害防治中的應用現狀

第一，天敵昆蟲在植物病害防治中的應用取得了顯著的成果。一些對植物病原菌具有天敵作用的昆蟲，如寄生性昆蟲和捕食性昆蟲，被廣泛引入和應用于農田。這些天敵昆蟲可以通過捕食、寄生、拮抗等方式，控制植物病原菌的生長和傳播，從而降低植物病害的發生概率。

第二，有益微生物在植物病害防治中的應用也取得了良好的效果。例如，一些對植物病原菌具有拮抗作用的細菌、真菌和放線菌等，可以通過產生抗生物質、競爭養分、誘導植物抗性等方式，有效地抑制植物病原菌的生長與繁殖，從而達到防治植物病害的目的[1]。

1.2 生物防治技術的優點和限制

作為一種環保、可持續的植物病害防治方法，生物防治技術具有許多優點，同時存在一些限制。生物防治技術具有較好的環保性，不會產生或僅產生較少的污染物，對環境和生態系統的影響較小，有助于維護生態平衡和生物多樣性。

此外，生物防治技術具有較好的可持續性，依賴于自然界中存在的生物資源，不會對資源造成過度利用和耗竭的風險，有助于長期維持植物病害防治效果。生物防治技術的殘留和抗藥性風險較低，不易導致病原菌產生抗藥性，從而減少了風險[2]。

然而，生物防治技術存在一些限制。生物防治技術的效果可能會受到環境因素和生物因素的影響，如天氣條件、天敵、有益微生物的適應性等，導致防治效果不穩定。

此外，生物防治技術通常需要較長的時間建立和維持防治效果，不能立即見效。生物防治技術在應用過程中需要掌握一定的技術和管理要點，操作較為復雜，對管理人員的業務水平要求較高[3]。生物防治技術在一些特定情況下可能會與其他防治方法相互制約或存在應用限制。例如：在一些嚴重病害流行地區或高密度種植區可能需要與化學防治方法結合使用。因此，盡管生物防治技術具有很多優點，但在實際應用中還需考慮其局限性。

2 生物防治技術在植物病害防治中的應用

2.1 天敵昆蟲在植物病害防治中的應用

作為生物防治技術中的一種重要手段，天敵昆蟲在植物病害防治中具有廣泛的應用。天敵昆蟲是一類以捕食其他昆蟲、卵、幼蟲、蛹或成蟲為生的昆蟲，如瓢蟲、蜻蜓、螞蟻等[4]。它們通過捕食害蟲控制其數量，從而起到生物防治的作用。

天敵昆蟲在植物病害防治中的應用具有多個優點。天敵昆蟲作為一種生物防治手段，對環境和生態系統的影響較小。與化學防治方法相比，天敵昆蟲不會產生或僅產生較少的污染物，對生態平衡和生物多樣性的維護有積極作用。

此外，天敵昆蟲具有較好的可持續性，能夠通過繁殖自行增加數量，不會對資源造成過度利用和耗竭的風險，有助于長期維持植物病害防治效果。

天敵昆蟲在植物病害防治中的應用還能夠降低殘留和抗藥性風險。天敵昆蟲通常不會導致殘留物，也不易導致病原菌產生抗藥性，從而減少對人體健康的威脅和環境風險[5]。

然而，天敵昆蟲在植物病害防治中也存在一些限制。天敵昆蟲的防治效果可能會受到環境因素和生物因素的影響，如天氣條件、天敵的適應性等，導致防治效果不穩定。天敵昆蟲的繁殖和擴散速度較慢，需要一定的時間維持防治效果。此外，天敵昆蟲的應用需要掌握一定的技術和管理要點，對管理人員的要求較高。盡管存在一些限制，但天敵昆蟲作為生物防治技術中的一種重要手段，具有較好的環保性、可持續性和抗藥性風險較低的優點，在植物病害防治中有著廣闊的應用前景。

2.2 有益微生物在植物病害防治中的應用

益生微生物作為一種生態友好的植物病害防治方法，在農業和園藝領域中得到了廣泛應用。這些益生微生物包括細菌、真菌和其他微生物，對植物病原微生物產生拮抗作用，從而起到生物防治的效果。益生微生物在植物病害防治中的應用主要體現在以下幾個方面。

第一，益生微生物能夠通過競爭性排除作用抑制植物病原微生物的生長與繁殖。益生微生物能夠占據植物根際或葉片表面的生態位，與病原微生物競爭營養和生存空間，從而抑制病原微生物的生長和傳播。例如：一些具有拮抗作用的真菌可以通過產生抑制性物質，抑制植物病原真菌的生長，從而降低植物病害的發生概率。

