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古巴公司生物农药产品报告
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2022.05.10 陕西省

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古巴LABIOFAM公司生物农药产品报告
本报告包括Tricosave 34 PESTICIDE,Nemacid NEMATICIDE和Azofert FERTILIZER三个产品,通过对产品背景,作用机理,防治对象,防治方法,产品局限和登记情况六方面进行介绍,供大家全面的了解该产品。具体到该产品的效果则只有通过当地的田间试验才能确定,生物农药和化学农药不同,在引进产品时需要考虑环境的因素,以下是总的参考建议:
1市场容量及前景:
这三个产品我都委托市场部帮忙查询每年的全球梢售额,但没有一个产品能查到,我这边唯一能查到的数据是2012年匈牙利木霉菌在向日葵上作为杀虫剂的销售额61万美元,能查到的销售额最小的生物农药品种是枯草芽孢杆菌,2012年全球2千万美元,所以可以推测,该三个产品都属于小宗产品,且销售额肯定在2千万以下.
这几个产品属于有特色且国际上普遍评价不错的生物农药品种,在重视环境和产品品质的地区很有潜力.
2 选择多种环境进行试验
微生物农药引进时的大田试验需注意选择不同的土壤和环境类型进行,因为微生物对周围环境十分敏感,不适的环境微生物很难定植,获取各种环境数据对于产品的市场推广具有重要意义。
3 评价体系加入环境因素
试验过程中需记录土壤指标(如pH值、有机质含量)和环境指标(如温度、湿度等),最后通过多指标的综合表现来对防效进行评价,包括对防治对象的灭杀率(或寄生率)及作物的各种农艺性状。只使用其中的一个评价指标难免会比较片面,也不能反映出生防制剂的真正效果。当然,这主要还是参考当地的标准。
周   繁
沈阳化工研究院生物技术室
2014年7月1日
Tricosave 34 PESTICIDE
Tricosave 34 哈茨木霉杀菌剂
LABIOFAM公司的产品介绍:
Productwhich presentation is granules obtained from a rice substrate base don thefungus Trichodermaharzianum strain A-34 and it is used as an antagonist for thecontrol of phytopatogens.
Whatare the pests it controls?
Itcontrols a group of phytopatogenic species of the genus Rhizoctonia, Pythium,Phytophthora, Sclerotium, Alternaria, Fusarium, among other species ingreenhouse conditions an in the field in such crops as vegetables, ornamentals,cucurbits, tobacco, beans, among others.
Howdoes it act?TRICOSAVE 34 acts as an antagonist onfungal pathogens of soil and foliage, through different mechanisms:
Parasitism.Itfeeds on the pathogenic microorganism or pest.
Inhibitionby competition, for nutrients and space.
Itcompetes for nutrients and the space required by the pest for its development.
Lysisby means of the excretion of lithic enzymes during its development.
Ruptureof cell walls and structures of the pest due to the effect of the enzymes itproduces.
Howis it used? The aqueous suspensions are applied (made based on the granules bydiluting in water and filtering so as to do way with thick particles) directlyto the soil in the furrow by means of a knapsack, watering cans, irrigationmachines, or by directly applying the granulated product in the holes duringthe sowing process. The treatment of seeds through immersion in a suspension ofthe product in water with adherent.
