三、生物防治

生物防治就是用生物或生物代谢物及生物技术获得的生物产物，如抗生素、生物农药或天敌来治理有害生物。这些生物产物或天敌，一般对有害生物选择性强、毒性大；而对高等动物毒性小，对环境污染少，一般不造成公害。如今人们对保护一个清洁的自然环境的迫切要求和对地下水质、食品安全性等的忧虑，更把生物防治技术的应用和研究推到了一个前所未有的重要地位，引起政府和社会各界的重视。中药材病虫害的生物防治是解决中药免受农药污染的有效途径。但是，生物防治也有局限性，如杀虫作用较缓慢，杀虫范围较窄，受气候条件影响较大，一般不容易批量生产，贮存运输也受限制。

（一）植物害虫生物防治的途径

1.保护利用自然天敌昆虫和有益动物

在自然界中，各种害虫的自然天敌昆虫和捕食动物种类很多。天敌昆虫可分为两大类，即捕食性天敌昆虫和寄生性天敌昆虫。常见捕食性天敌昆虫如蜻蜓、螳螂、猎蝽、刺蝽、花蝽、草蛉、瓢虫、步行虫、食虫虻、食蚜蝇、胡蜂、泥蜂等；常见寄生性天敌昆虫如寄生蜂类和寄生蝇类等；常见其他捕食动物如各种鸟类、蜘蛛及捕食螨类、青蛙、蟾蜍等。采取各种保护措施促进自然天敌种群的增长，以加大对农业害虫的自然控制能力。选用对天敌杀伤力小的农药防治害虫。

2.人工繁殖与田间释放天敌

当本地天敌的自然控制力量不足时，尤其是在害虫发生前期，可在室内人工大量繁殖和田间释放天敌，以控制害虫的为害。目前国内外对繁殖、利用草蛉和瓢虫方面的工作做得比较多。在美国等国家已有繁殖草蛉的工厂，大量繁殖草蛉出售，在生产上发挥了作用。目前在药用植物上，繁殖和利用管氏肿腿蜂防治金银花咖啡脊虎天牛、玫瑰多带天牛等蛀干性害虫取得成功。

3.昆虫病原微生物的利用

引起昆虫疾病的微生物有真菌、细菌、病毒、原生动物及线虫等多种类群，许多已经在生产上广泛应用。例如，苏云金杆菌（Bt）、白僵菌、球形芽孢杆菌（Bs）、蝗虫微孢子虫等，应用固体或液体培养基发酵技术，通过工厂化大量生产粉剂、液剂、乳剂等剂型，像使用化学农药一样在田间使用，防治害虫。科学家们又成功地将Bt毒素蛋白基因通过基因工程的方法转入到植物中，培育成抗虫品种。病毒类则用寄主害虫活体接种后大量繁殖，再制成一定剂型在田间使用。昆虫病原线虫也能够工厂化批量生产，并在桃小食心虫、木蠹蛾等害虫的防治中取得了很好的效果。

4.利用昆虫激素防治害虫

利用昆虫激素防治害虫是害虫生物防治的一种新途径。国内外对多种昆虫激素进行了分离、结构测定及人工合成，并对一批重要农林害虫进行了防治试验，取得了不少成果。目前已开发出多种产品，并进入商业应用。昆虫激素是昆虫体内腺体分泌的物质，它可调节昆虫生长变态、生殖、滞育、代谢等重要生理活动。其中研究和利用较多的主要是保幼激素和性外激素。性外激素又称性信息素，人工合成的性外激素通常叫作性诱剂。利用性信息素诱捕法或迷向法防治害虫，已成为害虫综合防治的重要方法之一。例如，我国应用性信息素防治梨小食心虫已在华北果树上应用成功。药用植物中明确了(2S,8Z)-2-Butyroxy-8-heptadecene为菊花、青蒿等菊科药用植物害虫菊花瘿蚊 Rhopalomyia longicauda 性信息素的主要成分，其对菊花瘿蚊雄虫具有强烈的触角电位反应和田间引诱力。在河北安国祁白菊及山东济宁嘉祥嘉菊田应用，初步结果显示对菊瘿蚊有很好的引诱作用和控制效果。金银花尺蠖在应用性信息素防治研究上已获得进展。此外，对保幼激素和蜕皮激素等研究表明，用过量的外源激素处理，可使害虫产生畸形，使其不易正常发育而死亡。

5.不育昆虫的利用

在一定范围的害虫流行区，连续大量地释放人工饲养、经辐射或化学物质处理、导致不育的害虫，使其与自然种群竞争、交配，经若干代后就能抑制自然种群的繁殖，甚至达到基本消灭的目的。美国使用此项技术于1955年完全控制东南亚螺旋椎蝇。我国也开展了这项研究，对大面积栽培的药用植物重要害虫做此试验研究也是完全有可能的。

