1、植物病害免疫疫苗-阿尔比特对病害的预防效果在这一章节内,将叙述阿尔比特内在杀菌性能。也将讨论阿尔比特对化学杀菌剂功效的增强。还会总结阿尔比特做植物保护时的用途。阿尔比特除了对植物生长有刺激作物,还可通过抑制病害发展而保护植物。 阿尔比特对病原微生物没有毒性,但它可以提高植物的免疫力,即植物天然抵抗病害的能力。病原真菌的有毒农药的使用植物化学保护传统的基础是农药对病原真菌是有毒性的。从历史上看农药已经有了三代。第一代和第二代的杀菌剂(无机和有机触杀型有毒制剂)是非专一的并且对冰原句和植物都是有毒的。这些杀菌剂对植物生长的抑制要比对病原菌的轻,是因为植物的更为坚硬并具有抗性的细胞壁能够保护植物抵抗
2、那些不受欢迎物质的侵入。但是这个功能也给化学防治造成了一些困难。首先叶面要用杀菌剂做仔细的包裹(因为这些杀菌剂只有与病原菌接触时才能起作用) 。第二,这类杀菌剂的处理必须重复多次。第三代的杀菌剂内吸性的有机化合物,只是作用于特定群体的真菌并且对植物低毒。他们可以渗透到植物内,在组织间传播。不仅仅在植物表面,而且在植物体内杀死致病真菌。这使得他们比触杀型杀菌剂方便许多。然而,因为它的作用靶标是病原菌的代谢途径(如几丁质或类固醇合成) ,所以如果病原物完成靶标修改时就会丧失毒性。因此在一般情况下连续使用内吸性杀菌剂就会由于耐药致病菌株的上升而导致产品丧失其效力。如今,第四代农药已经到来。第四代农药
3、不会杀死病原微生物,但降低其致病性和增加植物的抵抗力(免疫力)由于阿尔比特加强植物天然保护机制,因此可以被认为是一种内吸性的杀菌剂。阿尔比特具有明显的预防效果和薄弱的治疗效果,但是它不能消灭病原真菌。因此,莫斯科大学的 Yu 和. Djakov 教授就将阿尔比特划属于第四代农药。阿尔比特可减少数种病害对植物侵染:根腐,霜霉病,叶斑并,褐锈,镰刀菌引发的病害,炭疽病,晚疫病,黑茎病,白霉病和灰霉病,细菌感染等。描述农药的杀菌性的基础性状是可由下列公式计算得来的生物效果:, whereRC 对照中病害发生程度 ,RE 处理后的病害发生程度(使用杀菌剂处理之后).100的生物效果是指完全根除疾病,0
4、% 没有农药效果。 生物防效 BE 相当于防效,这个名字在美国的出版物更常见。阿尔比特对植物病害的生物效率平均是 40-80。阿尔比特对麦类和豆科作物,甜菜,向日葵,葡萄和亚麻等作物上的疾病最有效。阿尔比特对这些疾病的生物学效率可达到 90-100,因此是一种是优秀的生物农药。现在我们有 250 个阿尔比特的田间试验结果,我们分析并总结了阿尔比特对植物病害的生物效率数据。结果列于表 9。表 9. 阿尔比特的杀菌剂效果 (19972004 间的数据). 用来表现阿尔比特杀菌活性的主要参数是其对病害平均生物效率。但是农业气候和植物生长状况的不同,其实际效率很可能不不同于平均数。表 9 中的数字就包
5、括有最小和最大值。阿尔比特对病害的的生物效率能够在平均值的 30间变化。表 9 中的数据也可看到,阿尔比特对亚麻,冬小麦和葡萄疾病的效率变化。冬小麦是最广泛和经济上最重要的作物,因此无论南方或北方都是阿尔比特测试最多的作物。亚麻和葡萄分别是北部和南部的最多的测试作物。因此,下图能够反映阿尔比特的杀菌活性。Fig. 11. 阿尔比特对冬小麦病害防治效果 (1997-2004 年间的试验结果). 绿色的柱体表示阿尔比特的平均防效,而线段表示是其变化范围.图 12。阿尔比特对亚麻(蓝色)和葡萄(绿色条)病害的防治效果。柱体是阿尔比特的平均生物效率,线段表示试验中获得的最小和最大效率。根据联邦兽药和植