Whatare the advantages attributed to it? It iscompatible with biofertilizers bacterial in origin. Effective control for soilpathogenic agents.
产品调查:
1背景介绍
根据介绍,Tricosave 34是分离自水稻基质(从资料中无法判断是内生还是来自外界)的哈茨木霉菌株,哈茨木霉是木霉属的一个种,木霉属是真菌门,半知菌亚门,丝孢纲,丛梗孢目,丛梗孢科的一属,广泛存在于土壤,植物残体,动物粪便中的对其他真菌有拮抗作用的丝状腐生真菌。
自weindling1932年首次发现木霉菌能寄生于多种土传病原菌之后,人们开始认识到木霉菌对植物病原真菌具有广泛的防治作用。木霉菌生防制剂被认为是用于植物病害生物防治最有效的生防菌之一。木霉属已知的有9个种,作为生防菌报道较多的是哈茨木霉,绿色木霉,康氏木霉,钩状木霉和多孢木霉等,它们至少对18属29种病原菌在体外或活体上具有拮抗作用。
2作用机理
木霉菌的生物活性主要是对病原菌的拮抗作用和对植物的促生作用,下面对机理进行分别介绍。
2.1拮抗作用
木霉菌的拮抗机制一般认为有四种:竞争作用,抗生作用,重寄生作用和诱导抗性,在拮抗过程中一般是几种作用相互协同。
2.1.1竞争作用
竞争是生物防治的重要方面。当两个或更多的微生物对同一资源有更多的要求时就会发生竞争作用。木霉菌的竞争作用主要表现为对生存空间和营养的竞争,因为木霉菌的生命力强、生长快,能迅速占领空间,吸收营养。作为土壤腐生菌,木霉菌在营养存在的条件下开始生长时,能快速定植于基质,利用抗生素或直接重寄生与其他微生物竞争。木霉菌与病菌之间的竞争包括对坏死组织的竞争,对根际、叶际分泌物的竞争和对伤口的竞争。如果拮抗物的生长导致了病菌种群或侵染源数量的减少,那么竞争将产生对病害的控制。
2.1.2抗生作用
抗生作用主要是指生防菌代谢产物的杀菌作用。木霉代谢产物中含有多种抗生素,可以抑制许多病原真菌的生长。木霉能产生一系列具有抗菌活性的挥发性和非挥发性的次级代谢产物,如木霉素、胶霉毒素、绿木霉素、抗菌肽等。在木霉的代谢产物中,抗真菌的代谢产物有70种以上。多数木霉产生的抗生物质都不止一种,如哈茨木霉可产生12种,康宁木霉9种,绿色木霉10种,钩状木霉7种,长枝木霉3种、多孢木霉2种。这些抗生物质的化学性质各不相同,包括了戊酮、辛酮、类萜、多肽、和氨基酸的衍生物等。
这些代谢产物大致可以分为3类:
第一类是具有显著挥发性的抗生素,能产生这类抗生素的木霉被认为具有显著的生态优势。有报道木霉产生的一种挥发性乙醛对病原真菌具有抗性。哈茨木霉防治立枯丝核菌的主要机制之一是产生一种挥发性的抗生素,具有椰子香味,经过鉴定为六戊烷基吡喃及戊烯基吡喃。
第二类是非挥发性抗生素,具有热稳定性。在研究哈茨木霉对立枯丝核菌的抗生现象时发现,菌株产生了挥发性代谢产物和非挥发性代谢产物,非挥发性代谢产物能抑制立枯丝核菌的生长和菌丝干物质的积累,这些代谢物可以破坏病原真菌菌丝的细胞壁和细胞膜,使细胞内物质的外渗,引起立枯丝核菌菌丝原生质凝聚、菌丝断裂解体。
第三类是肽类化合物,具有离子载体的活性。
2.1.3重寄生作用
木霉对病原菌的重寄生表现为木霉对病原菌的识别、接触、缠绕、穿透和寄生一系列连续步骤的复杂过程。在木霉与病原菌互作的过程中,寄主菌丝分泌一些物质使木霉趋向寄主真菌生长,一旦寄主被寄生物木霉所识别,就会建立寄生关系。也有实验证明寄主真菌细胞表面的特定外源凝结素在识别中起一定的作用,决定木霉菌与寄主真菌之间的专化性关系。
2.1.4诱导抗性
木霉菌还可诱导植物产生抗性。诱导抗性是指激活植物本身的防御系统而使植物能够抵御病原菌或害虫的侵害,木聚糖或其它的激发子能够诱导植物的抗病性。用生防菌株绿色木霉处理棉花种子后发现,绿色木霉穿透并定殖在棍表皮和外皮层组织中,其过氧化物酶活性升高,萜类化合物积累。研究发现,水稻喷施木霉发酵液后生长加快,植株体内多酚氧化酶和过氧化物酶活性提高,同工酶电泳时出现新的谱带,表明木霉与诱导水稻植株产生抗病性有关。用哈茨木霉接种植株根部和叶子后,控制了灰葡萄孢引起的病害,诱导抗性就是重要机制之一。虽然关于木霉菌直接诱导植物产生抗性的报道不多,但木霉菌可诱导植物产生抗性的现象却引起人们极大兴趣。因为以往关于木霉生防机制多集中于微生物间的互作,而忽视寄主植物参与,这将提供新的机理研究途径。
2.1.5协同拮抗作用
木霉菌的拮抗作用可能是两种或三种机制同时或顺序作用的综合体现。研究资料表明,用木霉处理菜百种子后,木霉菌对腐霉菌的作用包括产生抗生素及重寄生作用两种机制。木霉在产生抗生素的同时,也产生各种降解细胞壁的胞外酶以抑制土传植物病原菌的菌丝生长和孢子萌发。有科学家提出胶霉菌素-细胞壁降解酶协同效应模型,认为细胞壁降解酶的作用在于使毒素快速传递并作用于原生质膜的特定位点,起到增效作用。另外,不同的细胞壁降解酶之问也存在防同作用。
