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林病生物防治

利用一种或多种除人以外的生物,主要是微生物,来防治林木病害的理论和方法。林病生物防治主要是通过降低病原物接种体数量或其致病力来达到。例如高等寄生植物菟丝子上有一种寄生的胶孢炭疽菌,利用这种真菌纯培养的孢子液喷射菟丝子使其致病,从而可减少菟丝子造成的损失。能杀死植物病原物或能抑制其生长、繁殖和活动,或对病原物能产生其他不利影响的生物称为拮抗物。拮抗物包括动物、植物和微生物。

利用一种或多种除人以外的生物,主要是微生物,来防治林木病害的理论和方法。林病生物防治主要是通过降低病原物接种体数量或其致病力来达到。例如高等寄生植物菟丝子上有一种寄生的胶孢炭疽菌,利用这种真菌纯培养的孢子液喷射菟丝子使其致病,从而可减少菟丝子造成的损失。能杀死植物病原物或能抑制其生长、繁殖和活动,或对病原物能产生其他不利影响的生物称为拮抗物。拮抗物包括动物、植物和微生物。例如某些斑螟蛾类昆虫以松干锈菌的锈孢子为食,是松干锈菌的拮抗物;非洲万寿菊和法兰西万寿菊易受根结线虫的侵染,但线虫在其根中不产卵,因此用万寿菊间作或轮作,可以减少土壤中根结线虫的数量而使作物或苗木的受害减少。但自然界普遍存在的拮抗物是微生物,人们广泛研究和应用于植物病害生物防治的也是拮抗微生物。

在农林业生产中,应用拮抗微生物防治植物病害的途径有:①调节作物、林木或地被植物的种类,利用不同植物根的分泌物对土壤中根围微生物的影响,选择性地促进拮抗微生物的增长;②调节环境条件,如土壤结构、酸度、有机质含量等,使其适合于某些拮抗微生物的生长和增殖;③施用人工培养拮抗微生物。

微生物对植物病原物的拮抗作用表现在以下几方面:

寄生和捕食

寄生在病原物上的微生物称重寄生物或超寄生物。重寄生现象在自然界是比较普遍的。包括真菌对真菌的寄生,病毒对真菌、细菌和线虫的寄生,真菌和细菌对线虫的寄生等。例如白粉菌寄生菌寄生在白粉菌的分生孢子梗上,能抑制植物白粉病的发展;锈菌寄生菌寄生在松梭形锈菌的锈孢子器上,可使寄生面上的锈孢子产量降低72%。土壤中还发现有捕食线虫的真菌、原生动物和肉食线虫。也有捕食真菌的线虫。但不论是重寄生物还是捕食性微生物,除前述菟丝子上的胶孢炭疽菌得到应用外,其他重寄生物由于人工培养困难,或由于它们扩散的规律还不清楚,在植物病害生物防治上的应用尚少。

竞争

通常表现为空间或营养基地的竞争。松树干锈病的溃疡病斑上,常有一种紫霉菌寄生。过去曾认为它是干锈菌锈孢子上的重寄生物。后来的研究证明,紫霉菌只是侵染受锈菌寄生的松树细胞,寄主的细胞破坏了,专性寄生的锈菌就不能生存。因此紫霉菌抢占了锈菌的基地,抑制锈孢子的大量产生。曾有人试图大量培养紫霉菌来防治五针松疱锈病,但没有获得成功。松根白腐菌的孢子常自新鲜伐根的伤面侵入,并很快扩展到整个根系,然后以此为基地,借病根与健康树根的接触而进行侵染。过去用化学物质毒杀新鲜伐根,使自然界的腐生菌类迅速占领伐根,从而排除了松根白腐菌的侵染。60年代发现大隔孢伏革菌是松树伐根上极活跃的腐生菌,用它的分生孢子接种于伤面上,8个月内即可完全占领伐根,使伐根不受松根白腐菌的侵染。这一方法已在林业生产中应用。在松根白腐病流行地区,当第一代松林首次疏伐时,新鲜伐根立即用大隔孢伏革菌的孢子液接种,或用机油配制孢子液用于伐木锯上,在伐木的同时完成伐根接种步骤。