第二，益生微生物可以通過誘導植物的抗病性增強植物的自身免疫能力。益生微生物可以通過激活植物的防御反應，誘導植物產生抗病性相關的物質，如抗菌物質、酶和抗氧化物質等，從而增強植物對病原微生物的抵抗能力。這種方式不僅可以減少對化學農藥的依賴，還能夠有效減少農藥對環境和人體健康的潛在危害。

第三，益生微生物還可以促進植物的生長和發育，從而保證植物處于健康狀況，降低植物受病害侵害的風險。例如：一些植物生長促進菌株可以通過固氮作用為植物提供額外的氮源，從而促進植物的生長發育，增強植物對病害的抵抗力。益生微生物在植物病害防治中具有廣泛的應用前景，可以作為一種生態友好、可持續的替代性方法，為農業和園藝生產提供有效的病害防控措施。

2.3 植物抗病菌劑在植物病害防治中的應用

2.3.1 植物抗病菌劑的種類和特點植物抗病菌劑是一種應用于農業和園藝生產的生物防治方法。通過利用益生微生物對抗植物病原微生物保護植物健康。這些益生微生物包括細菌、真菌、放線菌等，具有不同的種類和特點。

首先，細菌類抗病菌劑是一類常見的植物抗病菌劑。如擬桿菌屬(Bacteroides)和假單胞菌屬(Pseudomonas)等細菌屬中的一些菌株被廣泛用于植物病害防治。這些細菌具有多種拮抗機制，包括產生抗生素、競爭性排除作用和誘導植物的抗病性等，能夠有效抑制植物病原微生物的生長和傳播。

其次，真菌類抗病菌劑也是一類常用的植物抗病菌劑。如三七青霉(Trichoderma)和黃單胞桿菌(Xanthomonas Campestris)等真菌屬中的一些菌株被廣泛用于植物病害防治。這些真菌具有對抗病原真菌的能力，包括侵染、溶解和競爭性排除等，從而有效降低植物病害的發生率。

最后，放線菌類抗病菌劑也在植物病害防治中得到應用。放線菌屬(Actinomyces)中的一些菌株具有廣譜的抗菌活性，能夠產生多種抗生素和生物活性物質，對多種植物病原微生物具有拮抗作用，從而降低植物病害的發生率。這些植物抗病菌劑具有許多特點：它們是生態友好的，對環境和人體健康無害，不會引起農藥殘留和污染；它們具有高效的生物防治效果，能夠對多種植物病害微生物產生拮抗作用，從而減少植物病害的發生率。這些抗病菌劑具有廣譜性，能夠對抗多種植物病原微生物，具有較強的適應性和穩定性，可在不同環境條件下應用。同時，這些植物抗病菌劑還具有易于應用和安全性高的特點，可以作為生物防治策略的一部分，用于有機農業和環保農業，減少對化學農藥的依賴，從而降低農業生產的環境風險。

2.3.2 植物抗病菌劑在植物病害防治中的作用和應用案例第一，植物抗病菌劑可以有效用于預防和控制植物病害。例如：一些拮抗細菌，如枯草芽孢桿菌、根瘤菌等可以通過競爭性排擠病原菌產生抗菌物質，降低病原菌的生長和侵染植物的能力，從而有效地控制植物病害的發生。此外，一些真菌如擬青霉、綠僵菌等也可以通過侵染病原菌釋放毒素，從而有效控制植物病害。

第二，植物抗病菌劑還可以通過促進植物生長和增強植物免疫力預防和控制植物病害。例如：一些植物生長促進菌，如根際固氮菌、解磷菌等可以與植物根系共生，提供養分，促進植物生長，增強植物的免疫力，從而降低病害的發生。此外，一些植物抗病菌劑還可以通過誘導植物產生一系列防御反應，如產生抗氧化物、激活防御基因等，從而增強植物的免疫力，提高植物對病害的抵抗性。

當下，植物抗病菌劑已經在農田、果園、蔬菜大棚等農業生產系統中得到廣泛應用。例如：拮抗細菌和真菌類植物抗病菌劑已經成功應用于控制多種農田作物的病害，如水稻紋枯病、番茄早疫病、馬鈴薯晚疫病等。植物生長促進菌也被廣泛應用于蔬菜大棚、果園等地，通過加快作物生長速度、增強免疫力，降低病害的發生概率。值得注意的是，植物抗病菌劑的應用需要根據具體情況和病害類型進行合理選擇和使用。不同的植物抗病菌劑對不同的病害具有不同的防治效果，因此，需要根據具體的病害類型、病害嚴重程度、環境條件、農作物品種等因素予以綜合考慮。

