生物防治(biological control)是指利用一种生物对付另外一种生物的方法,生物防治大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。
它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。利用生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。最大优点是不污染环境,是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。
利用生物防治害虫,在中国有悠久的历史,公元304年左右晋代嵇含著《南方草木状》和公元 877年唐代刘恂著《岭表录异》都记载了利用一种蚊防治柑桔害虫的事例。19世纪以来,生物防治在世界许多国家有了迅速发展。
生物防治原理
生物防治是利用有益生物或其他生物来抑制或消灭有害生物的一种防治方法,主要可分为三类:
1、利用寄生性天敌防治
主要有寄生蜂、寄生蝇、丽蚜小蜂等寄生性天敌,最常见有赤眼蜂、寄生蝇防治松毛虫等多种害虫,肿腿蜂防治天牛,花角蚜小蜂防治松突圆蚧,丽蚜小蜂防治白粉虱和烟粉虱。
2、利用捕食性天敌防治
这类天敌很多,主要为食虫、食鼠的脊椎动物和捕食性节肢动物两大类。鸟类有山雀、灰喜雀、啄木鸟等捕食害虫的不同虫态。鼠类天敌如黄鼬、猫头鹰、蛇等,节肢动物中捕食性天敌有瓢虫、螳螂、蚂蚁等昆虫外,螨类害虫天敌有捕食螨,防治红蜘蛛等螨类。
3、利用微生物防治
常见的有应用真菌、细菌、病毒和能分泌抗生物质的抗生菌,如应用白僵菌防治马尾松毛虫(真菌),苏云金杆菌各种变种制剂防治多种林业害虫(细菌),病毒粗提液防治蜀柏毒蛾、松毛虫、泡桐大袋蛾等(病毒),5406防治苗木立枯病(放线菌)微孢子虫防治舞毒蛾等的幼虫(原生动物),泰山1号防治天牛(线虫)。
21世纪的中国农业应该是稳定的、现代化的、绿色的、可持续的农业体系。为了减少化学农药的使用,又能减少农作物因虫灾引起的产量损失,保证中国农田生态和粮食供给安全,研究和集成生物防治技术,开展大面积害虫生物防治,是时势之需,是中国农业战线的当务之急。生物防治技术势必成为中国可持续农业经济发展主体技术之一,并占有十分重要的和不可取代的地位。
以上部分来源于知乎:蜂博士生物防治
种植业微生物病害
种植物微生物病害(plant disease) 是指种植物在细菌、真菌等微生物的影响下,发生一系列形态、生理和生化上的病理变化,阻碍了正常生长、发育的进程,从而影响人类经济效益的现象。微生物在自然界中普遍存在,而种植物恰好能提供微生物生长所需的应用物质,所以种植物的微生物病害十分普遍,微生物的种类很多,对不同的植物所体现出的病症也多样,常见的微生物病害有根腐病、枯萎病、青枯病、苗期猝倒病、立枯病菌核病、蔓枯病、绵疫病、褐纹病、碳疽病、细菌性溃疡病、髓部坏死病、疫病以及白粉病、灰霉病和多种真菌、细菌性病害。微生物病害具有侵染性,能够在种植物间传播.据统计,微生物病害每年导致的损失为种植业总产量的15%,某些种类种的损失甚至高达39%—60%,危害十分巨大。
微生物与种植物病害
农作物病害种类繁多,按照病原微生物可以分为真菌性病害,细菌性病害和病毒性病害。
1、真菌性病害
植物真菌性病害占植物病害的90%,真菌侵染部位在潮湿的条件下都有菌丝和孢子产生,产生出白色棉絮状物、丝状物,不同颜色的粉状物,雾状物或颗粒状,植物真菌病害主要症状为:坏死,腐烂,萎蔫。
2、细菌性病害
细菌所引起的病害主要表现为以下症状:叶片上病斑无霉状物或粉状物,而且病斑处很薄易破裂或串孔;根茎叶易腐烂、有臭味;果实上有疮痂,在果实表面有小突起;根部尖端维管束易变褐色。
3、病毒性病害种类及传播方式
病毒性病症主要表现在嫩叶上,种类虽少,但危害大,易得难治。主要会通过空气,水传,土传,种苗,昆虫介体等传播。其常见病害主要有:
(1)花叶病毒,叶片皱缩,黄绿相间,金黄易凹,深绿易凸,无病叶平展,叶眉扇形。
(2)厥叶型,叶片细长,叶脉上冲,呈线状。
(3)卷叶型,叶片扭曲,向水弯曲。