抗生

一种微生物的代谢产物,能抑制另一种或多种微生物的生长,或能破坏或溶解其细胞结构称抗生作用。具有抗生作用的微生物有细菌、放线菌和真菌。它们的抗菌物质经提纯即是抗菌素。用抗菌素防治植物病害属于化学防治的范畴。生物防治是直接利用抗生菌类来防治植物病害。土壤中的抗生菌类极为丰富,它们的消长同土壤的理化性质和地被植物种类有密切关系。在欧洲发现一种赤杨的根围聚集了大量放线菌及其他菌类,它们中的大多数对松根白腐菌有拮抗作用。因此在挪威云杉和赤杨的混交林中或在赤杨林采伐迹地上的第一代云杉林中通常不发生根腐病。木霉是土壤中的一类抗生菌,它们对多种植物根腐病菌有拮抗作用。引起树苗白绢病的小菌核菌的菌核上常常可以分离出木霉。将木霉的纯培养施入感病的土壤中,能降低白绢病的发病程度。用腐熟的棉籽饼作肥料,能促进土壤中抗生菌类的繁殖。在防治苗木茎腐病菌的研究中,发现用棉籽饼作基肥和追肥,可使银杏苗的发病率降低40%。如果在追肥中加入拮抗性放线菌于发病前一个月左右施用,可降低发病率达70%。植物地上部分的表面也生存着复杂的腐生微生物种群,它们对某些病原物也有拮抗作用。它们的消长除受植物分泌物所提供的营养物质或抑制物质的影响外,还受大气温度、湿度和光照的影响。这些环境因素的变动比较剧烈,利用微生物的技术问题就更复杂一些,但现在也有一些初步试验结果。例如用木霉的孢子液接种在树木修剪的伤口上,可以减少银叶病菌和其他木腐菌的侵染。

交叉保护

同一种植物病毒的不同株系,可能对寄主具有不同的毒性。当寄主受到弱毒株系的侵染后,不表现症状或受害很轻,但获得了对同种病毒其他株系的免疫力。因此用病毒的弱毒株系对健康寄主植物接种,可以防止强毒株系的侵染。这种现象称为交叉保护。交叉保护只能对一种病原病毒有效,如果植物再受它种病毒侵染时,可能因为两种病毒的复合侵染而受到更大的损害,所以尚未能在植物病害防治的实践中应用。

降低病菌毒力

植物病原真菌受病毒寄生时,常会降低毒性,成为弱毒菌株。当弱毒菌株同正常菌株接触时,菌丝联结,病毒的双链DNA通过联结道进入正常菌株细胞中并进行复制,从而使正常菌株变为弱毒菌株。60年代在欧洲发现了受病毒寄生的板栗疫病菌,它能在几种板栗树上寄生,但几乎没有致病力。对感染疫病的板栗树病部接种弱毒菌株,可使病树逐渐恢复健康。这一发现为防治板栗疫病提出了新的途径。

形成菌根

形成菌根的林木比未形成菌根的感染根病较轻。菌根的防病作用可能有以下几方面:①表面形成的菌丝套对根病真菌的侵入有机械的阻隔作用;②有些菌根真菌能产生抗菌物质,抑制根病菌的生长和侵染;③菌拫真菌能刺激寄主在体内产生挥发性的和非挥发性的抗菌物质,这些物质能阻止菌根真菌在体内进一步扩展,并能抑制根圈内的病原物;④菌根能有选择地刺激根围内抗生菌类的生长,从而对病原物发生拮抗作用。人工接种菌根真菌在森林苗圃中常有应用,但大多用含有菌根真菌的森林土壤作接种体。应用菌根真菌的纯培养进行接种,还有许多问题需要解决。

林木病害生物防治不致破坏生态平衡,不致污染环境,但防治作用较为缓慢,受环境的影响大,效果不稳定。