6、物保护法(法规号 0470,2006 年 10 月 4 日,国家注册号 09-00496-0378-1) ,给于生物农药杀菌剂登记 小麦根腐烂,褐锈病,白粉病,叶斑病; 春大麦根腐病和纹枯病; 亚麻炭疽病,Anthracnose, ozoniozis, bacteriosis and pasmo of flax; ozoniozis,炭疽病,细菌感染和亚麻 PASMO; 豌豆镰刀菌根腐病 玉米黑穗病 向日葵水腐病和盘灰霉病; 甜菜黑胫病,尾孢叶斑病和霜霉病; 马铃薯晚疫病和早疫病; 苹果黑星病; 美国醋栗白粉病; 葡萄霜霉病和白粉病; 草莓灰霉病 白菜黑腐病Universality of im
7、munogenic influence of Albit and new data coming reveal fungicidal activity of Albit against many other diseases.总结所有的试验数据,阿尔比特杀菌活性的最好效果是防治麦类作物的根腐病,效果在 15-100(见表 9) 。对春小麦的根腐病效果是 59,大麦是 70,冬小麦是 81。萨拉托夫区域植物保护站(2001 年),土壤研究所(2002 年),基洛夫区植物保护站(2004 年)的试验中,阿尔比特完全抑制这种病害(100) 。全俄科学院植物保护研究所(2004-2005 年)的试验表
8、明对镰刀菌和蠕格孢属真菌引起的冬小麦根腐病,阿尔比特即使在人工高度染病的环境(表 10)的情况下防效仍可达到 57-77%。目前大部分化学防护剂对根腐病的效果也就是40-70。阿尔比特的效果足以和化学类似物相媲美。阿尔比特的主要机理是在播种过程中给处理的种子免疫并调整根际土壤微生物种群。因此,根际病原菌的群体数量会下降。化学防护剂仅仅似乎保护植物不受病原菌侵染。但由于(化学物对植物的)应力作用,他们降低植物对来自土壤的二次侵染的抵抗力。 阿尔比特可以提供了更加复杂和长期的抗性。这种保护与土壤或种子侵染的模式所不同。众所周知,补充磷元素也可限制麦类作物根腐病的发生。因此,阿尔比特增加麦类作物对根
9、腐病的抗性部分是因为大约增加了 1/3 的对磷的吸收能力(图 24) 。表 10。不同的防治方法对镰刀菌和蠕蠕格孢属真菌引发冬小麦根腐病的效果(品种 Ofelia) (全俄植物保护研究所,全俄生物植物保护研究所,克拉斯诺达尔捷克州 2004-2005 年)根腐病的危害每年都在增加。黑穗病和根腐病造成的产量损失每年分别是 5-10和 15-30。因此阿尔比特在农业生产中的就有了特殊重要的意义。虽然阿尔比特像其他的防护剂一样,最好是在病害发生较轻(低于30)的时间使用。因为这种病害的防治经济阈值是 10-15%的发病率。无论在实验室和野外条件下的阿尔比特对对镰刀菌,长蠕孢菌引发的根腐病都有很高的防