2.2促生作用
近年来人们发现生防木霉不仅对植物病原真菌具有拮抗效应,还能促进植物的生长。有大量报道指出,木霉菌对辣椒、马铃薯、莴苣、黄瓜、白菜、豌豆、花生、长春花和菊花等多种作物有促生效应。其作用机理包括以下几种方式:
2.2.1木霉菌与根际微生物的相互作用
木霉菌能与其他根际微生物相互作用来抑制土壤中的病原菌,使植物充分生长,而使植物的生长潜能得以发挥。如有报道深绿木霉和一种菌根菌混合处理对植物的刺激生长作用。结果指出,深绿木霉单独处理对终极腐霉无抑制作用,但它与菌根菌混合后,能抑制终极腐霉,促进植物的生长,证明植物根际微生物菌根菌在深绿木霉促进植物生长过程中起着关键作用。还有报道用哈茨木霉防治豌豆根腐病的试验中发现,哈茨木霉的防病促生作用与豌豆根际土壤中存在的荧光假单胞菌密切有关。上述研究提示,木霉对植物的促生长作用与木霉和根际微生物的相互作用密切有关。
2.2.2木霉菌的强根定植能力
木霉的根际定植,即木霉菌能随着根一起生长延伸。木霉在植物的根际分泌一些物质或溶解植物根际周围的一些营养物质同时木霉分解许多难降解的物质,为植物提供所需要的营养,从而促进植物的生长。根际能力强的木霉菌株能有效地利用复杂的碳水化合物如棉绒、纤维素、木质素及木聚糖作为碳源,菌丝在根表面生长较快,能随着根的生长进行拓展。
未经诱变的木霉菌株只能拓展到根长的3cm以内,而经过诱变的获得强根际定植能力的木霉菌株则拓展到整个根部,直至根尖。根际能力强的哈茨木霉菌株在植物根部竞争和拓展能力显著强于其他菌株,菌丝能随着玉米根部拓展到22cm处。用该哈茨木霉菌株处理玉米后,玉米根部比未经处理健壮,根及茎生长量比对照平均提高66%,提示刺激植物生长是木霉菌株对植物种子或幼苗直接作用的结果,并不是在抑制其他病原菌过程中所产生的结果。还有发现哈茨木霉菌株具有溶解可溶性或微溶性矿物质的能力,通过鳌合或降解作用来溶解金属氧化物,如Mn02、Zn、Fe以及磷酸钙的溶解,促进了植物对矿物质的吸收,从而促进植物的生长。
2.2.3木霉菌代谢产物的促生作用
用哈茨木霉和康氏木霉菌丝培养物处理发芽的玉米、马铃薯及烟草,发现哈茨木霉和康氏木霉能产生一种可透过玻璃纸膜扩散的因子,刺激植株生长。用哈茨木霉的发酵产物,处理豇豆种子和幼苗,结果表明,适量浓度的哈茨木霉发酵产物对豇豆的发芽势、苗期生长、氮素利用能力、叶绿素含量均有显著的促进效果。可见,木霉代谢产物也能促进植物生长。
根据现有研究,微生物在生长过程中产生多种代谢物质,植物激素就是这些代谢物中的一种,目前公认的五大类植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。有报道通过对4个木霉菌株代谢液进行生物测定和HPLC分析表明4个木霉菌株代谢液均存在吲哚乙酸和赤霉素GA3,但代谢液中总的激素含量不高。两项测定结果表明,木霉对植物生长的促进作用中,植物激素类物质起一定的作用。将哈茨木霉接种到黄瓜的根部,观察到在哈茨木霉菌穿过黄瓜根部的外皮层时,植株的过氧化物酶和几丁质酶的活性升高,并且证明茉莉酮信号传导途径和乙烯信号传导途径参与了木霉引起黄瓜全身抗性。
总之,木霉的促生机制很复杂,不同的木霉促进植物的方式也不一样。虽然目前还没有一个公认的机制来解释木霉的促生作用,但可以肯定的是,木霉对植物的促生作用是多种机制协同作用的结果。
3木霉菌的防治对象
木霉菌具有适应性强、产孢量大、易于工业化生产、能产生多种抗生物质及溶解酶、降低病原菌产生抗药性等诸多优点,目前己广泛用.防治多种由真菌引起的植物病害,特别是对立枯丝核菌、镰刀菌、齐整小核菌、疫霉菌、腐霉菌、链格孢菌等引起的枯萎病,猝倒病、白绢病、疫病等土传病害具有较好的防治效果。此外,许多学者还将其用于防治水稻纹枯病和瓜类镰刀菌引起的枯萎病以及利用木霉对辣椒疫病的防治。木霉还可以用于叶面、花器和果实的保护,在葡萄园内用绿色木霉的孢子液于始花期至收获喷施,可以降低灰霉引起的藤蔓腐烂以及果实在储藏期的腐烂,有效地防治灰霉病。
4木霉菌的防治方法
4.1木霉菌对土传病害的防治
木霉菌制剂堆土传病害的防治包括以下几种应用途径。
4.1.1土壤处理
土壤处理是木霉防治病害较常用的方法。用此法成功防治病害的事例很多,如将木霉固体发酵后拌成土壤添加剂,用于防治豇豆的立枯病和枯萎病,防效可达80%以上;土壤中施用哈茨木霉孢子悬浮液处理土壤,田间小区防治辣椒疫病、辣椒白绢病和辣椒立枯病的效果分别为68.3%、81.2%和90.0%,防病效果明显。
4.1.2沾根或灌根
木霉菌另一个常用方法是对根进行处理,用分生孢子悬浮液对植物进行灌根或孢子悬浮液接种的固体培养基沾根进行病害防治。如在温室简栽实验中用木霉孢子悬浮液接种烟苗根部,对烟草黑胫病的相对防效可高达97.6%。用分生孢子悬浮液对植物进行灌根防病虽然有成功的事例,但是在诸多的木霉菌剂灌根和沾根的比较试验中,沾根的防效明显的高于灌根。如分别用这两种方法防治辣椒的枯萎病,结果发现沾根的防效(80.0%)显著高于灌根的防效(60.0%);防治辣椒白绢病,用孢子悬浮液灌根的防效为42.86%,而沾根的防效则为71.42%。
