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广东白僵菌防治马尾松毛虫的研究生产历程及问题

时间:2015-01-22 来源:未知 作者:学术堂 本文字数:5059字
论文摘要

  白僵菌( Beauveria bassiana) 可寄生15 目149 科的700 多种昆虫和蜱螨类,并且有重复感染和扩散作用,是当前世界上防治害虫应用较广的一种虫生真菌[1]。广东省在 20 世纪 50 年代开展应用白僵菌防治松毛虫( Dendrolimus) 研究,70 年代在全省范围内广泛应用,生产工艺和产品质量逐步提高。白僵菌在以马尾松毛虫( Dendrolimus punctatus) 为主要对象的害虫防治中发挥了较大作用,成为广东省生物防治的主要手段[2-4]。

  1 白僵菌在广东省的研究生产历程

  1. 1 白僵菌防治马尾松毛虫的研究与应用

    1958 年,广东省林业科学研究所开始进行白僵菌杀虫剂和规模化生产工艺研究,并开展林间防治马尾松毛虫的试验。1970 年国家林业部在广东省新会县召开南方 8 省( 区) 白僵菌防治马尾松毛虫现场会,组织推广白僵菌。1975—1979 年广东省林业科学研究所开展了白僵菌激光诱变育种研究,提高了菌粉毒力。

  1978 年广东省林业厅森防站与广东省林业科学研究所合作,研制出白僵菌油剂,于 1981 年 2 月在阳江县首次进行了大面积超低容量喷雾飞防马尾松毛虫,面积达 1 600 hm²,杀虫率达82. 5%; 1982 年,在广东全省14个县用飞机喷洒白僵菌油剂 77 架次,面积达 1. 77 万 hm²,杀虫率达 80. 2%[2]。1984 年又研制出白僵菌乳剂,用于进行超低容量喷雾飞防马尾松毛虫,防治越冬代松毛虫 4. 8 万 hm²,防治成本比使用油剂下降13. 6% ,比使用粉剂降低 76. 5%[2]。2 项研究成果均获广东省科技进步奖,白僵菌油剂还获得国家科技进步奖。1985 年 1 月,广东省标准计量管理局发布《白僵菌粉剂企业标准》,使全省生产菌粉实行标准化。90 年代,在研制出白僵菌乳剂的基础上,又应用白僵菌油剂、纯孢子粉与灭幼脲胶悬剂复配,并不断改良白僵菌生产工艺,提高防治效果和菌粉质量,1999 年白僵菌生产工艺规范化的研究获广东省科技进步奖。

  随着白僵菌生产及应用技术水平的不断提高,广东省应用白僵菌防治马尾松毛虫的面积不断增大,效果也不断提高,1976—1987 年,马尾松毛虫年均发生面积 26. 6 万 hm²,年均喷菌面积 13. 3 万 hm²,约占马尾松毛虫防治面积的 70%。1988—1994 年,马尾松毛虫为害达到历史高峰,年均发生面积为 35. 42 万 hm²,白僵菌生产和应用也达到历史高峰,年均防治面积 22. 17 万 hm²,年均使用白僵菌粉约 500 t。1995 年以后,随着马尾松毛虫发生预测预报水平的提高,广东省坚持以白僵菌为主进行综合防治,在虫源地集中放菌,并结合大力推广灭幼脲粉剂等无公害措施,使林地长期保持一定的病菌密度,在虫口上升时不易形成发病中心,广东省马尾松毛虫发生面积从最高峰的 66. 67 万多 hm²控制到近几年的 2 万多 hm²( 表 1) ,保持有虫不成灾,全省马尾松毛虫发生周期延长。由此可见,白僵菌是广东省控制马尾松毛虫的一种有效防治手段。
论文摘要

  1. 2 白僵菌的生产和使用方法

  1969 年广东省在新会县建立了全国第一个白僵菌生产厂,同年肇庆市林业科学研究所也建立了白僵菌厂,1979 年 10 月建立了高州县白僵菌厂,1990 年建立了潮阳市林业白僵菌厂。但目前生产厂家仅存潮阳市林业白僵菌厂,广东省生产使用白僵菌也从最高时的逾 500 t/a 下降到现在的 60 t/a。白僵菌生产采用固体双相发酵生产工艺,即采用液体发酵生产菌丝、节孢、芽孢,再接种到固体培养基上进行固体发酵产生分生孢子,生产步骤为: 斜面菌种—摇瓶一级液种—二级种子罐液种—三级发酵罐液种—四级固体开放培养—干燥处理—高孢粉提取—常规菌粉[5]。潮阳市林业白僵菌厂具备年产白僵菌粉剂( 含量50 亿/g) 200 t 和高孢子粉( 含量 1 200 亿/g) 4 t 的能力,目前每年只生产 60 t 左右,生产处于不饱和状态。