10、效。阿尔比特对植物提供持续的免疫力就使植物不仅仅可以抵抗根腐病,而且也对后期侵染的病害(叶斑病,胡麻斑病) (TABL9 )也有抗性表现。阿尔比特对其他作物的根腐病有效。不同作物的防效分别是:豌豆 41,大豆 62,水稻 73,苋菜98,对甜菜的黑胫病是 70(见表 9) 。全俄亚麻研究所的试验显示,阿尔比特处理种子可以预防亚麻的主要病害。 阿尔比特对炭疽病,ozoniozis 和细菌感染的平均效率为 72-84,而化学农药则没有任何作用。阿尔比特对麦类作物茎叶部病害的防效中,最好的效果是对条锈病,白粉病和叶斑病的防治。阿尔比特对这些病害的生物学效率平均为 45-90。但是因为具有提升免疫力的
11、阿尔比特是不能彻底根除这些疾病(表 9) 。如果需要确保全面的防效,建议与半量的化学杀菌剂混用阿尔比特。在分蘖期阿尔比特与除草剂的混用也有很好的效果,尤其是对在春天的越冬作物。阿尔比特减轻除草剂导致对植物的压力和随后增加的茎叶部感染病害的几率。叶面喷洒阿尔比特对:马铃薯晚疫病,葡萄霜霉病和白粉病,白菜的细菌性黑腐病,向日葵的软腐病和盘灰霉病,甜菜的黑胫病,叶斑病和霜霉病也有提高免疫的效果。定期和及时叶面喷洒阿尔比特,以减少 40-70的植物病害。阿尔比特与化学杀菌剂的混用则可完全消除病原体。阿尔比特对于侵入植物体内的病害效果有限。例如,阿尔比特对向日葵的黄萎病没有效果。农作物需要在病害发生前被
12、免疫,因此不能用阿尔比特来消毒种子,尤其是种子收到霉菌(毛霉,青霉,曲霉)的污染。全俄植物保护所在冬小麦(品种:OFELIA 上的)测试表明,阿尔比特处理的种子上面病原菌和腐生菌没有减少,但抑制病原体在植物上的进一步发展(根腐病的抑制率大约 67) 。 虽然阿尔比特本身是无法进行消毒种子,但它可以增加化学防护剂的消毒效果。全俄亚麻研究所(2003)的试验表明,在用于种子处理的化学杀菌剂(甚至降低使用量)中混用阿尔比特,大大增加了对种子消毒效果。种子的污染率(ozoniozis,炭疽菌,细菌)被控制在 27,使用全剂量的卫福和降低剂量的卫福与阿尔比特混用则能控制种子的污染率分别是 8,0和4.5
13、。TMTD 与阿尔比特混用后,污染率可从 14.4(TMTD 单剂处理)下降到 6,0。.单用阿尔比特处理种子对黑穗病感染也没有效果。阿尔比特对下列病害的效果依次递减:散黑穗病腥黑穗病 矮腥黑穗病。矮星黑穗病(Tilletia controversa)孢子从土壤中感染麦类幼苗,腥黑穗病的孢子( Tilletia 龋齿撼讯)是种子携带。散黑穗病孢子(黑粉菌小麦延)在花期感染植物,菌丝病污染种子胚芽,这些使用免疫剂处理种子变得没有任何效果。但是在花期的叶面喷施(第二叶面喷施)可以是麦类得到免疫和减少散黑穗病在种子上的污染。东南农业科学研究所进行的测试证明,与阿尔比特的混用可以提供大大提高对化学种子
14、处理剂对散黑穗的效果。如今,植物细菌病害也成为非常重要的农业问题。 阿尔比特通过免疫和调整植物相关菌系来有效地抑制化学杀菌剂抗药菌株。全俄亚麻研究所,阿尔比特对细菌病害的生物效率为 84,4,而化学种子处理剂则低于50。在很多实验中,阿尔比特免疫的防治病害效果不比化学杀菌剂的效果差。利佩茨克植保站的测试,春大麦(品种:Odesskij-115)的试验中,对根腐并和白粉病阿尔比特的处理(30 毫升/吨种子和叶面喷洒 30 毫升/公顷)和化学(立克秀 1.5 公斤/吨种子+叶面喷施 Falkon,0.6 升/公顷)治疗效果相同(91-98) 。同样在图拉植保站的测试中,春大麦(品种:Zaozers
