出品：科普中國
作者：劉黎瓊（中國科學院微生物研究所）
監制：中國科普博覽
在農業生產的漫長歷史中，病蟲害一直是困擾農民和科學家的難題。從古老的物理防治、化學防治，到如今蓬勃興起的生物防治，人們一直在不懈探索著防治病蟲害的方法，而微生物農藥正在成為生物防治領域一顆璀璨的明星，它以獨特的作用方式、生態環保的特性和廣闊的應用前景，逐漸成為現代農業可持續發展的重要支撐。
什么是微生物農藥？它有著怎樣的奧秘？
微生物農藥，簡單來說是借助微生物或其代謝產物，向危害農作物的病、蟲、草、鼠害發起“攻擊”，同時還能助力作物茁壯成長的一類農藥。它與傳統化學農藥的“作戰方式”截然不同，這里的“士兵”可以是活的微生物，像細菌、真菌、病毒等，它們或寄生或競爭或釋放毒素，巧妙地抑制或消滅那些搗蛋的病蟲害，守護著農業生態系統的和諧穩定。
微生物農藥的陣營里有哪些尖兵？
按所含微生物種類和自身用途的不同，微生物農藥可劃分為微生物殺蟲劑（細菌類殺蟲劑、真菌類殺蟲劑、病毒類殺蟲劑）、微生物殺菌劑（如枯草芽孢桿菌）、微生物除草劑、殺鼠劑、農用抗生素等等。我們不妨請出幾位微生物殺蟲劑戰線上的明星戰士，來一睹微生物農藥制敵殺敵的風采。
真菌殺蟲劑：白僵菌和綠僵菌的“隱形攻擊”
白僵菌和綠僵菌，這兩種真菌如隱匿于暗處的刺客，它們的孢子就是微小的“暗器”，悄然潛伏在環境之中。一旦害蟲與之接觸，在適宜的溫濕度下，孢子即刻萌發生長，菌絲如柔韌的絲線，迅速突破害蟲的體壁防線，在害蟲體內蔓延，一邊汲取害蟲體內的養分，一邊釋放致命的毒素擾亂害蟲的生理機能，使害蟲逐漸僵化。這種獨特的攻擊方式，使得它們對那些善于隱藏的害蟲也能展開致命打擊。
毛毛蟲吃卷心菜
（圖片來源：veer圖庫）
細菌殺蟲劑：蘇云金芽孢桿菌（Bt）的“精準襲擊”
蘇云金芽孢桿菌（Bt），堪稱細菌界的傳奇。在其芽孢形成之際，會編織出一種獨特的伴孢晶體蛋白。當害蟲啃食含有Bt的植物時，這個蛋白在害蟲腸道的堿性環境中會被瞬間激活，隨后如擁有精準導航的飛箭，迅速鎖定腸道上皮細胞表面的特異性受體，繼而深深插入細胞膜，開辟出無數微小的孔道。這一過程打破了害蟲體內的平衡鏈條，使其腸道陷入麻痹，進食機能戛然而止，最終導致害蟲的潰敗。
病毒殺蟲劑：核型多角體病毒（NPV）和顆粒體病毒（GV）的“毀滅詛咒”
核型多角體病毒（NPV）和顆粒體病毒（GV），是專門針對鱗翅目害蟲的“毀滅使者”。當害蟲誤食含有這些病毒的植物時，就如被施加了無法掙脫的“毀滅詛咒”。病毒在害蟲體內洶涌復制，肆意瓦解害蟲的細胞與組織，受感染的害蟲逐漸行動遲緩，食欲全無，最終死亡。死亡后的害蟲尸體，猶如一座“病毒寶庫”，破裂后釋放出的病毒繼續尋找新的目標，形成了持續的傳播鏈條。
與傳統農藥相比，微生物農藥有什么顯著優點？
**首先，微生物農藥對環境非常友好。**化學農藥在土壤和水體中會留下長久“傷痕”，但微生物農藥完成使命后便會迅速分解，“不帶走一片云彩。”以蘇云金芽孢桿菌為例，在完成殺蟲使命后，芽孢和晶體蛋白即融入自然的循環中，悄無聲息地分解了，不會對土壤的結構和微生物群落造成絲毫破壞。對于那些非靶標生物如鳥類、魚類、有益昆蟲等，它們也不會傷及“無辜”。
**其次，與化學農藥單一的作用方式形成鮮明對比，微生物農藥在對抗害蟲抗藥性問題上有著復雜而精妙的作用機制，始終能夠保持穩定而高效的防治效果，**成為應對害蟲抗藥性難題的有力武器。
正因為微生物農藥的作用靶點精準地鎖定在害蟲特有的生理結構和代謝途徑上，而害蟲與人類和哺乳動物的生理系統有著天壤之別。對于人類和哺乳動物而言，它們就像面臨一道堅固的隱形護盾。因此，在正常使用的情況下，人們無需擔憂安全問題。
事實上，微生物農藥正是利用自然界中的生物多樣性，以一種生態友好的方式守護農業生產。
實驗樣品
（圖片來源：甘肅省科學院）
微生物農藥從哪里來，又去向何處？
科研人員像“尋寶獵人”，在自然界中苦心尋覓具有潛力的微生物菌種，找到后運用先進技術對菌種進行馴化改良，使其在抗逆性、對病原的致病性等方面更勝一籌。在發酵環節，精準調控溫度、pH值等條件，為微生物的生長繁殖創造絕佳環境。最后通過巧妙的配方設計與劑型選擇，將其制成粉劑、水劑等多樣形式，以滿足不同場景需求。
微生物農藥的應用范圍十分廣泛，在廣袤的農田里，無論是糧食作物小麥、水稻，還是經濟作物棉花、花生，亦或是蔬菜、果樹、茶樹等，都有它的用武之地。在林業保護、園藝花卉行業和城市綠化領域，它都是有力的好幫手。
當然，微生物農藥也并非十全十美，其藥效易受環境因素制約，溫度、濕度、光照不適時，防治效果會大打折扣，例如高溫可能使微生物活性降低。相比化學農藥，微生物農藥往往需數天甚至更久才能明顯見效，難以應對突發性病蟲害。
隨著基因工程等現代生物技術的深入應用，微生物農藥有望獲得更強大的性能和更出色的環境適應性，為實現農業與生態的和諧共生、保障糧食安全發揮更加關鍵的作用。
下一篇：返回列表
【免責聲明】本文轉載自網絡，與科技網無關。科技網站對文中陳述、觀點判斷保持中立，不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考，并請自行承擔全部責任。