微生物和農(nóng)藥專家講座

一農(nóng)藥(Pesticide)一、定義農(nóng)藥是一個化學物質(zhì)，用于防治病、蟲、草害，包含殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、滅鼠劑、以及調(diào)整植物生長化學藥品和生物藥品。其中用量最大是前三種類型農(nóng)藥。微生物和農(nóng)藥專家講座第1頁二、農(nóng)藥分類礦物源農(nóng)藥有機合成農(nóng)藥生物農(nóng)藥按起源分：殺蟲劑

除草劑殺細菌劑殺真菌劑殺螨劑殺鼠劑殺螺劑等按作用對象分：按化學組成及結(jié)構(gòu)分：有機磷、有機氯、有機砷、有機汞、擬除蟲菊酯等微生物和農(nóng)藥專家講座第2頁三、使用農(nóng)藥利與弊

農(nóng)藥可降低農(nóng)作物損失，提升產(chǎn)量，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益，增加食物供給。農(nóng)藥在人類文明史和發(fā)展史上確實功不可沒。然而農(nóng)藥是有毒化學品，它對生態(tài)環(huán)境所造成危害也是不爭事實。微生物和農(nóng)藥專家講座第3頁1、農(nóng)藥造成害蟲抗藥性害蟲和雜草抗藥性也是不客忽略現(xiàn)象，伴隨農(nóng)藥大量長久使用，一些害蟲耐藥性越來越高，以至一些農(nóng)藥失去效用。微生物和農(nóng)藥專家講座第4頁2、農(nóng)藥造成自然農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)平衡被破壞因為農(nóng)藥殺傷力，不但害蟲被毀滅了，還毀滅了(甚至是滅絕了)許多有益昆蟲，這些昆蟲是害蟲天敵，造成生態(tài)平衡破壞。微生物和農(nóng)藥專家講座第5頁3、農(nóng)藥對人體健康不良影響（一）農(nóng)藥急性毒性

包含職業(yè)性（工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)施用）、農(nóng)藥自殺、誤服誤用引發(fā)。引發(fā)急性中毒農(nóng)藥最常見為有機磷殺蟲劑，其次為氨基甲酸酯類、有機氯、有機汞。（二）慢性毒性

主要發(fā)生在較長時間接觸農(nóng)藥人群。慢性毒性測定主要觀察農(nóng)藥三致作用（致畸致癌致突變）。微生物和農(nóng)藥專家講座第6頁四、農(nóng)藥殘留1、定義：指農(nóng)藥使用后殘余于生物體、食品和環(huán)境中微量農(nóng)藥原體及其有毒代謝物、降解產(chǎn)物和雜質(zhì)總稱。2、起源：施藥后直接污染從污染環(huán)境中吸收經(jīng)過食物鏈與生物富集作用而產(chǎn)生間接污染熏蒸、食品包裝、運輸過程食品與農(nóng)藥混放等造成農(nóng)藥污染和誤食。微生物和農(nóng)藥專家講座第7頁施用農(nóng)藥農(nóng)作物大氣土壤（農(nóng)田）地下水農(nóng)產(chǎn)品地表水水生物畜禽人體飄浮殘留吸收飼料食用食用飲用食用飲用水吸入濕沉降吸收滲透農(nóng)藥進入人體路徑微生物和農(nóng)藥專家講座第8頁20世紀70年代起，美國及西歐等發(fā)達國家開始限制和禁止使用DDT。我國于1983年宣告停頓生產(chǎn)和使用DDT，從此DDT這一曾經(jīng)為人類健康和農(nóng)業(yè)發(fā)展做出過出色貢以農(nóng)藥退出了歷史舞臺。DDT危害DDT化學性質(zhì)穩(wěn)定、不易降解，在自然界及生物體內(nèi)能夠較長時間存在，經(jīng)過食物鉸富集、毒性增大、造成魚類和鳥類死亡，甚至在南極大陸定居企鵝體內(nèi)都有DDT存在，對人類健康也組成了威脅。微生物和農(nóng)藥專家講座第9頁開發(fā)環(huán)境友好農(nóng)藥新農(nóng)藥開發(fā)目標轉(zhuǎn)向易降解、低殘留、高活性以及對環(huán)境有益生物比較安全方向。許多針對性強、高效甚至超高效農(nóng)藥不停面世（如微生物農(nóng)藥）。微生物和農(nóng)藥專家講座第10頁微生物農(nóng)藥性質(zhì)和種類