究其原因,是因为木霉不具侵袭力,在土壤中不能生出较多较长的菌丝,延伸到较大范围去侵染病原菌的繁殖体,故其防效差;用木霉菌剂加米糠采取沾根法有助于克服上述弱点,可使其大量直接进入根际,在根际长期定殖,提高木霉菌剂的防治效果。
4.1.3种子处理
对田间栽培作物,采用大面积土壤处理,需要大量的木霉菌剂,使用成本较大,成为限制其应用的重要囚素之一。囚此,许多研究者转而采用木霉菌剂处理种子。把黄瓜种子在木霉孢子悬浮液中浸种30min,人工接种白绢病菌11天后,黄瓜成苗率比未用木罐处理的对照增加20%;用哈茨木霉菌株发酵液浸种处理的豇豆幼苗在人工接种立枯病菌后,叶片中过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均增强,立枯病发病率也低于对照,对该病的防效可达75.66%。此外多次实验还表明,用木霉菌作种子包衣剂拌种,对于防治瓜类、茄科类、豆科类作物的苗出土前和出土后的猝倒病有特效。用木霉菌剂进行种子处理时,其防病效果受多因素的影响,主要取决于菌系、菌龄、温度、土壤种类及其微生物区系、接种体的营养地位和强度、土壤中病原菌、种植密度和播种时间等。
4.2木霉菌对植物叶、果病害的防治
木霉菌不仅能有效的抑制土传病害的危害,研究表明,其对枝叶果实病害也有较好的防治作用。体外生测试验证明,哈茨木霉和深绿木霉对杨树烂皮病菌、杨树水泡溃疡病菌、苹果树腐烂病菌、苹果枝干轮纹病菌、苹果轮斑病菌都具有较强的拮抗作用;用哈茨木霉菌株的孢子悬浮液在水稻抽穗期喷雾防治纹枯病,防效可达83.09%;利用木霉菌的孢子悬浮液叶面喷雾防治草莓灰霉病,防效在80%以上,与对照的化学农药效果相当;由于木霉菌剂在使用中无残留、无污染、对环境安全,应用于鲜食果品生产中病害防治,具有化学农药无可比拟的优势。
4.3木霉与杀菌剂结合使用的防治作用
施用生物防治时,其中一个十分重要的问题是化学农药对拮抗菌的影响。因为田间施用某些农药及其残留可使生物防治功毁一旦,而某些农药对微生物则有促生作用。木霉作为一种腐生真菌,通常要比致病真菌能抵抗一些极端的理化逆境。木霉对广谱性杀菌剂有较强的耐性,在被处理的土壤中比其它真菌定殖迅速,病原菌和土壤微生物区系又可被化学农药所减弱,因此使木霉菌防治效果更好。
大量的研究报道也证明,在土传病害的综合防治中,施用对病原菌有特异性的杀菌剂并引进耐药的木霉拮抗菌,可望对削弱植物病原菌产生有益互作并提高防病效果,较单独使用生防因子或生防因子与其它措施相结合的方法易获得成功。木霉菌和杀菌剂的结合应用可以明显增强生防效果,同时减少杀菌剂的用量,减少环境污染,降低农药残留量,减轻对环境中有益微生物的破坏。
5木霉菌的缺点
5.1有些木霉代谢产物对植物有毒性
哈茨木霉代谢产物还未见有毒性的报道,但有研究指出,绿色木霉在无土培养基上能产生对植物的生长产生消极作用的绿木霉素和胶霉毒素。胶霉毒素能抑制植物乙酰乳酸合成酶(ALS)的活性,而ALS参与支链氨基酸的生物合成,在植物培养物中加入支链氨基酸能部分地减轻胶霉毒素对植物生长产生的毒性。另外,胶霉毒素也能抑制植物的的其他一些酶的活性。木霉的某些种也产生二氢绿木霉素,二氢绿木霉素对大部分植物有毒性作用,其毒性远高于木霉的其他代谢物。将产毒菌株混合接入土壤中,其对一年生植物产生很强的毒性(但对单子叶植物的毒性较弱)。典型的表现是降低种子的发芽率和植物的根部及地上部分的重量。在多数情况下木霉对植物的抑制作用可以通过菌株的选择降低到最低点。
所以我们的验证实验中必须加入对植物生长影响的实验。
5.2木霉活性效果的影响因素复杂
木霉生防制剂木霉菌制剂多为活菌制剂,在生产应用时受到环境、土壤、施肥及栽培方法的影响,如木霉菌丝生长和产孢量随着尿素、碳酸氢铵和钙、镁、磷肥剂量的增加而下降;酸性环境对木霉菌丝生长和产孢有利,反之则有抑制作用。使用的木霉菌株抗药能力也十分关键,若菌株抗药能力不强,在田间残留的农药作用下或施用农药后,种群数量会迅速下降。因此销售地区的大田生测评价至关重要。
6木霉的登记情况介绍
因为哈茨木霉的登记品种较少,所以把木霉的登记情况全部附上以供参考,其防治对象基本相同,属于同类产品.
6.1美国的登记产品:
美国木霉产品登记情况具体如下:其中Bioworks公司是世界领先的木霉生产公司,
生产厂家
EPA No.
登记名称
登记时间
剂型
登记作物
防治对象
施用方法
Isagro USA, Inc
119208
Trichodermaasperellum Strain ICC 012
2010.2.5
原药
Biocontrol Technologies, S.L
119209
Trichodermaasperellum, strain T34
2011.10.20
12%粉剂
温室,康乃馨等非食用作物
镰刀菌
地面喷施,浸根或灌溉
119000
Trichoderma fertile strain JM41R with fermentation solids
96%原药
肥料发酵菌株
Isagros.p.a.
119207
Trichodermagamsii Strain ICC 080
2010.2.5
2.0%可湿性粉剂
镰刀菌,晚疫病,腐霉菌等
沟施,撒播,滴淋,灌溉
Isagros.p.a.