(4)条斑型,在西红柿要成熟果实上,出现青白色,渐变铁锈色,不易着色,果实皮里肉外有褐色条纹。辣椒果尖端向上变黄色,在变黄部位出现短的褐色条纹。
常见传统植物杀菌剂的种类及缺点
目前常用的植物杀菌剂有:代森铵,敌菌灵,丙硫咪唑,溴菌腈,噻枯唑,氢氧化铜,氧化亚铜,双苯三唑醇,溴甲烷,硫酰氟,甲基碘,氯化苦等等。按照成分主要可以划分为:重金属类,苯类,醛类,溴类,氨基化合物,氯类,多氯化合物,季铵盐类等等。
传统杀菌剂应用时间较长,其缺点也较为明显:
1、杀菌不广谱,杀菌效力低:
一种传统杀菌剂仅能针对几种或者某种类别的病害,造成植物生长过程需要使用多种成分药剂。针对不同的病害需要仔细辨别病害,并选用对症的杀菌剂才能奏效,一旦辨别失误就会使用错误药剂,不但白白投入且耽误植物病情,造成损失。这大大增加的资金和人力的投入。
2、使用范围狭窄,不能全方位控制病害及其传播:
一种杀菌剂往往只能针对某种病原传播,比如氯化苦通常只能用于土壤熏蒸,而不能用于种苗、水、空气等(因为氯化苦毒性较大,用于种苗喷洒极易人员中毒,且对植物的毒性残留太大)。其它成分的传统杀菌剂同样存在这个问题,这同样造成需要多种成分的药剂才能达到全面疾病防治,增加经济和人力成本。
3、传统杀菌剂产生耐药性
由于传统杀菌剂自身成分原因,其杀菌不广谱和效力低,极易令致病微生物对其产生耐药性。一旦病原菌产生耐药性,此种成分的杀菌剂效力会急剧下降直至失效。这造成需要频繁更换不同成本的药剂才能勉强维持较低的杀菌水平,增加资金和人力的投入。
4、毒性危害和食品安全危害
传统杀菌剂具有毒性,使用过程中对植物种苗、操作人员和环境产生毒性残留和健康危害,长期使用会造成种植环境变成“毒地”,危害长期和可循环种植。随着社会发展,使用毒性的传统杀菌将面临严峻的法律法规风险,更不符合消费者对生态和绿色食品的需求。
植物杀菌剂的选择
选用的杀菌剂是否正确将直接决定病害防治的成败。要解决植物的微生物病害,采用消毒杀菌剂对植物生长过程中病原微生物(细菌、真菌、病毒)进行杀灭、控制是必需的。优秀的植物杀菌剂需要满足以下条件:
1、能够杀灭细菌、真菌、病毒等病原微生物;
2、能够对土壤、水、空气、种苗等传播方式进行处理;
3、要求不产生耐药性(此项十分重要:如产生耐药性,长时间累积后土地将很难适合重复栽培种植);
4、对植物和环境不造成污染和残留
5、对使用人员的身体不造成健康危害
以上来源于知乎:Oxytech AG
土壤中有益微生物防治病原菌的作用方式多种多样,应用比较多的作用机制主要有以下几种方式。
竞争作用
微生物之间的竞争主要包括营养物质的争夺,空间位点和氧气的竞争。在植物病害方面主要是营养物质和空间位点的竞争,当微生物作为抗病物质优先占据病原菌入侵位点后,不但可以分泌抗菌物质阻止病原菌侵入,同时还能有效地与病原菌进行营养、水分和氧气等方面的竞争,进而起到防治植物病害的作用。枯草芽孢杆菌主要是通过空间位点的竞争来抑制番茄内病原菌的生长,同时枯草芽孢杆菌通过营养的竞争来抑制棉花枯萎病的发生;木美土里复合微生物肥料含有枯草芽孢杆菌,可有效防控植物病害。
拮抗作用
利用微生物的代谢产物来抑制病原体的生命活动或直接杀死病原体是最基本的生防途径。抗生现象在微生物中普遍存在,产生的拮抗物质主要包括(抗生素或细菌素类、抗菌肽类、蛋白类和酶类抑菌物质(几丁质酶、溶菌酶或蛋白酶);具有抗菌作用的如有机酸、氨类、过氧化氢酶等初始代谢途径中的副产品和其它次生代谢产物等。大量研究证明拮抗作用具有很好生防效果,而木美土里的菌肥系列产品,通过有益菌分泌抗生素具有良好的生防效果。
寄生作用和溶菌作用
拮抗微生物具有寄生与降解病原菌的能力。拮抗微生物寄生在病原菌上,由病原菌提供营养,病原菌的生命活动就会受到抑制。拮抗微生物产生的次生代谢物对病原菌的细胞壁有溶解作用,致使病菌原生质溶解、菌丝断裂、细胞壁穿孔、畸形、外溢而丧失活力,同时也使病原菌的孢子萌发受到抑制。
诱导抗性
拮抗微生物不但能够抑制植物病原菌,还能够诱导植物体内产生有益于植物抗病性增强的生理生化反应,从而增强植物的抗病性。
促进植物生长
研究发现,土壤中的很多有益微生物可以促进植物根系、种子和幼苗的生长发育,从而增强了植物的抗病性。本段来源于公众号木美土里