微生物農(nóng)藥是指能夠用來殺蟲、抗病、除草等微生物活體（病毒、細菌、真菌、昆蟲病原線蟲、原生病原線蟲、原生動物等）及其代謝產(chǎn)物（抗生素類）總稱。它是生物防治物質(zhì)基礎和主要伎倆。也可指利用細菌、真菌、病毒等活生物體來預防、毀滅或者控制危害農(nóng)林生產(chǎn)一個或幾個有害生物藥劑。

微生物和農(nóng)藥專家講座第11頁(2)無公害、無殘留、安全環(huán)境保護

(3)特異性強，不殺傷害蟲天敵及有益生物，維持生態(tài)平衡

(4)不易產(chǎn)生抗藥性；

(1)研發(fā)選擇余地大，開發(fā)利用路徑多

(5)環(huán)境相容性好

微生物農(nóng)藥優(yōu)點(6)生產(chǎn)工藝簡單

微生物和農(nóng)藥專家講座第12頁依據(jù)起源，分為活體微生物農(nóng)藥微生物體農(nóng)藥，是指能使有害生物致病病原微生物活體直接作為農(nóng)藥。分為細菌類、真菌類、病毒類。農(nóng)用抗生素：

微生物次級代謝產(chǎn)物，可抑制或殺滅作物病、蟲、草害及調(diào)整作物生長發(fā)育，將其加工成可直接使用形態(tài)。

一、分類

微生物和農(nóng)藥專家講座第13頁依據(jù)功效分為微生物殺蟲劑：細菌殺蟲劑，真菌殺蟲劑，病毒殺蟲劑，微生物殺菌劑：細菌殺菌劑，真菌殺菌劑，病毒殺菌劑微生物除草劑：細菌除草劑，真菌除草劑，病毒除草劑微生物和農(nóng)藥專家講座第14頁細菌殺蟲劑已分離到昆蟲病原菌菌種和變種約有100種，其中研究最多、效果最好是芽孢桿菌屬蘇云金桿菌類和日本金龜子芽孢桿菌。微生物和農(nóng)藥專家講座第15頁棉鈴蟲

斜紋夜蛾甜菜夜蛾微生物和農(nóng)藥專家講座第16頁代表性細菌殺蟲劑-----蘇云金芽孢桿菌（Bt)短桿狀，單生或形成短鏈。周生鞭毛，革蘭氏染色陽性。生長到一定階段后，在一端形成芽孢，另一端形成一近菱形蛋白質(zhì)晶體，稱為伴孢晶體。用石碳酸復紅染色，營養(yǎng)體紅色，晶體深紅色，芽孢透明不著色。菌體最終破裂而釋放出芽孢及伴孢晶體。蘇云金桿菌中存在著很多寄主不一樣品系或株系。比如，從自然感染鱗翅目不一樣種類幼蟲上分離到了各種蘇云金桿菌變種。微生物和農(nóng)藥專家講座第17頁Sporeandparasporalcrystal

SporeCrystal微生物和農(nóng)藥專家講座第18頁蘇云金桿菌殺蟲機理

蘇云金桿菌可寄生130各種鱗翅目幼蟲。另外，膜翅目、雙翅目、直翅目和鞘翅目中一些昆蟲也可被此菌感染?？刂泼x、小蔡蛾、棉鈴蟲等。蘇云金桿菌殺蟲作用在于它所產(chǎn)生一些毒素。這些毒素主要是δ內(nèi)毒素和β外毒素。微生物和農(nóng)藥專家講座第19頁

δ內(nèi)毒素是全部蘇云金桿菌品系共有毒素，存在于蛋白質(zhì)晶體（即伴孢晶體）中，故也稱為晶體毒素。在堿性腸道中被水解成毒性短肽，作用于上皮細胞，使中腸麻痹。

β外毒素是蘇云金桿菌中幾個變種在一定培養(yǎng)條件下產(chǎn)生一個胞外毒素。微生物和農(nóng)藥專家講座第20頁蘇云金桿菌防治害蟲特點

在昆蟲病原細菌中，以蘇云金桿菌在害蟲防治中應用最為廣泛，效果也最好。其殺蟲范圍有一定廣譜性，而且含有不亞于一些化學殺蟲劑速效性。在這一點上蘇云金桿菌優(yōu)于真菌和病毒制劑。微生物和農(nóng)藥專家講座第21頁蘇云金桿菌菌劑生產(chǎn)

