解婧媛，孫濤，盧潔，陸祖軍

（廣西師范大學 生命科學學院，廣西桂林 541006）

微生物農藥是用以殺蟲、滅菌、除草及調節(jié)植物生長等的微生物活體或代謝產物，包括農用抗生素和活體微生物農藥，是生物防治的物質基礎和重要手段[1]。近年來，“生態(tài)合理農藥”和“環(huán)境和諧農藥”快速發(fā)展，它們有助于環(huán)境保護，促進了農業(yè)的發(fā)展及改革，在提升農業(yè)單產的同時實現可持續(xù)發(fā)展[2]。中國是農作物生物災害較為嚴重的國家之一，農作物重要病、蟲、草、鼠害有1 600多種，其中害蟲830種，病害740種，雜草60種，鼠害20種，造成年平均損失糧食達1.175×107t[3]。雖然使用化學農藥非常有效地控制了農作物的病、蟲、草害，使全世界每年挽回農作物總產量30%～40%的損失[4]，但由于化學農藥的物種特異性低、殘留期長、易積累、毒性大等特點，長期、大規(guī)模使用后往往造成土壤和水體污染、病蟲草害抗藥性增強甚至經食物鏈富集而影響人類健康，所以大力發(fā)展綠色環(huán)保的微生物農藥是未來方向。本文對幾種代表性微生物殺蟲劑的應用范圍、作用機制及施用效果進行綜述，以分析微生物農藥目前存在的問題，并提出相應的建議。

1 微生物農藥的定義、特點及分類

1.1 微生物農藥的定義

微生物農藥是利用微生物及其基因產生或表達的各種生物活性成分，制備出用于防治植物病蟲害、環(huán)衛(wèi)昆蟲、雜草、鼠害及調節(jié)植物生長的制劑的總稱[5]。

1.2 微生物農藥的特點

（1）微生物農藥的主要生產原料成分為細菌、真菌、病毒等，范圍較廣，易于培養(yǎng)、生產。（2）微生物農藥作用具有較強針對性，只傷害破壞農作物的病原菌、害蟲等，不傷害病蟲天敵及有益生物，且病蟲不易產生抗藥性。（3）微生物農藥不易殘留在農作物上，使用時對人畜安全，對哺乳動物毒性較低，生產原料和有效成分屬天然產物，在環(huán)境中容易降解，不會污染生態(tài)環(huán)境[6]。

1.3 微生物農藥的分類

微生物農藥按用途可分為微生物殺蟲劑、微生物殺菌劑、微生物除草劑三類，按成分可分為活體和農用抗生素兩類[7]?；铙w成分的微生物農藥按照其來源又主要分為細菌源微生物農藥、真菌源微生物農藥、病毒源微生物農藥[1]。

2 代表性微生物殺蟲劑

2.1 細菌源微生物殺蟲劑

細菌源微生物殺蟲劑以對一些昆蟲具有殺傷作用的細菌為主要成分，主要分為兩種：一種是通過細菌自身作用直接殺害昆蟲或使昆蟲產生疾病從而導致昆蟲死亡，如蘇云金桿菌；另一種是通過細菌產生的代謝物來殺害昆蟲，如阿維菌素。

蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis）是一種好氧革蘭氏陽性芽孢桿菌，廣泛分布于土壤、水、空氣和植被中[8]。該菌主要通過α-外毒素、β-外毒素、δ-內毒素對一些鱗翅目害蟲幼蟲產生毒害作用，3類毒素的性質、特點、作用位置介紹如表1所示。

表1 蘇云金桿菌中3種作用毒素

其中，δ-內毒素包括Cry蛋白、Cyt蛋白兩種類型。Cyt蛋白可以危害昆蟲細胞和哺乳類紅細胞等細胞，其溶解細胞的作用效果明顯；Cry蛋白是一種對昆蟲有特定毒性的蛋白[9]。

阿維菌素是一種白色結晶粉末狀微生物農藥，該農藥對鱗翅目害蟲幼蟲毒害效果優(yōu)異。該農藥可刺激害蟲釋放γ-氨基丁酸（GABA），γ-氨基丁酸對害蟲的神經傳導過程具有抑制作用，從而達到殺蟲目的。阿維菌素農藥殺蟲作用機制如圖1所示。