15、kij- 85) ,阿尔比特种子处理度根腐病的治疗效果是 82-85,这丝毫不逊色于标准化学防护剂(Agrosil)的治疗效果。东南农业科学研究所( 2003 年,2004 年)的测试,阿尔比特对向日葵软腐病和盘灰霉病的效果也不逊于标准化学防护剂 Fundazol。北高加索园艺和葡萄栽培研究所(2004)的测试,对葡萄霜霉病和白粉病(分别为 86-93和 94-100阿尔比特与化学农药(雷多米尔,FalkonTiovit,Impakt) )相同。在全俄亚麻研究所( 2002-2004 年)的测试中阿尔比特的效果是 86-90,大约与化学杀菌剂相同(卫福,TMTD,Fundazol,Fenora
16、m-super) 。列宁格勒州植保站试验,春小麦 (品种 Irgina)对叶斑病阿尔比特的效果为 77-100,而化学杀菌剂 Fundazol 是无效的。 全俄植物保护研究所(2003 年,2004 年)的结论,阿尔比特可以用来代替甜菜种子包衣剂 TMTD,因为他们的生物效应(68-88 )是相同的。上面提供的数据显示阿尔比特具有很好保护效果,但要注意在一般情况下阿尔比特的保护效果比先进的化学杀菌剂要低 20-30。综上所述,在田间试验的标准下阿尔比特的杀菌效果不低于大多数农药,但在许多情况下,它是效率确实不如那些专用昂贵的化学农药(保护剂和杀菌剂) 。因此在病害中低程度发生的条件下和需要减少
17、化学农药用量的情况下,阿尔比特则是一种非常好的选择。根据上述的试验结果,阿尔比特可以抑制多种病害(表 11) 。然而与其他化学和生物杀菌剂一样,当病害发生严重时,阿尔比特表现出的效果要稍差。当为病害发生低于 30,并没有内部的侵染时,阿尔比特具有一定的效果。病害发生程度越高,阿尔比特的效果有明显的下降。当条锈病的发生率是 3,5,35,58和 100时,阿尔比特的防治效果分别是 80,57.1,52和38.3(利佩茨克植保站的数据 2003 年,全俄的农业化学研究所, 2001 年,全俄生物植物保护研究所,2004 年,和克拉斯诺达尔植保站,2004 年,分别) 。 ,弗拉基米尔植物保护站(2
18、004 年)的试验中,叶斑病高度发生(60-100)和中度发生时,阿尔比特的效果分别是 20-40和 60,4(见表 9)t 。 阿尔比特对白菜细菌性黑腐病(黄单胞菌)的效果是 100%(4%的病害发生率)和 60(13的病害发生率) (普京植物保护站,2004 年,全俄蔬菜的选择和良种繁育研究所,2003 年) 。表 11. 阿尔比特处理对病害发展的影响(1997-2004 年间的数据) 作物 病害 Prevalence(), % Development(R), %冬小麦 根腐病, 条锈病和叶锈病,白粉病 散黑穗,叶斑病,赤霉病 4-100 2-34春小麦根腐病,黑点病,条锈病,赤霉病,枯萎
19、病,胡麻斑病,白粉病散黑穗和腥黑穗,叶斑病 2-100 1-60大麦 根腐病,条锈病,白粉病,黑穗病,叶斑病,杆锈病 1-90 2-39水稻 根腐病 6-10 22谷子 黑穗病 - 1-95玉米 叶斑病,散黑粉 - 2-5向日葵 软腐病,灰霉病,黄萎病,黑胫病 21-30 2-10甜菜 黑胫病,霜霉病和叶斑病 41-50 7-38大豆 苗期根腐病,叶斑病 6-22 2-5马铃薯 早疫病和晚疫病, 黑腐病,疮痂病 3-79 1-29亚麻 炭疽病 ozoniozis, 细菌性病害 and pasmo 6-24 -豌豆 根腐病 90-100 25-61葡萄 霜霉病,白粉病,叶斑病 9-100 1-8
