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植物土传病害的生物防治

 绿野农夫 2022-03-25

危害植物的侵染性病害有3万多种,其中相当多的真菌和细菌病害,以及几乎所有的线虫病害是土传病害。据估计,全世界每年因植物土传病害造成的损失超过500亿美元。用化学药剂防治土传病害不仅难度大、费用高,且有污染水源和破坏土壤微生物区系之弊。近年来,国内外对植物土传病害的生物防治进行了广泛研究,并取得了很大进展。

一、利用植物的对抗作用防治土传病害

1.抗病品种的利用  采用抗病品种控制土传病害是经济有效的措施。国内外在抗病品种的选育和利用方面已取得了巨大成绩。棉花枯萎病和黄萎病60——80年代是我国各主产棉 区的主要 病害,病日面积占棉田总面积的31.26%。80年代后期开始,随着以中棉12为代表的一系列抗病、优质品种的推广应用,已基本上控制了枯萎病的危害,减轻了黄萎病的损失。1990年全国种植抗病品种达3540万亩,增加收益15.9亿元。花生青枯病曾在广东、广西、山东等花生产区流行,70 年代以来,由中国农科院油料作物研究所、山东省花生研究所等单位先后选育出协抗青、鲁花3 号等抗病品种,在病区推广后使花生青枯病得到控制。

2.诱捕作物和拮抗植物的利用  有的作物对某些线虫的侵染不敏感,能产生分泌物刺激线虫卵的孵化,幼虫亦可进入植物体内,但不能发育成成虫和产卵,因而最后死亡,这样的作物称为诱捕作物。用诱捕作物与线虫的正常寄主作物轮作能大幅度降低土壤中的线虫密度。据报道,猪屎豆可诱捕根结线虫的幼虫,龙葵可降低金线虫的群体数量。通过种植高感植物,在线虫侵入后、成熟前消毁所有植株,也能获得较好的防治效果。

拮抗植物是指能向土壤中释放对植物寄生线虫有毒物质而对线虫产生拈抗作用的植物。研究发现,天门冬、万寿菊等与线虫敏感作物混植,可降低土壤中及敏感作物根际的线虫数量,减轻危害。

二、利用拮抗微生物防治土传病害

1.抗菌作用的利用  早在1960年大岛就用“生菌散”(木霉菌素,Trichodermin)防除白绢病获得成功,生菌散成为世界上微生物农药登记的第1号。彭于发等(1991)报道,利用转座子诱变方法,对荧光假单胞菌(Pseudomonas fluore8cens)进行改造,获得了Das菌株,对毁灭性土传根病小麦全蚀病的防效为39.4%,增产24.4%,且效果稳定。研究指出,荧光假单胆菌的抗菌作用与对小麦全蚀病的防效密切相关,Doa菌株的抗菌作用增强,防效亦提高。

2.竟争作用的利用  拮抗微生物对病原物的抑制作用可以是在氧气、水分、营养及空间等各方面所发生的竞争。据报道,生长在小麦根围的一种腐生性真菌Phialophora radicicola就是由于对营养的竞争,而对土壤中的全蚀病菌起到明显的拮抗作用。Linderman(1989)指出,用营养丰富的有机质作肥料,能对某些病害起到一定的防治作用,原因之一是有机质刺激土壤微生物大量增殖,增强与好气性病原物对氧气和营养的竞争,抑制了病原物的发展。

3.重寄生作用的利用  目前有关土传病原中真菌和线虫的重寄生研究较多。Matsumoto等(1989)报道,木霉菌能在立枯丝核菌上长出卷曲状菌丝,使寄主菌丝变褐或在细胞间被切断。罗宽等(1990)报道,每克土壤中接种100个级色木霉(Trichoderma viride)孢子,在10—30℃温度条件下能使90%以上的油菜菌核病菌的菌核被寄生腐烂,田间小区试验防效在50%左右。