  广东省越冬前的 11 月和越冬后的 2—3 月马尾松毛虫白僵菌病极易流行,此时施放白僵菌粉剂效果最好; 夏、秋高温季节也易引起马尾松毛虫白僵菌流行病[3,7],导致马尾松毛虫虫口密度低或处于衰退期,此时可利用白僵菌对其的传染致病作用来进行预防。防治过后残存的马尾松毛虫仍可能再繁殖,因此施用白僵菌的林地在下世代仍有再次发生虫害的可能,尤其是在马尾松毛虫增殖期内。

  广东省利用白僵菌防治马尾松毛虫的历史很长,使用的方法多种多样,先后试制了白僵菌油剂、乳剂、粉剂和复合剂[7],并采用地面喷粉、喷雾、放带菌活虫、放粉炮、飞机常规喷粉、低量和超低量喷雾等方法,进行了大规模的防治,取得了较明显的控制效果。目前全省马尾松毛虫维持在较低水平,基本未造成大的灾害。

  2 存在问题

  白僵菌分布广,致病力强,持续效果好,生产工艺简单,使用方便。广东省在白僵菌生产和应用研究上取得了多项技术成果,白僵菌生产工艺相对规范,质量相对稳定,在防治马尾松毛虫上进行了较大规模地应用,取得了巨大成绩,但仍存在问题与不足。

  2. 1 资金投入渠道少

  长期以来,广东省白僵菌厂主要依靠林业主管部门下达生产计划,没有明确的经费渠道,也没有主动开发市场,产品质量的好坏不影响其在林业市场上的占有率。近年来,随着《政府采购法》的颁布实施,农药供应必须履行政府采购,林业部门不能下达生产任务,厂家在生产销售环节又不能得到更多的市场回报,造成白僵菌厂生产资金严重短缺,生产厂家举步维难。

  2. 2 白僵菌作坊式生产离登记仍有较大差距

  广东省现仅有潮阳市林业白僵菌厂仍在经营,虽然工厂在白僵菌生产工艺上进行了较大改进,产品质量有了明显提高,白僵菌粉剂应用成效明显,但是工厂的生产工艺、设施和设备在“八五”攻关项目完成后一直得不到改进,还是小作坊生产,管理人员和生产技术工人流失,厂房和设备陈旧,设施设备不配套,处于半机械化常规生产水平,产品剂型单一,产品质量达不到保质要求,规范化、商品化程度低,难以达到农药安全生产要求,离农药生产登记要求差距仍较大。工厂目前已很难继续经营。

  2. 3 企业化管理程度低

  潮阳市林业白僵菌厂最初是作为潮阳林业局下属的独立核算事业单位而设立,随着行政事业单位改革的深入,工厂从潮阳市林业局剥离出来,既不属于事业单位,又不能作为企业经营,现有管理人员和职工 8人,大部分接近退休年龄,每年白僵菌生产时间不到 3 个月,平常只能通过生产香蕉试管苗、销售日用品等维持生存,对设备更新改造和工艺水平提高无能为力,造成白僵菌生产不能获得生产许可,不能参与市场竞争的现状。由于缺乏生产许可证书,当地质检和工商部门据此不通过白僵菌厂经营执照年检,白僵菌厂面临关闭停产,缺乏发展的动力。

  2. 4 生产使用技术有待进一步改进

  广东省白僵菌生产菌种经过人工长期多代转接培养,虽每年有复壮,但菌株毒力仍存在退化现象。而且由于生产工艺水平低,春季生产的产品易感染杂菌,质量受到一定的影响。同时白僵菌粉剂的有效成分为微生物活体,研制剂型的过程中很容易导致菌种失活。受山区水源影响,广泛使用的剂型以粉剂为主,人工地面喷施手段落后,造成菌粉大量浪费。受施药时和施药后的温度、湿度及风等因子的影响,使用效果也时好时坏,不同区域的施药效果也有明显不同。

