第一节 生物杀虫剂的简介
生物杀虫剂主要分为:苏云金杆菌、昆虫病毒、植物浸提液3大类,具有取材方便,成本低廉、控制期长,高效、经济、安全、无污染,与环境高度相容等特点,是当前生产无公害绿色蔬菜生产的最佳农药选择。(可行性
研究报告)
第二节 生物杀虫剂的优点
(1)害虫不易产生抗药性。化学杀虫剂的使用,虽然只有60多年的历史,但在不断更新换代中,害虫的抗药性的更新速度却呈现直线上升趋势,产生抗性的时间缩短至3~5年,致使防治费用不断提高。而杀虫生物特别是微生物在与昆虫长期共同生活的过程中,适应了昆虫的防卫体系,它们依靠昆虫而生存下来,可以说昆虫对一些病原微生物的免疫能力几百年乃至几千年都是保持在一个很低的水平。多年来人们在试图筛选出对某些病原微生物有抗性的益虫方面存在很大困难,就是很好的例证。
(2)生物杀虫剂有较强的选择性,一般对脊椎动物无害。昆虫病原体的宿主特异性程度虽然不同,但一般说来选择性都比较强。因此,生物杀虫剂具有对人畜等靶标以外生物(非靶标生物,no—target organism)安全无害的特点,甚至对天敌昆虫也是安全的。尤其是有些在昆虫种群中传播很快的专性病原体,其杀虫范围十分狭小,甚至杀虫只限于某一种或少数几种昆虫,以至于影响到它们的推广应用。
(3)病原体可通过病虫或虫尸来散布蔓延。病原体能在虫体内增殖,最后能产生大量具有感染力的繁殖体。昆虫就成了各类昆虫病原体最理想的培养基,特别是对一些专性病原体来说,甚至是不可替代的培养基,如芽孢、分生孢子、病毒多角体等,去感染其他健康昆虫,尤其是在虫口密度较高时蔓延更快。
(4)病原体不但能抑制目标昆虫,而且能深刻影响目标昆虫的群体。应用生物杀虫剂之后,不但能在短期内杀死害虫,确保丰收,还能在一段时问内控制害虫的大暴发,这就是生物杀虫剂明显优于化学杀虫剂之处。其主要有2个原因:一是生物杀虫剂特别是微生物杀虫剂的选择性强,对天敌无害,保持了天敌对害虫的制约作用;二是病原生物可在昆虫体内繁殖,继续扩散传播,所以会出现用昆虫病原防治一次,多年控制害虫危害的情况。
第三节 生物杀虫剂的分类
微生物杀虫剂种类很多,已发现的有2000多种,按照微生物的分类可分为细菌、真菌、病毒、原生动物和线虫等。目前,国内
研究开发应用并形成商品化产品的主要有细菌类杀虫剂、真菌类杀虫剂、病毒类杀虫剂和抗生素类杀虫剂。其中,抗生素类杀虫剂一般是利用放线菌的代谢产物抗生素,而不直接利用其活体作杀虫剂。其他的如原生动物、线虫和立克次氏体等微生物的利用
研究得很少,尚未实用化。故此这里只简单介绍以下三类:
1、真菌杀虫剂:真菌杀虫剂是一类寄生谱较广的昆虫病原真菌,是一种触杀性微生物杀虫剂。已发现的昆虫病原真菌约750种,寄生范围很广,但开发成杀虫剂的不多,已试验成功并有一定规模应用的有:利用白僵菌防治马铃薯甲虫、
大豆食心虫、松毛虫和玉米螟;利用绿僵菌防治金龟子、孑孓;利用汤普森多毛菌防治柑橘锈螨;利用轮枝孢防治温室蚜虫;利用座壳孢防治粉虱和介壳虫等。
2、细菌杀虫剂:细菌杀虫剂是利用对某些昆虫有致病或致死作用的杀虫细菌,及其所含有的活性成分制成,用于防治和杀死目标害虫的生物杀虫制剂。其作用机制是胃毒作用。细菌类杀虫剂是国内
研究开发较早的生产量最大、应用最广的微生物杀虫剂。其中
研究开发最成功的是利用芽孢杆菌作杀虫剂[2],主要品种为苏云金杆菌,已广泛应用于农作物、森林、粮仓和蚊蝇等的防治。
苏云金杆菌发现于20世纪初,30年代开始实用化,50年代即有工业生产,70年代以来发展较快,80年代全世界年销售额超过2000万美元。中国在70年代已大量生产,有青虫菌、杀螟杆菌等许多商品名称。苏云金杆菌有很多变种,其芽孢内含毒蛋白晶体,通称δ-内毒素,是杀虫的主要成分。当孢子进入害虫消化道后,毒素被活化,使害虫麻痹瘫痪而死。由于各变种所含蛋白晶体的结构不同,其毒力和适用的害虫对象也不同。例如应用较广的寇氏变种,用于防治鳞翅目幼虫;以色列变种用于防治孑孓。其他已开发利用的细菌杀虫剂还有日本甲虫芽孢杆菌,用于防治金龟子幼虫颇有效。
3、病毒杀虫剂:病毒是一类没有细胞结构的生物体,主要成份是核酸和蛋白质。病毒侵人昆虫后,核酸在宿主细胞内进行病毒颗粒复制,产生大量的病毒粒子,促使宿主细胞破裂,导致昆虫死亡。寄生于农业害虫的病毒已发现约 200种[3],有些已被开发作为病毒杀虫剂。其中大多数属于杆状病毒的核多角体病毒,少数是颗粒体病毒。昆虫病毒有高度的专一寄生性,通常一种病毒只侵染一种昆虫,而对他种昆虫和人无害,因此不干扰生态环境。但由于病毒只能用害虫活体培养增殖,使大规模工业生产受到限制。已经小规模商品化的病毒杀虫剂多数用于防治鳞翅目害虫,例如棉铃虫、舞毒蛾、斜纹夜蛾、天幕毛虫、菜粉蝶等。中国在80年代已广泛试验推广病毒杀虫剂。
第四节 生物杀虫剂的发展前景
生物杀虫剂是指利用某些生物体内产生的活性物质,或微生物本体作为杀虫剂,其相比化学农药具有选择性高、杀害目标范围小、毒性低、对环境影响小等优点,已经为今后农业杀虫剂产业发展的趋势。随着我国分子生物等高新技术的不断发展,生物杀虫剂的生产技术已经越来越成熟,由于其特有的优越特性,使其在市场中有巨大的经济效益和广阔的前景。
目前许多西方国家已经大量推广使用生物杀虫剂,我国对生物杀虫剂的
研究起步较晚,经过几十年的发展,现已有具备一定试验条件的科研院所及重点实验室,有1000多家生物杀虫剂生产企业,我国生物杀虫剂的发展步伐正在逐年加快,有部分自主研发的生物杀虫剂已经达到甚至超过国外水平,不满足国内需求,而且走出国门进入国际市场,其中主要以微生物杀虫技术为主。随着我国自主研制出的气相双动因态发酵技术的应用,解决了以往开放式发酵难以对相关参数进行有效控制、并且容易感染细菌等弊端,这项新技术的应用使得发酵效率大大提高,生产成本也得到降低。
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