微生物除草剂防控杂草

化学除草剂为我国的粮食生产做出了重大贡献。但是长期大量重复使用化学除草剂也带来了环境污染、残留药害、杂草抗药性等负面影响。截至2011年8月31日,全球已有200种杂草的365 个生物型对20类化学除草剂产生抗药性。同时,随着生活水平的不断提高,人们对有机食品的需求日益增加,有机食品的生产不能使用化学除草剂。另外,随着人类环保意识的不断提高,要求减少化学除草剂使用的呼声也日益强烈。这些都促使人们开发新型的环境友好型的生物除草剂。

微生物除草 

微生物除草剂利用杂草病原菌活体或其代谢产物进行杂草防治,是将杂草病原菌活体或其代谢产物加工成一定的剂型,在适宜的防治时期(杂草易感病时期)使用,防治杂草。微生物除草剂根据其活性成分可以分为两大类:一类是利用微生物活体生产的活体微生物除草剂一类是利用微生物代谢产物生产的微生物源除草剂。而狭义微生物除草剂通常就指活体微生物除草剂。 

由于微生物除草剂是利用植物病原菌来防治杂草,这些植物病原菌都是当地生态环境中自然存在的。因此,微生物除草剂对环境的毒害作用相对较小。微生物除草剂由于其寄主专一性较强,因此对其他作物相对安全。微生物除草剂由于其寄主是杂草, 因此对人和动物的毒性相对较低;另外,与化学除草剂相比,微生物除草剂的研发成本较低。微生物除草剂来源非常丰富,我们可以从自然感病杂草植株上分离获得杂草病原菌,也可以从其他自然感病植物上分离获得有除草潜力的植物病原菌;而且,由于微生物生长繁殖快,微生物除草剂比较容易大批量生产。总的来说,微生物除草剂具有环境友好、无毒或低毒、无污染、易于生产等优点, 符合可持续农业发展需要。 

严格意义上的微生物除草剂的研究始于20世纪40年代。与此同时,化学除草剂的研究也突飞猛进,为人类粮食生产做出重大贡献,这在一定程度上延缓了微生物除草剂研究的进展。但是大量化学除草剂应用到农田,残留药害、环境污染以及抗性杂草问题日趋严重。这些又促进了微生物除草剂的研究,取得一定的进展。

微生物除草 

迄今为止,已经注册登记的微生物除草剂大约有16个。由于微生物除草剂保存、使用条件等方面要求比较高,使用范围受到一 定的限制,因此市场有限,对商家的吸引力不是很大。因此,有些微生物除草剂品种已经不再生产,如美国的DeVine@、Collego,rM、 CAASSTTM、Dr BioSedge,加拿大的BioMal@等。目前市场上可以买到的微生物除草剂产品有荷兰的BiochonTM,加拿大的Chon- troITM、Myco-Tech rM,它们都是真菌Chondrostereum purpureum 的制剂,用于防治森林里的灌木(或乔木)杂草( woody weeds)如黑樱桃(Prunus serotzna)、桤木(Alnus sp.)、白杨(Populus sp.) 等;日本研制成功的Camperico rM是细菌Xanthomonas campestris pv poae的制剂,用于防治高尔夫球场上的草坪杂草早熟禾(_P da annua);SarritorTM是加拿大注册登记的一种真菌除草剂,其活性成分是Sclertinia mznor菌丝体,用于防治草坪杂草蒲公英(Ta- raxacum o,icinale)。Sar ritorTM在加拿大之所以能注册登记成功,除了其对蒲公英等杂草的高效防治外,还得益于政府对化学除草剂2,4-D等在公共绿地上的禁用政策。SarritorTM适宜使用时期为春季或秋季,适宜温度为18℃~24℃,施用时将SarritorTM颗粒直接撒施到有蒲公英等阔叶杂草危害的草坪上,施用12小时内最好遇雨水,否则需人工浇水。 

虽然当前已经商品化的微生物除草剂产品很有限,但是微生物除草剂的研发对减少化学.除草剂的使用仍发挥重要作用。因此,微生物除草剂的研究依然得到世界各地科研人员的重视。稗草是稻田恶性杂草之一,若不加以防治对水稻产量将造成严重影响。水稻田的湿润环境适宜微生物除草剂的应用,因此稻田稗草微生物除草剂的研究受到科研人员的关注。利用稗草病原真菌开发微生物除草剂的研究取得进展。世界各国已采集到并显示出较好的应用前景的稗草病原菌有稗叶枯菌(Helminthosporium sati- vum)、刺盘孢(Colletotrichum graminicola)、弯孢(Curvularia lunata)、链格孢(Alternaria alternata)、平脐蠕孢(Bipolaris maydis,Bipolaris australiensis)、尖角突脐孢(Exserohilum monocerus)。其中对尖角突脐孢的研究在日本、菲律宾国际水稻研究所以及加拿大都投入很大的力量开展研究,目前攻克的难点集中在孢子生产和适宜剂型上: 

中国水稻研究所自20世纪90年代后期开始稻田稗草微生物除草剂的研究工作,从自然感病杂草标样上分离获得大量稗草病原真菌,其中长蠕孢稗草专化型(Helminthosporium gramineum Rabenh.f.sp. echinochloae,HGE)对稗草有较强的致病力,且对水稻、小麦、玉米、油菜等作物安全,具有开发稻田稗草微生物除草剂的潜力。