植物寄生线虫能受到真菌、细菌及病毒的寄生,也能被捕食真菌捕食。近几十年来,人们对捕食线虫真菌和寄生线虫真菌均作了大量研究。从Zopf首次报道捕食性真菌以来,已发现有150种以上的这类真菌存在于农业土壤中。Cayral70 牢代末用捕食真菌Arthrobotrysirregularis 防治番茄上的根结线虫取得一定效果,并制成商品出售,定名为Royal 350。马承铸(1990)报道,Actemoninm strictum对北方根结线虫幼虫的寄生率达51.0%,对虫卵亦具侵染力。

三、利用植物与微生物的联合效应防治土传病害

1.诱导抗性的利用  诱导抗性就是利用诱导菌感染寄主植物,使其产生各种形式的抗性反应,由此抑制病菌的侵入和蔓延,从而减轻发病。目前利用诱导抗性所控制的主要是土壤中的镰刀菌或轮枝菌引起的输导组织的病害。Cook 等报道了用非病原性菌株诱导植物抗性,成功地防治了草莓、番茄等作物上的镰刀菌或轮枝菌病害。

2.与拮抗微生物亲和性植物的利用 木岛从日本传统的农家方法葫芦田里混种葱或葫芦与洋葱轮作而很少发生蔓割病的现象中发现,葱属植物的根中有强的抗菌活性细菌的繁殖,而且该细菌容易在葱、韭菜等葱属植物的根中定殖。经筛选后,将表现高抗菌活性的细菌接种于葱属植物的根中,再与其他蔬菜混植,结果对西瓜、草莓等的枯萎病、腹芋白绢病的防除均获得成功。实质上,对病害起防治作用的仍是拮抗微生物,是先定殖于它种作物体内,再与病原的寄主作物混楦,来发挥其拮抗活性。

四、利用病害抑制性土壤防治土传病害

1.自然病害抑制性土壤及其利用   多年来,对马铃薯疮人们发现自然条件下有些土传病害在某些田块中不发生,即使将病原引进这些田块,病害发生也很轻。研究表明,这些田块中的土壤抑制病害的发生,抑菌作用与土壤的质地、理化性质及生物因素等有关。据报道,美国华盛顿州有些田块对痂病具有抑制作用,将这些因田块中的土壤与病害助长性土壤按一定比例混合,抑制效应可以转移,而用蒸汽消毒法能使抑制效应丧失。因此,认为这种抑制效应与土壤中的生物素有关。充分利用某些自然病害抑制性土壤种植经济价值高的感病作物,能节省大量的病害防治费用。

2.诱发性土壤抑菌现象及其利用   诱发性抑菌现象通常受土壤的物理与化学变化、病原菌的致病力减弱、微生物区系的变化等多种因素综合影响,而土壤中微生物区系的变化与诱发性土壤抑菌现象发生的关系尤为密切。敏感植物的连作、在病土中加入抑制性土壤、直接加入拮抗生物、与非寄主作物轮作等措施都可能诱发土壤抑菌现象的发生。英国农民早在40年前就开始用禾谷类作物连作的方法防治小麦全蚀病,连作有利于具拮抗作用的萤光假单胞菌在土壤中积累,因而对病害起到控制作用。与非寄主作物轮作则可以改变病害系统中的生物平衡,减少病原物的数量,降低侵染势。西瓜与花生轮作,可降低北方根结线虫的虫口数量,控制其对花生的危害。Sidebotton1989)报道,大豆与花生轮作能降低小菌核的接种效率,诱发土壤抑制花生黑腐病。对于某些土传病害,将抑菌土和感病土按一定比例混合,抑菌效应能发生转移,

利用生物防治方法控制植物土传病害较化学防治有许多优点,且能解决一些化学防治难以解决的问题。但是目前许多生防手段尚处于实验室和小范围温室使用阶段,生物制剂的标准化、离品化及生防措施实用化等问题还远未解决,要完全以生物防治代替化学防治还有很长的路要走。

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