（二）植物病害生物防治原理

植物病害的生物防治主要是通过有益微生物对病原物造成各种不利影响来实现的，其基本原理主要包括抗菌作用、竞争作用、重寄生作用和交叉保护作用等。

（1）抗菌作用（antibiosis）　指一种生物通过其代谢产物抑制或影响另一种生物的生长发育或生存的现象。这种代谢产物通常称为抗生素。抗菌作用在自然界普遍发生。真菌、细菌和放线菌等均可产生抗生素。例如，井冈霉素即是一种葡萄糖苷类抗生素；绿色木霉 T.viride 产生的抗生素对茄丝核菌 R.solani 等多种病原菌有抑制作用。

（2）竞争作用（competition）　指两个或两个以上的微生物之间争夺空间、营养、氧气和水分等的现象。其中，以空间竞争和营养竞争最重要。空间竞争是指有益微生物对植物表面空间，尤其是对病原物侵入植物的位点的争夺和占领，使病原物难以侵入。例如，枯草芽孢杆菌对大白菜软腐病菌 Erwinia carotovora subsp. carotovora 侵入位点的占领属于空间竞争。营养竞争指有益微生物与病原物对植物分泌物和植物残体等的争夺，使病原物因得不到足够的营养物质而丧失对植物侵染能力或不易存活。例如，草生欧文氏菌 E.herbicola 对梨火疫病菌 E.amylovora 的抑制作用主要是营养竞争。

（3）重寄生作用（hyperparasitism）　指植物病原物被其他微生物寄生的现象。这种寄生物称为重寄生物，有真菌、细菌、线虫和病毒等。被寄生的病原物可以是病原真菌、病原细菌和植物线虫等。目前，生物防治中利用最多的是重寄生真菌，如哈茨木霉寄生立枯丝核菌等。

（4）交互保护作用（cross protection）　指植物在事先接种一种弱致病力的微生物后不感染或少感染强致病力病原物的现象。交叉保护可发生在同种真菌或细菌的不同菌株间或同种病毒的不同株系间，也可发生在不同种甚至不同类的病原物之间。例如，用番茄花叶病毒Tomato mosaicvirus的弱毒株系接种可防治番茄花叶病毒强毒株系的侵染。

（5）此外，溶菌作用（lysis）和捕食作用（predation）等也可用于生物防治。溶菌作用指植物病原真菌和细菌的芽管细胞或菌体细胞消解的现象，有自溶性溶菌和非自溶性溶菌之分。捕食作用是指土壤中的一些原生动物、线虫和真菌捕食真菌的菌丝和孢子、细菌或线虫的现象。迄今为止，已在耕作土壤中发现了百余种捕食线虫的真菌，有些捕食性真菌已商品化生产，用于防治番茄根结线虫等。

（三）中药材病虫害生物防治研究概况

1.应用管氏肿腿蜂 Scleroderma guani 防治蛀茎性害虫

管氏肿腿蜂是某些甲虫，特别是天牛科昆虫的幼虫和蛹的外寄生昆虫。为了大量应用于蛀茎性害虫的防治，中国医学科学院药用植物研究所对其中间寄主及繁蜂技术、贮蜂及田间释放技术进行了系列研究。通过对防治金银花天牛、菊花天牛、玫瑰多带天牛等的试验，田间寄生率达50%～70%。这项成果还推广应用于园林行道树的蛀干害虫的防治，如1985年、1986年曾用于防治颐和园的古松柏的双条杉天牛等，且有明显的持续效应。

2.木霉菌的研究进展及在中药材病害防治上的应用

木霉（ Trichoderma sp.）对多种植物病原真菌表现出强拮抗作用，受到世界上许多国家的重视。目前木霉属中应用较多的是哈茨木霉 T.harzianum 并已走向商品化。美国用哈茨木霉麸皮制剂，在大田条件下施用可降低由立枯丝核菌 Rhizoctonia solani 引起的棉立枯病（60%），并提高出苗率。据报道哈茨木霉至少对18属29种病原真菌有拮抗作用。在我国1983年首次分离培养得到哈茨木霉，用于防治白术、菊花的白绢病 Sclerotium rolfii 及人参、西洋参的立枯病 Rhizoctonia solani 获得成功。应用木霉对中药材土传病害进行生物防治有着广阔的前景。据初步分析，由白绢病菌引起的中药材病害有白术白绢病、菊花白绢病、佩兰白绢病、玄参白绢病等；由立枯病菌引起的中药材病害有西洋参立枯病；由猝倒病菌 Pythium sp.引起的病害有人参、儿茶、荆芥猝倒病等。上述药材病害可用哈茨木霉制剂进行防治。作为普遍存在并具有丰富资源的拮抗微生物，木霉在植物病害，尤其是土传病害的生物防治有重要的应用价值。