菌劑生產(chǎn)常采取液體發(fā)酵或半固體發(fā)酵法。液體發(fā)酵常采取豆餅粉、玉米漿、蛋白胨、酵母粉等為營養(yǎng)物，配制成固體物含量為3％—6％培養(yǎng)液，利用發(fā)酵罐培養(yǎng)。其優(yōu)點是生產(chǎn)量大，質(zhì)量穩(wěn)定，但需要較復雜設備和動力。半固體發(fā)酵是利用豆餅粉、米糠、麥麩等制成半固體培養(yǎng)基，接種后在淺盤上培養(yǎng)，含有設備簡單、技術(shù)易掌握優(yōu)點。缺點是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)率低。微生物和農(nóng)藥專家講座第22頁

利用真菌防治害蟲已經(jīng)有百余年歷史，綠僵菌Metarhizium

anisopliae是首批用于生防真菌之一，用于防治小麥小金蟲。而白僵菌制劑是發(fā)展歷史較早、應用最廣一個真菌殺蟲劑，主要用于防治玉米螟和松毛蟲。當前在真菌殺蟲劑中，各國研究應用最多是白僵菌，其次是綠僵菌，還有赤霉菌、蟲生藻菌等。1.真菌殺蟲劑發(fā)展歷史三、真菌殺蟲劑微生物和農(nóng)藥專家講座第23頁真菌殺蟲劑與細菌殺蟲劑相比優(yōu)點有：（1）許多真菌寄主范圍廣，可感染各種昆蟲。（2）真菌經(jīng)過侵染表皮感染寄主，除了鱗翅目幼蟲、鞘翅目昆蟲和其它咀嚼式口器昆蟲外，還能夠感染蚜蟲和葉蟬。微生物和農(nóng)藥專家講座第24頁代表性昆蟲寄生真菌-----白僵菌

白僵菌能利用各種碳源，包含葡萄糖、蔗糖、淀粉。培養(yǎng)白僵菌可使用各種富含淀粉、糖類谷類等原料。球孢白僵菌生長溫度5-35℃，22-26℃菌株生長最適宜，30℃和相對濕度20-50%有利于孢子成熟，孢子萌發(fā)要求相對濕度在95%以上。微生物和農(nóng)藥專家講座第25頁

白僵菌分生孢子接觸蟲體后，在適宜條件下萌發(fā)成菌絲，菌絲可穿透蟲體壁傳入蟲體內(nèi)，大量繁殖，分泌草酸鈣結(jié)晶和白僵菌素，影響血液循環(huán)和破壞組織，干擾新陳代謝，2~3d后害蟲死亡。死后，菌絲體穿透蟲壁繼續(xù)生長，在蟲體表面產(chǎn)生大量白色分生孢子，蟲尸變白色僵硬，孢子可隨風擴散或接觸其它蟲體，繼續(xù)感染其它害蟲蟲體。整個過程僅需7-10天。殺蟲機理微生物和農(nóng)藥專家講座第26頁微生物和農(nóng)藥專家講座第27頁產(chǎn)品特征：有效成份為白僵菌活孢子。產(chǎn)品外觀為白色或灰白色粉狀物。害蟲不易產(chǎn)生抗性。殺蟲范圍：適合用于鱗翅目、同翅目、膜翅目、直翅目等害蟲防治。對松毛蟲防治效果突出。產(chǎn)品特征與殺蟲范圍：微生物和農(nóng)藥專家講座第28頁白僵菌制劑施用方法噴霧法(用0.05%洗衣粉作黏附劑)土壤處理法(菌粉加細土)微生物和農(nóng)藥專家講座第29頁人們對昆蟲病毒認識能夠追溯到12世紀中葉，迄今，最少已知1600各種昆蟲能被病毒感染。依據(jù)最新國際病毒分類委員會匯報，感染昆蟲病毒分別被歸屬于17個科，共1000余種。其中桿狀病毒科和呼腸孤病毒科是當前生產(chǎn)上應用最多二類病毒。四、病毒殺蟲劑微生物和農(nóng)藥專家講座第30頁1、病毒防治害蟲特點病害治蟲突出優(yōu)點是含有長久有效性（1）成蟲攜帶病菌，產(chǎn)卵時可傳給后代；（2）昆蟲病毒在自然條件下十分穩(wěn)定，不易失活，可長久作為昆蟲感染原；（3）有些病毒可在不一樣寄主中交叉感染。因為這些原因，昆蟲病害能夠代代、年年相傳。微生物和農(nóng)藥專家講座第31頁2.核型多角體病毒

