白僵菌\\( Beauveria bassiana\\) 可寄生15 目149 科的700 多種昆蟲和蜱螨類,并且有重復感染和擴散作用,是當前世界上防治害蟲應用較廣的一種蟲生真菌[1]。廣東省在 20 世紀 50 年代開展應用白僵菌防治松毛蟲\\( Dendrolimus\\) 研究,70 年代在全省范圍內廣泛應用,生產工藝和產品質量逐步提高。白僵菌在以馬尾松毛蟲\\( Dendrolimus punctatus\\) 為主要對象的害蟲防治中發揮了較大作用,成為廣東省生物防治的主要手段[2-4]。
1 白僵菌在廣東省的研究生產歷程
1. 1 白僵菌防治馬尾松毛蟲的研究與應用
1958 年,廣東省林業科學研究所開始進行白僵菌殺蟲劑和規?;a工藝研究,并開展林間防治馬尾松毛蟲的試驗。1970 年國家林業部在廣東省新會縣召開南方 8 省\\( 區\\) 白僵菌防治馬尾松毛蟲現場會,組織推廣白僵菌。1975—1979 年廣東省林業科學研究所開展了白僵菌激光誘變育種研究,提高了菌粉毒力。
1978 年廣東省林業廳森防站與廣東省林業科學研究所合作,研制出白僵菌油劑,于 1981 年 2 月在陽江縣首次進行了大面積超低容量噴霧飛防馬尾松毛蟲,面積達 1 600 hm2,殺蟲率達82. 5%; 1982 年,在廣東全省14個縣用飛機噴灑白僵菌油劑 77 架次,面積達 1. 77 萬 hm2,殺蟲率達 80. 2%[2]。1984 年又研制出白僵菌乳劑,用于進行超低容量噴霧飛防馬尾松毛蟲,防治越冬代松毛蟲 4. 8 萬 hm2,防治成本比使用油劑下降13. 6% ,比使用粉劑降低 76. 5%[2]。2 項研究成果均獲廣東省科技進步獎,白僵菌油劑還獲得國家科技進步獎。1985 年 1 月,廣東省標準計量管理局發布《白僵菌粉劑企業標準》,使全省生產菌粉實行標準化。90 年代,在研制出白僵菌乳劑的基礎上,又應用白僵菌油劑、純孢子粉與滅幼脲膠懸劑復配,并不斷改良白僵菌生產工藝,提高防治效果和菌粉質量,1999 年白僵菌生產工藝規范化的研究獲廣東省科技進步獎。
隨著白僵菌生產及應用技術水平的不斷提高,廣東省應用白僵菌防治馬尾松毛蟲的面積不斷增大,效果也不斷提高,1976—1987 年,馬尾松毛蟲年均發生面積 26. 6 萬 hm2,年均噴菌面積 13. 3 萬 hm2,約占馬尾松毛蟲防治面積的 70%。1988—1994 年,馬尾松毛蟲為害達到歷史高峰,年均發生面積為 35. 42 萬 hm2,白僵菌生產和應用也達到歷史高峰,年均防治面積 22. 17 萬 hm2,年均使用白僵菌粉約 500 t。1995 年以后,隨著馬尾松毛蟲發生預測預報水平的提高,廣東省堅持以白僵菌為主進行綜合防治,在蟲源地集中放菌,并結合大力推廣滅幼脲粉劑等無公害措施,使林地長期保持一定的病菌密度,在蟲口上升時不易形成發病中心,廣東省馬尾松毛蟲發生面積從最高峰的 66. 67 萬多 hm2控制到近幾年的 2 萬多 hm2\\( 表 1\\) ,保持有蟲不成災,全省馬尾松毛蟲發生周期延長。由此可見,白僵菌是廣東省控制馬尾松毛蟲的一種有效防治手段。
1. 2 白僵菌的生產和使用方法
1969 年廣東省在新會縣建立了全國第一個白僵菌生產廠,同年肇慶市林業科學研究所也建立了白僵菌廠,1979 年 10 月建立了高州縣白僵菌廠,1990 年建立了潮陽市林業白僵菌廠。但目前生產廠家僅存潮陽市林業白僵菌廠,廣東省生產使用白僵菌也從最高時的逾 500 t/a 下降到現在的 60 t/a。白僵菌生產采用固體雙相發酵生產工藝,即采用液體發酵生產菌絲、節孢、芽孢,再接種到固體培養基上進行固體發酵產生分生孢子,生產步驟為: 斜面菌種—搖瓶一級液種—二級種子罐液種—三級發酵罐液種—四級固體開放培養—干燥處理—高孢粉提取—常規菌粉[5]。潮陽市林業白僵菌廠具備年產白僵菌粉劑\\( 含量50 億/g\\) 200 t 和高孢子粉\\( 含量 1 200 億/g\\) 4 t 的能力,目前每年只生產 60 t 左右,生產處于不飽和狀態。