3.应用农抗120防治人参疫病的研究

农抗120是中国农业科学院生物防治研究所研制的一种新型农用抗菌素，是刺孢吸水链霉菌北京变种 Streptomyces hygrospinosus var. beijingensis 的代谢产物。它对人参疫病菌 Phytophthora catorum 具有很强的抑制作用，在PDA培养基上，100ppm的浓度下，对疫病菌的抑制率为100%，田间试验结果显示在人参、西洋参发病初期，应用2%农抗120水剂稀释100倍灌根或喷施，每隔7～10天施1次，连续使用2次，可减少烂根，提高存苗率。

4.昆虫病原线虫的应用研究

此类线虫消化道内携带共生菌，线虫进入昆虫血腔后，共生菌从线虫体内释放出来，在昆虫血液内增殖，致使昆虫患败血症迅速死亡。自1985年我国与澳大利亚双方签署利用昆虫病原线虫防治害虫的项目开展以来，先进技术的引进，使我国在昆虫病原线虫的研究与应用有了很大进步。中药材中根类药约占70%，地下害虫危害严重，由于土壤吸附作用，往往需要大剂量向土中灌、洒农药才能奏效。为解决此问题，1987年从中国农业科学院生物防治研究所引进昆虫病原线虫，1991年又从危害天麻的蛴螬中分离到一种昆虫病原线虫。经试验 Steinernema spp.的几个品系对枸杞负泥虫、射干钻心虫、细胸金针虫等室内感染率均达90%以上，田间防治效果60%左右。昆虫病原线虫不耐高温，37℃以上就死亡，对人畜无害，不污染环境，分布广，是值得利用的生防资源。

5.植物源农药的研究

（1）植物源农药在生物防治中的地位和作用。生物农药分为直接利用生物和利用源于生物的生理活性物质两大类，植物源农药是生物农药的重要组成部分。植物受害不完全是被动的，主要靠其千变万化的代谢类型和反应，产生自然抵御性，表现为杀死、忌避、拒食或抑制害虫正常生长发育。种类繁多的植物次生代谢产物，是潜在的化学因素，构成了各具特色的化学生态，而正是这些次级代谢产物抵御了绝大多数害虫的侵扰。据不完全统计，目前已发现的对昆虫生长有抑制、干扰作用的植物次生物质有1100余种，这些物质均不同程度对昆虫表现出拒食、驱避、抑制生长发育及直接毒杀作用。富含这些高生理活性次生物质的植物均有可能被直接加工成农药制剂。害虫及病原微生物对这类生物农药一般难以对其产生抗药性，这类农药也极易和其他生物措施相协调，有利于综合治理的实施。总之，植物源农药是非常庞大的生物农药类群，是目前国内外人们极为重视的第三代农药的源泉，其类型之多、性质之特殊，足以应付各类有害生物。因此，植物源农药将在生物防治中扮演重要的角色。

（2）植物源农药研究进展。用植物源物质防治植物病虫害已经有二百多年的历史，但真正有目的、科学地进行开发利用则是近一二十年的事。这些年的研究进展主要表现为以下几个方面：①从使用的角度看，和20世纪50年代的“土农药”有着显著区别，目前只能在取得科学的数据、完整的技术资料、严格的审批、登记后，才能由工厂定点生产和使用。②现在生产上应用的主要有烟碱制剂、鱼藤制剂、苦参碱制剂、茴蒿素制剂、川楝素制剂等。③当前最为重视的是楝科植物，其杀虫活性成分为四环三萜类物质，华南农业大学研究发现其活性成分可直接破坏昆虫表皮结构，引起昆虫外表皮局部消融，破坏真皮细胞的产生。④雷公藤、苦皮藤、除虫菊、黄杜鹃、了哥王等植物中也分离出杀虫效果优异的新化合物。⑤重点关注那些作用较为缓和、机理特殊、对害虫种群控制可产生深远影响的植物性物质。如昆虫行为干扰性物质，各种功能不同的信息素类物质，昆虫不育性物质等。⑥有些植物性油类，如苦楝油、山苍子油、香茅油、肉桂油等防治病虫害有较好效果，对天敌安全，有实际应用价值。 W1AUS52bYlUgmLmd3njhizwVr9X9UMhH74XssYM4N5HUz6g9X670KIa0vuwUO1IA