圖1 阿維菌素殺蟲機制

2.2 真菌源微生物殺蟲劑

真菌源微生物殺蟲劑通過與害蟲接觸而誘發(fā)害蟲感染流行病，從而殺死害蟲。真菌源微生物殺蟲劑相比于細菌源微生物殺蟲劑防治范圍更廣，效果更好。最有代表性的真菌源微生物殺蟲劑為球孢白僵菌（Beauveria bassiana），其是一種廣譜性昆蟲病原真菌，無性繁殖產生的氣生孢子是其活性單元，以附著胞的形式吸附于昆蟲體表，在合適的條件下合成降解昆蟲體壁的降解酶，并伸出芽管穿透昆蟲體壁進入昆蟲血腔，在昆蟲血腔內繁殖、傳播、運輸和合成毒素，最終導致昆蟲死亡[10]。

近幾年研究發(fā)現[11]，球孢白僵菌可以與一些相容性較好的殺蟲劑配合使用，相同劑量條件下具有更好的殺蟲效果，如表2所示。

表2 球孢白僵菌與殺蟲劑配合使用可防治害蟲類型

2.3 病毒源微生物殺蟲劑

病毒源微生物殺蟲劑的主要作用原理為病毒侵入害蟲體內，在害蟲宿主體內不斷進行復制，最終導致宿主細胞破裂，從而殺死害蟲。據統(tǒng)計，我國已經發(fā)現的昆蟲病毒有240余株，目前生物防治應用最多的有2類：桿狀病毒科的核型多角體病毒（Nuclear Polyhedrosis Viruses，NPV）、顆粒體病毒（Granulosis Virus，GV）與呼腸病毒科的質型多角體病毒（Cytoplasmic Polyhedrosis Virus，CPV）[11]。

（1）核型多角體病毒繁殖過程中一般存在2種病毒粒子，出芽型病毒粒子（Budded Virus，BV）和包含體衍生病毒粒子（Occluded Virus，ODV），核型多角體病毒借助這兩種粒子完成在宿主體內的增殖和種群內的擴散[12]。（2）顆粒體病毒主要作用位置為害蟲的皮膚、脂肪等組織及害蟲血細胞。（3）質型多角體病毒含有一層蛋白質內衣殼結構及1～2層蛋白質外衣殼，基因組由9～12個節(jié)段的雙鏈RNA分子組成[13]。若將該病毒噴灑在農作物上，與害蟲接觸后可導致害蟲死亡。

研究發(fā)現[14]，病毒源微生物殺蟲劑對多種害蟲有較好防治效果，如表3所示。

表3 病毒源殺蟲劑作用害蟲類型

3 存在的問題及解決建議

3.1 多次實驗檢測效果，保障成分安全性

微生物農藥的主要成分為一些細菌、真菌、病毒，由于生物農藥制造業(yè)的生產加工技術比較容易掌握、行業(yè)門檻不高，在近幾年出現了大量微生物農藥產品。但是有些不良商家并沒有對其生產的農藥產品進行科學的效果檢測與毒性檢測，導致產品品質差，殺蟲效果不好，對人體、環(huán)境有毒有害，微生物農藥市場玉石雜糅。

鑒于此，微生物農藥行業(yè)必須要進行多次實驗室實驗、田間實驗等，一方面要保障農藥成分安全，保證對人體健康無較大程度影響，不破壞生態(tài)平衡，并且不影響生態(tài)環(huán)境，另一方面要保證藥效，保證殺蟲效果。

3.2 加速微生物農藥產品品牌化、正規(guī)化，降低微生物農藥產品價格

在市場調查中不難發(fā)現，微生物農藥行業(yè)發(fā)展處于初期階段，目前尚未形成大規(guī)模的生產、銷售微生物農藥的企業(yè)。市面上流通的大多為化學農藥，農戶對于新生事物的接受能力尚有待提高；目前，農藥生產企業(yè)里微生物農藥的加工生產并不是主營業(yè)務，制作過程中可能出現專業(yè)性差的問題；所需原材料造價較高，銷售價格高。以上問題在一定程度上影響了微生物農藥的推廣與銷售。

因此，政府要出臺一系列的鼓勵和支持政策，幫助微生物農藥產業(yè)發(fā)展；要起到良好的宣傳效應，使產業(yè)逐漸品牌化、正規(guī)化，以“效果好，無毒無害，薄利多銷”為行業(yè)營銷理念，產品價格更親民，才會有越來越多的農戶選擇微生物農藥產品。