80289-10
Trichodermagamsiiicc 080 technical
2010.2.5
原药
081302
Trichodermahamatum
1996.3.25
Sellew and
Associates, LLC
119205
Trichodermahamatum TH382
1994.2.24
0.9%粉剂
盆栽混土,
腐霉属疫霉,镰刀菌,立枯丝核菌等
盆栽或温室的观赏植物或蔬菜
Sellew& associates llc
74205-3
Trichodermahamatumisolate382
2010.7.14
0.9%
温室土壤
白粉病
Bioworks, Inc
119202
TrichodermaharzianumRifai (variety); KRL-AG2 (strain)
1990.11.27
温室,苗圃的食品或饲料作物
引起植物根部病害各种真菌
种子处理,土壤或草皮处理
Bioworksinc
68539-7
Rootshieldwp biological fungicide
2008.8.14
1.15%
WP
黑莓,罗甘莓,树莓等等上百种作物
根腐病,镰刀菌、腐霉菌等十几种病害
BINAB Bio-Innovation AB, Sweden
128902
Trichodermapolysporum (ATCC 20475)
1989.7.24
观赏植物或森林
树木伤口感染真菌
用前用水混匀,然后把悬浮液涂抹于伤口
BioWorks, Incorporated
176604
Trichodermavirens strain G-41 (12.1%) (ATCC 20906)
2012.1.23
可湿性粉剂
各种农业,温室和苗圃作物
各种土壤真菌病害,如丝核菌和枯萎病
BINAB Bio-Innovation AB, Sweden
128903
Trichodermaviride (ATCC 20476)
198.7.24
观赏植物或森林
树木伤口感染真菌
用前用水混匀,然后把悬浮液涂抹于伤口
119201
TrichodermaviridesensuBisby
1993.7.30
119203
TrichodermaviridesensuBisby with polysporumRifai
6.2我国的登记产品:
我国目前只有美国拜沃股份有限公司登记的两个产品,如下:
生产厂家
登记证号
登记名称
总含量
剂型
登记作物
防治对象
施用方法
美国拜沃股份有限公司
PD20140319
哈茨木霉菌
3亿CFU/克
可湿性粉剂
番茄,观赏百合
猝倒病,立枯病,根腐病
灌根,浸泡种球
美国拜沃股份有限公司
PD20140320
哈茨木霉菌
300亿CFU/克
母药
Nemacid NEMATICIDE
Nemacid 蜡蚧轮枝菌酶杀线虫剂
LABIOFAM公司的产品介绍:
It isobtained from the effluents coming from the fermentation of theentomopathogenic fungus Lecanicilliumlecanii. It is used for the control ofnematodes.
Whatare the pests it controls?
It isespecially advisable for the control of the gilled nematode Meloidogyne incognita.
Howdoes it?
Itcauses lysis in nematodes based on the presence of proteolithic enzymes.
Howis it used?
Inopen guava plantations, with an effectiveness between 95 – 100 % for anapplication dose of 60 Kg/ hectare.
Whatare the advantages attributed to it?
Harvestmay take place after its application. It does not affect people when it isapplied.
产品调查
1背景介绍
从资料可得:Nemacid从昆虫致病真菌蜡蚧轮枝菌的发酵液中提取得到的,其主要成分是蛋白水解酶,该酶通过溶解线虫细胞达到防治线虫的目的,属于酶制剂。
蜡蚧轮枝菌是一种常见的虫生真菌,隶属于真菌门,半知菌亚门,丝孢纲,丝孢目(又名丛梗孢目),丛梗孢科,轮枝孢属,分布范围极广,最早于1861年在斯里兰卡首次发现,是咖啡蜡蚧的寄生菌。蜡蚧轮枝菌在自然界普遍存在,资源丰富,是蚜虫类、蚧类和粉虱的重要病原真菌,除寄生同翅目害虫的重要种类外,还可寄生螨类、蓟马和线虫等,不同菌株的致病性、毒力、寄主范围、杀虫谱等具有多样性。
根结线虫是植物根系定居性内寄生物.繁殖力强、适应性强,是当前主要的农作物病原线虫之一。从世界范围内看,根结线虫为害其寄主作物的损失率约10%,发生严重的田块损失达50%、70%以上,个别地块甚至整个植株死亡。迄今已报道的根结线虫达80余种.其中有4个种.即南方根结线虫、花生根结线虫、爪哇根结线虫及北方根结线虫发生较为普遍,它们造成的经济损失占整个根结线虫所引起的农作物损失的90%以上。
2作用机理
2.1根结线虫对植物的危害
根结线虫对寄主植物的致病作用大致可归纳为4个方面:
①机械损伤,根结线虫直接取食寄主植物所造成的伤口而引致的损伤。但机械损伤对寄主植物的为害不是主要的,仅仅是局部的影响。
②巨型细胞的形成,侵染性2龄幼虫侵入寄主根后在某些细胞上取食,并注入食道腺分泌物,使邻近其头部的细胞异常.细胞核发生多次有丝分裂,形成多核的大细胞即巨型细胞。形成巨型细胞的细胞本应成为输导组织的组成部分,因此在韧皮部的连续性上造成破坏,使水分与养分的输导受到干扰。