廣東省越冬前的 11 月和越冬后的 2—3 月馬尾松毛蟲白僵菌病極易流行,此時施放白僵菌粉劑效果最好; 夏、秋高溫季節也易引起馬尾松毛蟲白僵菌流行?。?,7],導致馬尾松毛蟲蟲口密度低或處于衰退期,此時可利用白僵菌對其的傳染致病作用來進行預防。防治過后殘存的馬尾松毛蟲仍可能再繁殖,因此施用白僵菌的林地在下世代仍有再次發生蟲害的可能,尤其是在馬尾松毛蟲增殖期內。
廣東省利用白僵菌防治馬尾松毛蟲的歷史很長,使用的方法多種多樣,先后試制了白僵菌油劑、乳劑、粉劑和復合劑[7],并采用地面噴粉、噴霧、放帶菌活蟲、放粉炮、飛機常規噴粉、低量和超低量噴霧等方法,進行了大規模的防治,取得了較明顯的控制效果。目前全省馬尾松毛蟲維持在較低水平,基本未造成大的災害。
2 存在問題
白僵菌分布廣,致病力強,持續效果好,生產工藝簡單,使用方便。廣東省在白僵菌生產和應用研究上取得了多項技術成果,白僵菌生產工藝相對規范,質量相對穩定,在防治馬尾松毛蟲上進行了較大規模地應用,取得了巨大成績,但仍存在問題與不足。
2. 1 資金投入渠道少
長期以來,廣東省白僵菌廠主要依靠林業主管部門下達生產計劃,沒有明確的經費渠道,也沒有主動開發市場,產品質量的好壞不影響其在林業市場上的占有率。近年來,隨著《政府采購法》的頒布實施,農藥供應必須履行政府采購,林業部門不能下達生產任務,廠家在生產銷售環節又不能得到更多的市場回報,造成白僵菌廠生產資金嚴重短缺,生產廠家舉步維難。
2. 2 白僵菌作坊式生產離登記仍有較大差距
廣東省現僅有潮陽市林業白僵菌廠仍在經營,雖然工廠在白僵菌生產工藝上進行了較大改進,產品質量有了明顯提高,白僵菌粉劑應用成效明顯,但是工廠的生產工藝、設施和設備在“八五”攻關項目完成后一直得不到改進,還是小作坊生產,管理人員和生產技術工人流失,廠房和設備陳舊,設施設備不配套,處于半機械化常規生產水平,產品劑型單一,產品質量達不到保質要求,規范化、商品化程度低,難以達到農藥安全生產要求,離農藥生產登記要求差距仍較大。工廠目前已很難繼續經營。
2. 3 企業化管理程度低
潮陽市林業白僵菌廠最初是作為潮陽林業局下屬的獨立核算事業單位而設立,隨著行政事業單位改革的深入,工廠從潮陽市林業局剝離出來,既不屬于事業單位,又不能作為企業經營,現有管理人員和職工 8人,大部分接近退休年齡,每年白僵菌生產時間不到 3 個月,平常只能通過生產香蕉試管苗、銷售日用品等維持生存,對設備更新改造和工藝水平提高無能為力,造成白僵菌生產不能獲得生產許可,不能參與市場競爭的現狀。由于缺乏生產許可證書,當地質檢和工商部門據此不通過白僵菌廠經營執照年檢,白僵菌廠面臨關閉停產,缺乏發展的動力。
2. 4 生產使用技術有待進一步改進
廣東省白僵菌生產菌種經過人工長期多代轉接培養,雖每年有復壯,但菌株毒力仍存在退化現象。而且由于生產工藝水平低,春季生產的產品易感染雜菌,質量受到一定的影響。同時白僵菌粉劑的有效成分為微生物活體,研制劑型的過程中很容易導致菌種失活。受山區水源影響,廣泛使用的劑型以粉劑為主,人工地面噴施手段落后,造成菌粉大量浪費。受施藥時和施藥后的溫度、濕度及風等因子的影響,使用效果也時好時壞,不同區域的施藥效果也有明顯不同。
3 對策與展望
黨的十八大報告提出要大力推進生態文明建設,樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念,努力建設美麗中國,實現中華民族永續發展。白僵菌作為當前世界上防治害蟲應用較廣的一種蟲生真菌,在我國農、林業有害生物控制中取得了較為顯著的成效,是廣大林農最熟悉、使用方法最簡單的生物農藥,在保持生物多樣性、實現森林資源永續利用方面作用明顯,具有廣泛的發展前景。