  3 对策与展望

  党的十八大报告提出要大力推进生态文明建设,树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展。白僵菌作为当前世界上防治害虫应用较广的一种虫生真菌,在我国农、林业有害生物控制中取得了较为显着的成效,是广大林农最熟悉、使用方法最简单的生物农药,在保持生物多样性、实现森林资源永续利用方面作用明显,具有广泛的发展前景。

  3. 1 加强白僵菌制剂稳定性研究

  一方面要注意研究产品制剂在常温下长期保存问题,另一方面要注意了解孢子的特点,保护孢子的活力。按照 Couch 和 Lgnoffo 的标准,病原菌制剂中活性成分的储藏期必须在 18 个月以上,制剂中的孢子在储藏 1 a 后必须保持有 70%以上的活孢率[8]。而目前广东省使用的白僵菌粉剂大都只能当年生产当年使用,储藏超过 6 个月效果将明显减弱,因此需进一步加强制约白僵菌制剂稳定性因素研究,以提高白僵菌制剂的产品质量。

  3. 2 规范市场引导

  国家应根据生物防治发展策略,对全国白僵菌厂按区域进行调整充实,合理布局,要着力推动国内生物杀虫剂企业的产业合作,突出重点,发挥优势,通过市场规律,关停大多数小作坊白僵菌生产厂家,每个区域整合 1 ~2 个骨干厂家,使之形成规模大、设备完善、生产能力强的菌剂生产厂家,建立区域优质菌剂生产供应基地[9]。

  3. 3 挖掘菌厂潜力

  生产厂家应尽快适应社会主义市场经济的新形式,克服“等、靠、要”的思想,生产方式由封闭型向开放型转化,由生产型向生产经营型转化,由粗放管理型向科学化、规范化转化,立足自身搞活经济,开发系列产品,建立起市场经济规律的价格体系,以质量求得生存和发展。在生产淡季,开展苗木、花卉组培苗生产等多种经营,提高菌厂的综合效益[10-11]。

  3. 4 加强标准化工作

  虽然广东省在研究和应用白僵菌过程中制订了白僵菌粉剂生产企业标准和生产工艺流程,但质量要求仍较低,且未解决稳定贮存的问题,不能满足生产防治对质量的要求。今后在生产中还需在粉碎、烘干、包装工艺和剂型等关键技术上有新突破,加速菌剂产品工业化和生产各项参数、生产机械、生产每个环节操作方法和产品检验方法的标准化进程,推进白僵菌制剂商品化[12]。

  3. 5 加强产品质量监管和检测

  建立完善的科学管理监督体系,厂家应加强产品检验室和实验室的建设,按生产工序建立岗位责任制,层层把关,严格质量检测和效果跟踪,提高现有的检验水平。农药管理部门要对白僵菌等生物农药的生产和使用进行监管,定期对产品质量进行抽查。各级森防检疫机构在应用上进一步加强指导,根据不同林分状况和虫口密度选择最佳使用时间和方法,充分发挥白僵菌的治虫效果[9-11]。

  3. 6 加强相关应用基础研究

  白僵菌杀虫剂防治效果不够稳定,菌种是一个不可忽视的关键因素。国家应建立菌种研究和供应中心,针对不同的防治对象筛选高效菌种,并通过现代生物技术培育专化性强、生产效率高的菌种,按照区域需求提供优良生产菌种。广东省要结合实际开展病害流行规律研究,进一步确定白僵菌在广东省的流行区域,尤其要完善林间应用的配套技术,以增强白僵菌制剂的林间实用性和稳定性,并从保护生物多样性的角度进一步深入研究和完善白僵菌林间应用模式,提高白僵菌在广东省的使用价值和防治效果[11-14]。

  3. 7 加强政策引导

  中国已将发展生物农药和绿色食品列入《中国 21 世纪议程》,并依法对剧毒、高毒、高残留化学农药禁止或限制使用。国家林业局在 2000 年提出了要逐步实现林业有害生物防治由以化学防治为主向以生物防治为主的转变,并积极推广包括白僵菌杀虫剂在内的对环境安全的生物农药,将白僵菌厂改造升级纳入林业有害生物防控基础设施建设项目,推进设备更新。今后,国家应在现有扶持水平的基础上,加大对白僵菌杀虫剂使用的支持力度,加大对生物防治的宣传,提高社会各界对白僵菌杀虫剂作用和优势的认识[11,13]。

  参考文献

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