③根结的形成,根结线虫食道腺分泌物可能含有生长调节物质或刺激寄主植物产生生长调节物质,刺激线虫寄生部位的皮层和中柱细胞反常分裂,致使根组织膨大形成根结。对根的输导系统造成更大的危害。
④对寄主植物地上部的危害,根结线虫食道腺分泌物能够抑制寄主植物地上部顶端优势的形成,加之地上部水分与养分输导受阻,因而植株矮化发黄,成为根结线虫病典型的地上部症状。
2.2蜡蚧菌的致病机理
蜡蚧菌对昆虫的致病机理与其他病原真菌相似,如蜡蚧菌对蚜虫的侵染过程分为6个阶段:1-孢子着落于虫体表面,2-孢子萌发,3-表面菌丝的铺展,4-侵入表皮,5-侵害发展,6-次生分生孢子的形成。当分生孢子或菌丝落于虫体表面时,在适温和空气相对湿度95%-100%,或体表有自由水存在的条件下,孢子很容易萌发,并穿透寄主表皮。
昆虫的体壁或卵壳是防御土壤微生物侵入的有效屏障,主要是由蛋白基质和分布其中的几丁质组成,蛋白质的类型和数量在不同种类的昆虫组织和生长阶段中是不断变化的,为了能穿透这种复杂而多变的结构,昆虫病原真菌能分泌一系列不同的体壁降解酶类,包括脂酶、几丁质酶、蛋白酶等。
蜡蚧菌侵染虫体时,必须突破植物寄生线虫的角质层或卵壳才能消解其寄主内部组织,侵入的机制可能是由机械压力与酶解作用共同完成。孢子萌发过程中会产生蛋白酶、几丁质酶、脂酶、酯酶和淀粉酶等胞外酶,上述酶中,蛋白酶对体壁的降解在影响侵入过程的因素当中被认为是最主要的,因为蛋白质是构成昆虫表皮的主要成份。胞外蛋白酶能通过降解寄主表皮的蛋白质促进菌丝或孢子穿透寄主表皮,从而实现入侵.降解昆虫表皮的过程分为以下三个阶段:(1)酶分泌后被吸附到表皮上,该吸附过程多半由于表皮中羧基的作用;(2)蛋白酶的作用位点与表皮蛋白酶的专性肽链序列对接;(3)表皮肽片段被降解成氨基酸,从而为真菌的生长提供营养。
2.3蛋白酶的防效机理
资料介绍本产品为蛋白水解酶,不含其他酶类,蛋白酶是一类可以催化蛋白质水解反应的酶,广泛存在于各种生物体中。根据国际生化与分子生物学联合会酶学委员会的酶分类原则,蛋白酶属第3大类(水解酶类)的第4亚类,按蛋白酶作用方式可分为外切酶和内切酶,外切酶水解肽链末端的氨基或羧基邻接的肽键:而内切酶刚好相反,它只能水解肽链内部的肽键;按最适pH值可以分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶;按催化机制,特别是根据酶活性中心起关键作用的催化基团,可将其分为四大类:丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶和金属蛋白酶。从已给的资料中无法知道该产品属于什么类型的蛋白酶。
食线虫真菌侵染线虫过程中产生蛋白酶的作用可能比几丁质酶更为重要。植物寄生线虫体壁外层角质层主要由蛋白质组成,线虫卵壳是由外层卵黄磷蛋白层,中层几丁质层,内层类脂层3部分组成,几丁质层是几丁质微原纤维包埋于蛋白基质(占成分60%)中组成的。在线虫寄生真菌中.己发现的蛋白酶是大部分致病株系侵染初始所产生的唯一酶,此后才普遍产生几丁质酶。食线虫真菌产生的蛋白酶在穿刺消解线虫体壁蛋白或卵壳中外层卵黄磷蛋白层和几丁质层中蛋白基质中具有类似的作用。
3防治对象
蜡蚧菌的寄主范围广,能寄生蚧类、蚜虫类、螨类和粉虱,还可寄生鳞翅目的一些害虫、蓟马及线虫等。本产品为蜡蚧菌的胞外酶,登记对象为根结线虫,尤其对南方根结线虫特别有效。登记作物为番石榴(又名芭乐)。
番石榴根线虫病在苗期极少出现,主要在种植半年之后显现病症。发病较重的果苗,叶色萎黄、叶片稀少、生长缓慢,冬天整株叶片呈紫红色。病株根系肿胀呈鸡爪状、表皮变褐,主根肿大腐烂,须根着生大大小小的肿瘤,吸收根(白根)可见细小如针头大的侵入点,最后整个根系腐烂,失去生命力,地上部分随即枯死。
高温时症状最明显,干旱时病情更严重,重病株严重矮化、叶片发黄下垂以至枯死。发病株根系自下而上布满“根瘤”(虫瘿),剖开虫瘿,可见大大小小的根线虫,虫体呈乳白色蛔虫状,长约2~5毫米×0.01~0.02毫米,有时肉眼可见。
4防治方法
根结线虫传统防治方法包括轮作、抗线虫品种选育、杀线虫药剂和高温物理灭杀等方法。其中化学杀线虫剂包括非熏蒸性杀线剂如涕灭威、克线磷等,对土壤和植物产品的残留毒性高,以及对人畜不安全,已被禁用。熏蒸性杀线剂如溴甲烷虽然对土壤的残留毒性不高,但会严重破坏土壤微生物种群,对有益微生物产生严重影响。
根结线虫病害的生物防治开始于1938年Linford利用捕食线虫真菌对凤梨根结线虫的防治,此后人们一直致力于将高效天敌生物引入土壤控制植物根结线虫的危害。生物防治措施的最终目标也并不是希望能象化学杀线剂一样把线虫直接杀死,而是通过增加拮抗物的活性,使线虫的群体数量保持在比农田土壤内危害作物的线虫群体低很多的水平上。
这类蛋白酶制剂的剂型多为颗粒剂,洒在土壤中混匀使用。
5酶制剂的缺点
该产品为酶制剂,酶制剂的缺点主要在以下两个方面:
5.1多种因素影响酶活
酶制剂本身是一类蛋白质,影响蛋白质的任何因素都会影响酶制剂的活性。作为制剂保存时,酶活一定要低,因为其自身也是蛋白质,会发生自身水解。而施用后对周围环境因素要求较高,酶制剂的活性随温度的升高而增加,但当温度高到一定程度时,又使酶变性而丧失活性。一般酶活性的最适温度为30~45℃,超过60℃时酶会变性,丧失活性。pH酶活性也有影响,在其他条件不变时,酶在一定的pH范围内活性最高。一般酶活性的最适pH接近于中性(6.5~8.0)。但也有例外,如胃蛋白酶的最适pH为1.5。