20、9圆白菜 细菌性黑腐病,根腐病 4-13 -苹果 黑星病 2-72 1-35草莓 条斑病,灰霉病 5-23 7-13黑醋栗 american gooseberry mildew 2-8 2-49因此在病害发生超过 30-50( 10的内部侵染)时,如果要继续保持阿尔比特的效果就必须与化学防护剂混用。这样也可以提高化学杀菌剂的效果的同时还可以降低其用量。阿尔比特具有刺激生长和发育的效果(见详情) 。同样阿尔比特也通过抑制病害发展而具有保护效果。全俄农业化学研究所和梁赞农业科学院的春小麦试验(品种 Voronezhskaya- 10) (2001) ,在对照田和化学药剂处理的田块中条锈病发生的非常
21、快,在孕穗期和蜡熟期病害已达到 60-65。在阿尔比特的处理中,病害在孕穗期才刚刚出现。葡萄(品种:Shardone)的试验中阿尔比特的处理上仅仅在生育期结束时才出现白粉病。在对照组,受侵染的果穗数量增加了 36 倍并且病害程度从 0,05 增加到 12,1, (北高加索园艺和葡萄栽培研究所(2004 年) 。全俄园艺和葡萄酒研究所(2003 年)的 试验中,阿尔比特处理中霜霉病和茎点霉叶病要晚1,5 个月才出现。同样都可以增产的叶面喷施和种子处理的病害防治效果可是不同的。种子处理是对土壤和种子感染(如根腐并)的最有效的免疫方法,叶面喷雾对来自空气中的侵染是有效地。蔬菜和马铃薯的免疫应通过叶面
22、喷施来完成。苹果,葡萄和黑醋栗(在全俄植物保护研究所,全俄园艺学会葡萄与葡萄酒研究所,全俄的测试处理和其他机构)整个生长季需要至少 2 次叶面喷施。全俄豆科和小作物研究所(2003 年)的试验,播种前的豌豆种子处理(品种:. Orlus,Truzhenik 和 Vega)对根腐病的防效是 35,7-59,1(与标准的 TMTD 几乎相同) 。而一次或两次的叶面喷洒完全没有效果。因此对豌豆根腐病的预防必须要种子处理,但是产量的增加可通过种子处理和叶面喷施来达到。播种前处理亚麻种子(全俄亚麻研究所的试验)对苗期的(ozoniozis,炭疽病,细菌感染)有高达 81-90的效果,但对成熟期的 PAS
23、MO 病无效。然而如果种子处理和叶面喷施相结合则对 PASMO 的效果为 70-77。据全俄植物保护研究所(2004 年) ,阿尔比特播种前处理种子防治玉米散黑穗病的效果 65.9,增加一次叶面喷施(4-6 叶期)则防效提高 10,第二次治疗(花期)并没有影响对疾病的发展和传播。正如人们可以看到,最早的治疗是最有效的。 阿尔比特对向日葵的软腐病和灰霉病的杀菌效果很好(94) ,叶面喷雾的效果仅仅是总和的 6(东南农业科学研究所,2003 年) 。在全俄植物保护研究所( 2002)测试向日葵( 品种Voronezhskij- 638),阿尔比特对软腐病的效果差不多是对根系和茎叶部的软腐效果是差不多的。要比种子处理的软腐病和头灰霉病的效果比种子处理要低三倍。种子处理和两次双叶面喷施相结合的效果最好。在大多数情况下,种子处理和叶面喷施结合可以达到最好效果,即通过完成使用建议中所提供的所有方法。如同生长刺激作用一样,阿尔比特的植保效果与生长阶段有关:在早期使用能够提供了更好的效果。为了达到相当的免疫并提供可靠的保护效果,阿尔比特应该在病害症状出现之前使用。此外如前所述,杀菌效果最好的保障是阿尔比特与化学杀菌剂的混用。