微生物在環保和農業中的應用,急!請以簡單題或者論述題的方式給出答案!謝謝
1.1微生物農藥是利用微生物菌體或其代謝產物來防治植物病蟲害的壹種生物制劑,它是通過從自然界采集患病體,進行分類篩選病原體或病菌拮抗微生物,經人工培養、收集、提取而制成的。這些病原體和拮抗物及其產物為昆蟲吞食、動植物接觸感染後,由於微生物自身活動產生毒素,導致昆蟲新陳代謝受阻,組織器官受到破壞,有害植物病毒細胞死亡,從而
達到消滅病蟲害的目的。
1.1.1蘇雲金桿菌殺蟲劑蘇雲金桿菌殺蟲劑是目前應用較普遍的壹種殺蟲細菌,它於1911年由貝爾林耐從患病地中海粉螟上分離獲得,這種細菌在自然條件下可感染多種有害昆蟲。蘇雲金桿菌殺蟲原理是隨著桿菌營養體生長,細胞原生質凝聚,產生芽孢和伴孢晶體,伴孢晶體是蘇雲金桿菌的主要毒素,在昆蟲堿性腸液或酶類作用下被水解為毒肽,導致敏感昆蟲死亡。據統計,蘇雲金桿菌及其變種對敏感鱗翅目、膜翅目、雙翅目等多種昆蟲有防治作用,如玉米螟、菜青蟲、稻縱鱗螟、松毛蟲等:如與少量化學農藥結合使用,對不敏感昆蟲如棉鈴蟲、豆莢螟、斜紋夜蛾等也能起到很好防治作用實用中應避開家蠶、柞蠶養殖區,因為該菌劑對蠶類有致毒作用。蘇雲金桿菌的工業生產,以玉米粉、豆餅粉、葡萄糖為培養料,采用液體深層發酵法獲得菌粉,農村用工業菌粉為接種劑,配以麥麩和鮮石灰粉發酵形成菌劑,應用與生產。
1.1.2白僵菌殺蟲劑白僵菌殺蟲劑是目前普遍應用的
真菌殺蟲劑,性能穩定,在20世紀8O年代,全國應用臼僵菌防治農林害蟲面積達到18O萬公頃,殺蟲效果達到85%以上。白僵菌殺蟲主要通過體壁接觸感染,也能通過消化道、氣孔及傷口等途徑進入蟲體。在蟲體內繁殖,產生壹種草酸鈣結晶,降低蟲體內血淋巴酸度,使昆蟲代謝紊亂,變黑死亡。白僵菌主要防治大豆食心蟲、松毛蟲、玉米螟、水稻葉蟬、蘋果食心蟲等,防治措施采用大面積噴施粉劑或感染活蟲體造成二次感染的方法,高溫、高濕條件效果更好。自僵菌的生產采用固體發酵法,以玉米粉、鋸木屑等為培養料,大床發酵,最後幹燥,制成成品。
1.1.3昆蟲病毒殺蟲劑昆蟲病毒是壹類具有專壹性的殺蟲劑,壹種病毒只感染同種昆蟲而對其它昆蟲及其天敵無毒害。國家從農、林、桑、果、蔬等作物害蟲中分離出近8O種昆蟲病毒。其中26種進行了大規模試驗,現在防治面積達到1.3萬hm:。昆蟲病毒粒子通過口腔被害蟲取食,在害蟲體內特定部位如血管、中腸、氣管等處增殖,導致昆蟲組織器官壞死,達到殺蟲目的。昆
蟲病毒可感染蟎類、鱗翅目、雙翅目、膜翅目等7O多種宿主 目前生產昆蟲病毒方法,主要用人工飼養昆蟲和從叫問收集昆蟲進行接種感染,以收集患病蟲體加工成病毒制劑,兌水應用,成品病毒樣品加入活性炭或菜油效果顯著。
1.1.4農用抗生素抗生素是抗生菌分泌的次生代謝產物,它能以極低濃度抑制其他微生物生長。抗生素最早用於醫療,1958年, 日本發現世界上第壹個農用抗生素——滅瘟素S,並成功用於防治稻瘟病。其抗菌機理是抑制細菌細胞壁合成,破壞菌體細胞膜通透性,抑制核酸形成,達到消滅病菌作剛。農片j抗生素性能穩定,選擇性較強,例如井岡黴素只能防治水稻紋枯病、花生
葉斑病、玉米大斑病等,769抗菌素只能防治小麥黑穗病、高粱散黑穗病等。農用抗生素有lT業生產和土法生產兩種,都是利用菌種發酵培養原理生產。
1.1.5微生物激素微生物激素是壹種植物生長調節
劑,壹般以極低的濃度促進植物細胞的發育,使植物莖桿伸長,葉面增大,刺激果實生,或者促進作物提前抽穗開花,提早成熟,也能打破種子休眠 激素作用機理是在植物體內促進或抑制酶類、糖類合成,誘導植物細胞發育,達到促進增長的效果。現在使用普遍的有五大類植物激素:赤黴索、生長索、細胞分裂素、脫落酸、乙烯。其中,前三種為促進型激索,後兩種為抑制型激
素。激素生產壹般用閻體發酵或r[業發酵進行。
許多化學殺蟲劑對環境具有不利影響,對人類的健康形成了巨大的威脅,因此不得不減少對化學殺蟲劑的依賴,施用時進行更加規範的控制。而且許多害蟲對廣泛使用的化學殺蟲劑產生了抗性。基因工程技術的應用為農業微生物遺傳改良與各類微生物殺蟲劑的開發開辟了新的途徑,目前的研究已經顯示了這項技術發展的巨大潛力。應用基因工程技術生產和修飾改造這些生物殺蟲劑,對微生物制劑用於蟲害治理開創了新局面。