金属离子和有机溶剂对活性影响较大,分别表现为不同程度的抑制或激活作用,如有报道Mn2+、Na+、Fe3+在一定程度上表现出对某蜡蚧菌蛋白酶有激活作用,有机溶剂则大部分都对该蛋白酶有不同程度的抑制作用。不同金属离子对酶的活性有不同影响。即使是同一种金属离子在不同浓度范围所起的作用也存在差异,因为酶的构象靠酶分子中的次级键来维系,反应体系中的金属离子或有机溶剂可与酶的必需基团结合或发生反应,改变其疏水性进而影响酶分子构象,最终导致酶活性的改变。因此进行田间试验至关重要,不同土壤的酸碱度,农药残留,重金属残留都将直接影响药效,在分析田间试验数据时,这些因素必须加以考虑。
5.2持效时间短
直接施用微生物的活性代谢物可以避免活体生防菌剂的诸多不足,如高产菌株自身的不稳定性和对环境的适应与定植问题,活菌对当地生态的潜在威胁等。但同时也少了很多优点,如不能像活菌制剂一样不断生长繁殖进而达到长效防治的目的,有报道效果较好的微生物菌剂防效期可达8月之久,活菌制剂最主要的优点是长期进行拮抗菌的施用,可以改变土壤微生物环境,进行达到良性的生态平衡。总之各有优劣,应根据当地实际情况进行生防产品的选择。
6登记产品介绍
6.1全球主要产品:
国际上根结线虫生物防治的主流产品是淡紫拟青霉。根结线虫的生物防治是从二十世纪70年代法国利用强壮节丛孢生产出第一个商品制剂Roxya1300K用于防治蘑菇茎线虫开始的,改产品可降低食真菌茎线虫的群体,增加某些品种栽培蘑菇的产量。拜耳在2013年曾收购德国PRPOHYTA GmbH.INC公司的BIOACT杀线虫剂,有效成分是淡紫拟青霉251菌株,防治根结线虫,香蕉穿孔线虫,包囊线虫和根腐线虫,先正达在2012年收购美国PASTEURIA BIOSICIENCE.INC公司的三个杀线虫剂产品,有效成分为巴氏杆菌,防治刺线虫和草皮针线虫。
查询美国EPA登记网站,没有蜡蚧轮枝菌的相关登记产品.
6.2我国的登记产品:
我国尚无蜡蚧轮枝菌的活菌或代谢产物产品登记,根结线虫生物农药的登记产品如下:
生产厂家
登记证号
登记名称
总含量
剂型
登记作物
防治对象
施用方法
德强生物股份有限公司
PD20110951
淡紫拟青霉
5亿活孢子/克
颗粒剂
番茄,草坪
根结线虫
沟施或穴施
江苏省新沂中凯农用化工有限公司
LS20120060
蜡质芽孢杆菌
10亿CFU/克
悬浮液
番茄
根结线虫
灌根
成都新朝阳作物科学有限公司
PD20132132
氨基寡糖素
0.5%
水剂
根结线虫
黄瓜
灌根
云南陆良酶制剂有限公司
PD20070381
厚孢轮枝菌
2.5亿个孢子/克
微粒剂
根结线虫
黄瓜
穴施
Azofert FERTILIZER
Azofert 根瘤菌剂
LABIOFAM公司的产品介绍:
It isindicated for leguminous plants. It contains bacteria which are native to thesoil (rhizobiums), with a highlevel of purity, efficiency and biological stability. It has been successfullytested in different edaphic climatic conditions. Unlike different inoculants,in bacterias it induces high concentrations of nodulation factors whichpotentisize its nodulating action and its efficiency in the biological fixationof nitrogen. It is very useful for soy plantations, where it substitutesbetween 80- 100% of mineral nitrogen.
How does it act? Thesesoil bacterias of establish a symbiotic relationship with the plant, formingnodules in its roots, where they receive carbonated compounds from the plantthat they use in their nutrition and at the same time the atmospheric nitrogenis fixed and supplied to the plant in assimilable forms.
How is it used?It is applied on the seeds at the moment of sowing. It has been especiallysuccessful in adverse conditions such as drought, acid soils and lowtemperatures.
What are the advantages attributed toit? It provides the plant with nitrogen inassimilable forms. It increases crop growth and yield. It avoids theapplication of mineral fertilizers. It helps protection by inducing defensemechanisms. It decreases the effect of abiotic stress. It contributes to thebiological recovery of soils and to their conservation.
Control: Not inoculated. Inoc.1: Inoculumnot introduced. Inoc.2: Azofert.