3. 1 加強白僵菌制劑穩定性研究
一方面要注意研究產品制劑在常溫下長期保存問題,另一方面要注意了解孢子的特點,保護孢子的活力。按照 Couch 和 Lgnoffo 的標準,病原菌制劑中活性成分的儲藏期必須在 18 個月以上,制劑中的孢子在儲藏 1 a 后必須保持有 70%以上的活孢率[8]。而目前廣東省使用的白僵菌粉劑大都只能當年生產當年使用,儲藏超過 6 個月效果將明顯減弱,因此需進一步加強制約白僵菌制劑穩定性因素研究,以提高白僵菌制劑的產品質量。
3. 2 規范市場引導
國家應根據生物防治發展策略,對全國白僵菌廠按區域進行調整充實,合理布局,要著力推動國內生物殺蟲劑企業的產業合作,突出重點,發揮優勢,通過市場規律,關停大多數小作坊白僵菌生產廠家,每個區域整合 1 ~2 個骨干廠家,使之形成規模大、設備完善、生產能力強的菌劑生產廠家,建立區域優質菌劑生產供應基地[9]。
3. 3 挖掘菌廠潛力
生產廠家應盡快適應社會主義市場經濟的新形式,克服“等、靠、要”的思想,生產方式由封閉型向開放型轉化,由生產型向生產經營型轉化,由粗放管理型向科學化、規范化轉化,立足自身搞活經濟,開發系列產品,建立起市場經濟規律的價格體系,以質量求得生存和發展。在生產淡季,開展苗木、花卉組培苗生產等多種經營,提高菌廠的綜合效益[10-11]。
3. 4 加強標準化工作
雖然廣東省在研究和應用白僵菌過程中制訂了白僵菌粉劑生產企業標準和生產工藝流程,但質量要求仍較低,且未解決穩定貯存的問題,不能滿足生產防治對質量的要求。今后在生產中還需在粉碎、烘干、包裝工藝和劑型等關鍵技術上有新突破,加速菌劑產品工業化和生產各項參數、生產機械、生產每個環節操作方法和產品檢驗方法的標準化進程,推進白僵菌制劑商品化[12]。
3. 5 加強產品質量監管和檢測
建立完善的科學管理監督體系,廠家應加強產品檢驗室和實驗室的建設,按生產工序建立崗位責任制,層層把關,嚴格質量檢測和效果跟蹤,提高現有的檢驗水平。農藥管理部門要對白僵菌等生物農藥的生產和使用進行監管,定期對產品質量進行抽查。各級森防檢疫機構在應用上進一步加強指導,根據不同林分狀況和蟲口密度選擇最佳使用時間和方法,充分發揮白僵菌的治蟲效果[9-11]。
3. 6 加強相關應用基礎研究
白僵菌殺蟲劑防治效果不夠穩定,菌種是一個不可忽視的關鍵因素。國家應建立菌種研究和供應中心,針對不同的防治對象篩選高效菌種,并通過現代生物技術培育?;詮?、生產效率高的菌種,按照區域需求提供優良生產菌種。廣東省要結合實際開展病害流行規律研究,進一步確定白僵菌在廣東省的流行區域,尤其要完善林間應用的配套技術,以增強白僵菌制劑的林間實用性和穩定性,并從保護生物多樣性的角度進一步深入研究和完善白僵菌林間應用模式,提高白僵菌在廣東省的使用價值和防治效果[11-14]。
3. 7 加強政策引導
中國已將發展生物農藥和綠色食品列入《中國 21 世紀議程》,并依法對劇毒、高毒、高殘留化學農藥禁止或限制使用。國家林業局在 2000 年提出了要逐步實現林業有害生物防治由以化學防治為主向以生物防治為主的轉變,并積極推廣包括白僵菌殺蟲劑在內的對環境安全的生物農藥,將白僵菌廠改造升級納入林業有害生物防控基礎設施建設項目,推進設備更新。今后,國家應在現有扶持水平的基礎上,加大對白僵菌殺蟲劑使用的支持力度,加大對生物防治的宣傳,提高社會各界對白僵菌殺蟲劑作用和優勢的認識[11,13]。
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