這類病毒在寄主昆蟲細胞核內(nèi)增殖，核酸為DNA，病毒粒子為桿狀。病毒增殖到一定階段后形成多角體包涵體，內(nèi)含多個病毒粒子。被感染昆蟲都是幼蟲，死蟲體內(nèi)組織液化，皮膚脆，觸之即破，流出汁液。死蟲體常見倒掛于枝條上。微生物和農(nóng)藥專家講座第32頁棉鈴蟲核形多角體病毒包涵體

微生物和農(nóng)藥專家講座第33頁3、病毒殺蟲劑生產(chǎn)

病毒是專性寄生物，當前尚無法在人工培養(yǎng)基上培養(yǎng)，而只能用活蟲體或活細胞組織來生產(chǎn)病毒。用活蟲體生產(chǎn)病毒有以下路徑：（1

）害蟲大發(fā)生時，在林間噴灑病毒，任其自然感染增殖，待害蟲感染死亡或瀕死時搜集害蟲。微生物和農(nóng)藥專家講座第34頁2）在室內(nèi)人工大量喂養(yǎng)昆蟲，然后接種病毒。

微生物和農(nóng)藥專家講座第35頁美國用該法生產(chǎn)棉鈴蟲核型多角體病毒，程序是：

喂養(yǎng)幼蟲→接種→（飼喂含病毒粒子飼料）→26℃下增殖→搜集死蟲→研碎過濾→離心提純→制成劑型。一個生產(chǎn)周期病毒可增殖5000倍以上。

微生物和農(nóng)藥專家講座第36頁五、其它殺蟲劑原生動物殺蟲劑重組微生物殺蟲劑線蟲微生物和農(nóng)藥專家講座第37頁六、農(nóng)用抗生素農(nóng)用抗生素是指微生物活動中產(chǎn)生對各種微生、昆蟲螨類、線蟲、寄生蟲等其它生物在很低濃度下顯示特異藥理作用次級代謝產(chǎn)物。作用機制：

（1）抑制細胞壁合成

（2）妨礙原生質(zhì)膜功效（3）抑制細胞蛋白質(zhì)合成（4）抑制核酸合成等

微生物和農(nóng)藥專家講座第38頁1、殺蟲劑：殺蚜素A、韶光霉素、南昌霉素、梅嶺霉素、華光霉素、瀏陽霉素、滅蚊鏈霉素、阿維霉素2、殺菌劑：井岡霉素、抗霉素120、公主嶺霉素、波拉霉素、武夷霉素、中生霉素、科生霉素、寧南霉素、多抗霉素。微生物和農(nóng)藥專家講座第39頁

植物防治用抗生素同化學農(nóng)藥相比，含有以下優(yōu)點：

1）生物活性半衰期短，不易在植物體內(nèi)積累；

2）用量少，普通只用10---50ug/g，對環(huán)境沒有污染；

3）在防治病害同時，往往還能刺激植物生長。微生物和農(nóng)藥專家講座第40頁七、微生物除草劑我國，列入名雜草有704種，分屬87科366屬，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成為害主要農(nóng)田雜草有60各種。微生物除草劑是指利用植物致病微生物（真菌、線蟲、病毒）防治田間雜草。我國“魯保一號”真菌防治大豆兔絲子，美國、澳大利亞和歐洲利用粉苞柄銹菌防治小麥田中主要雜草燈心粉苞苣均取得較大面積防效。微生物和農(nóng)藥專家講座第41頁

微生物除草劑當前，利用微生物源開發(fā)微生物除草劑有二類：

(1)利用放線菌生產(chǎn)抗生素除草劑，比如雙丙氨膦；

(2)利用病原真菌生產(chǎn)孢子除草劑。

雙丙氨膦

谷氨酰胺合成酶抑制劑，造成植物體內(nèi)氨結(jié)累慣用于非耕地和果園等防除一年生和一些多年生雜草在土壤中半衰期（DT50）為20~30天。左側(cè)是沒有噴灑雙丙氨膦除草劑煙草種植物和雜草一起生長情況；

右側(cè)是噴灑后情況，只留下煙草種植物。微生物和農(nóng)藥專家講座第42頁必須保留于閉光、低溫、通風、干燥地方

1.應看天用藥

2.應該對癥用藥

3.適當提前用藥

4.用正確施藥方法

5.有效提升微生物農(nóng)藥使用效果方法微生物和農(nóng)藥專家講座第43頁

微生物農(nóng)藥發(fā)展前景