产品概况:
从资料可得:Azofert是按照肥料登记的,其主要成分是一种根瘤菌,该根瘤菌可以被诱导高浓度的结瘤因子至豆科植物结瘤固氮,介绍可替代80-100%的矿物质氮。
根瘤菌介绍:
1背景简介
根瘤菌是一类广泛分布于土壤中的革兰氏阴性细菌,它可以侵染豆科植物根部形成根瘤,固定空气中的分子态氮形成氨,为植物提供氮素营养。豆科植物与根瘤菌独立存在时,不能利用大气中的N2:而当根瘤菌侵入豆科植物的根细胞并在其内迅速增殖后,可产生类菌体,并在根瘤内出现豆血红蛋白,同时具备类菌体和豆血红蛋白的根瘤便具有固氮能力。豆科植物与根瘤菌形成的共生固氮体系可补充或代替土壤中缺少的氮肥。
结瘤因子是一类由根瘤菌分泌的信号分子,它们在结瘤的起始阶段和根瘤菌、豆科植物相互识别的过程中都发挥重要的作用。结瘤因子的结构为类脂壳寡聚糖结构,其基本骨架是由3~5个β-1,4-糖苷键连接的乙酰氨基葡萄糖寡聚体,在非还原端酰胺基团脱乙酰基的氨基上连接一个C16~20的不饱和脂肪酸,同时还有一些基团被修饰如连接脂肪酸链的氨基甲基化和非还原端的羟基甲基化、酰基化,还原端的羟基磺酸化或连接上其它单糖。
2作用机理
根瘤菌和豆科植物之间的信号传递、相互识别、基因的顺序表达和调节与根瘤形成、发育和固氮作用大小有错综复杂的联系。根瘤形成的过程首先需要细菌在根际周围繁殖,然后由趋化作用向植物分泌液周围发展,接着附着在根毛表面并侵染根毛的皮层细胞,根瘤菌与豆科作物之间信号物质的相互交流识别在早期结瘤过程非常重要,相互作用的具体过程包括:
(1)根瘤菌先在植物根际周围生长繁殖,在适当的条件下它们向根部移动并附着其上,该过程包括趋化作用以及水流作用。
(2)植物在根际分泌黄酮类物质(也有可能是其他的信号分子)。
(3)植物信号分子与细菌组成型结瘤基因nodD的产物结合,启动根瘤菌结瘤因子的生物合成作用。
(4)已合成的LCOs的结构决定宿主植物与根瘤菌相互识别的专一性,不同根瘤菌的LCOs具有不同的结构,这决定了根瘤菌与其宿主植物间的专一性识别作用。,
(5)结瘤信号分子与植物表面特异性受体结合,此过程可能涉及细菌分泌的蛋白质以及植物凝集素与细菌胞外多糖的相互作用(图1所示),这种相互作用会引起豆科植物根毛卷曲、变形并导致细菌侵染线的形成。
(6)植物的结瘤素基因先后进行表达,根瘤形成,固氮作用开始。
根瘤形成示意图。
1:根瘤菌;2:结瘤因子;3:根毛;4:结瘤因子受体;5:根毛变形;6:侵染线形成;7
根瘤形成:8:根瘤;n=l~3。
3作用对象
根瘤菌可以提高大豆的结瘤数和大豆的固氮水平,增加大豆产量,提高大豆蛋白质含量。由根瘤菌分泌的结瘤因子处理玉米,水稻,甜菜,大豆,菜豆和棉花等作物的种子,发现结瘤因子对种子发芽率和幼苗生长速度都有提高。结瘤因子处理72h大豆后其发芽率提高到90%,而对照只有40%;结瘤因子对谷物也有类似的效果,结瘤因子对玉米的芽和根的生长都有显著的促进作用。用结瘤因子处理苜蓿的根部和种子可以显著增加结瘤。此外,结瘤因子也有抗植物真菌病的效果。在大豆根部施用结瘤因子使扩散叉丝壳菌对大豆的致病率达到最低。综上所述,结瘤因子可以作为一种生长调节剂应用于农业
4使用方法
本产品是作为种衣剂使用,一般根瘤菌都作为种衣剂使用,提取的结瘤因子可以在苗期喷施。
5根瘤菌的局限
实验证明温度对结瘤因子的产量有影响,同时研究表明酸性条件和中性条件下根瘤菌产生的结瘤因子有显著差异,如有一种根瘤菌在酸性条件下产生52种不同结瘤因子,在中性条件下产生29种结瘤因子,其中有15种结瘤因子为两种条件下共同产生的。本产品也注明在在干旱,酸性土壤和低温的逆境下使用特别有效。所以使用时需注意土壤环境和气候条件。
6登记产品介绍
我国根瘤菌微生物肥料正式登记产品共42个,包含复配和单剂。
从登记名单中随机选择几个产品列举:
企业名称
产品通用名
产品商品名
产品形态
有效菌种名称
技术指标(有效成分及含量)
适用作物/区域
登记证号
襄樊绿馥欣生物工程技术发展有限公司
微生物菌剂
绿馥欣复合微生物菌剂
粉剂
巨大芽孢杆菌、圆褐固氮菌、胶冻样类芽孢杆菌、花生根瘤菌
有效活菌数≥2.0亿/g
大豆、芹菜、水稻、大蒜
微生物肥(2002)准字(0052)号
领先生物农业股份有限公司
微生物菌剂
花生根瘤菌剂
粉剂
花生根瘤菌
有效活菌数≥2.0亿/g
花生
微生物肥(2003)准字(0077)号
海城市嘉禾生化工程有限公司
微生物菌剂
固氮菌剂
粉剂
田青茎瘤根瘤菌
有效活菌数≥2.0亿/g
甘蓝、水稻、番茄、黄瓜、玉米
微生物肥(2003)准字(0092)号
领先生物农业股份有限公司
微生物菌剂
大豆根瘤菌剂
粉剂
大豆根瘤菌
有效活菌数≥2.0亿/g
大豆
微生物肥(2004)准字(0130)号
领先生物农业股份有限公司
微生物菌剂
牧草根瘤菌剂
粉剂
苜蓿根瘤菌
有效活菌数≥2.0亿/g
苜  蓿
微生物肥(2005)准字(0154)号
领先生物农业股份有限公司
微生物菌剂
牧草根瘤菌剂
粉剂
苜蓿根瘤菌
有效活菌数≥2.0亿/g
苜  蓿
微生物肥(2005)准字(0154)号
从上表可以看出,领先生物农业股份有限公司是一个根瘤菌的主要登记公司,其共有肥料产品正式登记15个,涉及各个方面,该公司成立于1999年,总部位于河北秦皇岛经济技术开发区,是一家从事节能环保型新型肥料制品研发、生产企业,目前已经是国家级高新技术企业。具有了国内领先的豆科根瘤菌剂产业化工艺,在中国率先实现豆科根瘤菌剂产业化生产。
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