3 生物防治技術在植物病害防治中的優化與改進

3.1 生物防治技術與化學防治技術的綜合應用

第一，綜合防控效果更好。生物防治技術可以通過拮抗病原菌、誘導植物抗性、調節植物生長等多種方式控制病害。而化學植物病害防治技術則可以迅速殺滅病原菌，對急性病害效果顯著。通過綜合應用兩者，可以在不同階段、不同病害類型和不同病害發生條件下，充分發揮它們的優勢，增強防控效果。

第二，減少農藥使用量。生物防治技術通常使用微生物和天然植物抗性誘導劑等生物源性產品，對環境和人類健康的影響較小。綜合應用生物防治技術可以減少對化學合成農藥的依賴，從而減少農藥使用量，降低農藥殘留和環境污染的風險。

第三，增強防治效果的持久性。生物防治技術通常具有較好的環境適應性和生物安全性，可以在生態系統形成一種持久的病害防控機制。而化學植物病害防治技術的作用通常較為短暫，需要頻繁使用以維持效果。綜合應用生物防治技術可以增強防治持久性，減輕頻繁施藥對環境的影響。

3.2 生物防治技術的基因改良與遺傳資源利用

第一，基因改良是一種通過修改生物體的基因組獲得特定性狀的技術。在生物防治技術中，基因改良可以用于生物防治劑的研發與應用。例如：通過基因改良，科學家可以將具有殺蟲、抗病或抗草性狀的基因導入植物或微生物，從而使其具有對害蟲、病害或雜草的抵抗能力。這種方式可以減少對化學農藥的依賴，降低環境污染風險，同時減輕農民的經濟負擔。

第二，遺傳資源利用是指利用自然界中豐富的生物遺傳資源研發和應用生物防治技術。生物遺傳資源包括各種植物、昆蟲、微生物等，它們擁有豐富的遺傳多樣性，包含許多有用的基因。通過對遺傳資源的深入研究和利用，科學家可以發現新的生物防治劑，或從中提取有用的基因用于基因改良。例如：從天然界篩選出具有殺蟲或抗病性狀的微生物，并通過基因工程手段將其基因導入植物，從而提高植物的抗蟲抗病能力。

3.3 生物防治技術在溫室和設施農業中的應用

第一，溫室和設施農業中的生物防治技術可以有效地控制病蟲害。由于溫室和設施農業中環境條件的封閉性和可控性較強，可以減少外部環境對作物的干擾，從而降低病蟲害發生的可能性。生物防治技術包括利用天敵、寄生性昆蟲、微生物等生物資源對抗病蟲害，如引入捕食性昆蟲或微生物控制溫室中的害蟲種群。這種方式不僅可以減少對化學農藥的使用，避免化學殘留和抗藥性的產生，還有助于保護生態環境、維護生態平衡。

第二，生物防治技術在溫室和設施農業中的應用有助于提高作物的質量。由于溫室和設施農業中對環境和生產過程的嚴格管理，可以更好地控制作物的生長環境，減少病害的傳播和擴散。生物防治技術的應用可以減少對化學農藥的依賴，減少化學殘留物對作物的污染，從而生產出更加安全、無公害的農產品，滿足消費者對食品安全和質量的要求。

4 生物防治技術的展望和未來發展方向

未來，生物防治技術將朝著高效、低毒、基因編輯、生態融合、精準防治和多層次綜合防治等方向發展。高效、低毒的生物防治產品將成為主流，通過研發和應用更加優越的生物農藥、生物殺蟲劑、生物調節劑等，增強防治效果，減輕對環境的污染。

5 結束語

隨著科技的不斷進步和環境問題的日益突出，生物防治技術將在植物病害防治領域持續發揮著重要作用。它不僅可以減少對環境和非靶標生物的污染，還可以提高農作物的產量和質量，促進可持續農業的發展。同時，生物防治技術與生態系統的融合有助于維護生態平衡，促進生態健康。

總體來說，生物防治技術在植物病害防治中具有廣闊的發展前景，有望成為農業生產中重要的防治手段之一，為推動綠色、可持續的農業生產方式發展作出積極貢獻。