大蒜素+春雷霉素： ″雙減″趨勢下細(xì)菌病害綠色防控新策略( 乙蒜素和春雷霉素混用)  分享

01引言

近年來全球氣候變化導(dǎo)致植物細(xì)菌性病害發(fā)生愈發(fā)頻繁，如水稻細(xì)條病、黃瓜細(xì)菌性角斑病和細(xì)菌性基腐病等。由于植物細(xì)菌性病害的暴發(fā)性、流行性、毀滅性和防治難等特點(diǎn)，使得化學(xué)防治是一種必要的防治措施。據(jù)Market Research Future (MRFR)發(fā)布的一份報(bào)告預(yù)測，2020年至2023年，全球殺菌劑市場的總產(chǎn)值將保持增長態(tài)勢。在全球主要國家中，美國、歐盟、巴西等全球農(nóng)業(yè)主要區(qū)域在這一時(shí)期內(nèi)對殺菌劑的需求量預(yù)計(jì)將持續(xù)上升。氯硝基苯類(如氯硝基苯酚、三氯硝基苯)、銅基殺菌劑(如硫酸銅、氧化銅)、鐵基殺菌劑(如硫酸亞鐵)、硫酸鋅類殺菌劑(如硫酸鋅、硫酸鋅銨)、氨基酸類殺菌劑(如氨基酸銅、氨基酸鋅)、環(huán)己酮類殺菌劑(如環(huán)己酮、環(huán)己酮氧化物)、三唑類殺菌劑(如嘧菌胺、戊唑醇、多菌靈)、酚類殺菌劑(如氯苯酚、甲酚)、酰胺類殺菌劑(如苯酰胺、吡酮酰胺)等產(chǎn)品任然會承擔(dān)主要病害防治的角色。而在中國，由于政策調(diào)整和生態(tài)農(nóng)業(yè)的推廣，中國對殺菌劑的使用量有可能有所下降。

長期不正確的使用化學(xué)農(nóng)藥，不僅帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，靶標(biāo)病害抗性的大幅增加，嚴(yán)重影響到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全和生物的多樣性，影響到人類社會的可持續(xù)發(fā)展?；诜乐尾『剐試?yán)重和人身健康問題所面臨的風(fēng)險(xiǎn)的考量，農(nóng)用鏈霉素在2018年6月15日正式退出農(nóng)業(yè)市場，根據(jù)中國管理政策，中國農(nóng)用鏈霉素已經(jīng)全面的禁止生產(chǎn)使用。美國自2005年起逐步減少甲基溴的使用，根據(jù)蒙特利爾議定書，美國于2013年基本禁止了甲基溴的使用。歐盟于2008年禁止了嘧菌酯在葡萄、蔬菜和水果等農(nóng)作物中的使用。于2019年禁止了氧化亞銅在葡萄和其他水果中的使用。

化學(xué)殺菌劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中承擔(dān)了重要的角色，完全禁止使用將造成農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的巨大損失。在現(xiàn)階段全球植物保護(hù)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的大環(huán)境下，改變病害防治策略顯得迫在眉睫。中國農(nóng)業(yè)部早在 2015 年就啟動(dòng)了″到 2020 年實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥使用量零增長行動(dòng)方案″，并在 2017 年提前完成該目標(biāo)。相較于傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥，植物源農(nóng)藥具有毒性低、不易產(chǎn)生抗藥性、污染小的技術(shù)優(yōu)勢。中國作為全球第一農(nóng)業(yè)大國，必須考慮未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性，積極推動(dòng)植物病害綠色防治方法的研發(fā)，以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。這為植物源農(nóng)藥的發(fā)展提供了良好的契機(jī)和巨大的空間。

面對全球植保新形勢、新要求，成都新朝陽作物科學(xué)股份有限公司(以下簡稱 ″新朝陽″)，根據(jù)″科學(xué)用量、替代減量、協(xié)同增效″的新思路，以及現(xiàn)有的研究數(shù)據(jù)支撐，探索并集成了一種以″植物源農(nóng)藥+化學(xué)農(nóng)藥″為主線從而達(dá)到減量增效的核心應(yīng)用技術(shù)手段，在提高防治效果的前提下，降低了植株抗藥性、同時(shí)保證持效期、減少對環(huán)境的污染和農(nóng)藥殘留。

02大蒜鱗莖提取物的研究現(xiàn)狀

大蒜是百合科蔥屬植物蒜的鱗莖部分，作為食藥同源植物富含營養(yǎng)物質(zhì)和必需氨基酸，被人們廣泛使用。大蒜為富硒農(nóng)產(chǎn)品，具有殺菌抗菌、抗癌抗突變、增加生物活性、減少心腦血管疾病、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫能力等功效，被譽(yù)為″天然抗生素″，它的藥用價(jià)值主要在于其含硫化合物, 其中最重要的有效成分是大蒜素( Allicin) 。

自從十九世紀(jì)巴斯德明確提出大蒜具有一定的抗菌活性后, 這方面的研究引起了許多學(xué)者的興趣, 大蒜也因此被譽(yù)為″植物性天然廣譜抗生素″。半胱氨酸作為細(xì)菌繁殖生長必需的分子，大蒜素中所攜帶的氧原子可以與其含有的巰基可以與進(jìn)行結(jié)合從而抑制細(xì)菌進(jìn)一步的繁殖生長[5]。大蒜素對某些病原菌有一定的抑制作用，主要針對細(xì)菌防效較顯著，可用于防治柑橘、獼猴桃、瓜類、茄類、葉菜類等多種作物由細(xì)菌性病原菌引起的病害，如角斑病、軟腐病、潰瘍病、青枯病等。

根據(jù)世界農(nóng)化網(wǎng)報(bào)道，新朝陽推出了植物源殺菌產(chǎn)品5%大蒜素微乳劑，目前已獲得中國農(nóng)藥登記并于2016年9月18日上市。能夠很好的預(yù)防性甘藍(lán)軟腐病，黃瓜細(xì)菌性角斑病等細(xì)菌性病害，同時(shí)能夠預(yù)防辣椒枯萎病，川芎根腐病等真菌性病害，實(shí)現(xiàn)良好的抗病管理。

圖 農(nóng)藥信息網(wǎng)大蒜素登記信息

通過共同萃取技產(chǎn)品開發(fā)思路及天然產(chǎn)物活性分子群概念。將藥用植物原料中的活性成分分階段純化析出，顯著提高植物藥材原料的利用率，降低生產(chǎn)成本，顯著增加市場競爭力。

圖 5%大蒜素提取物富含多種活性成分

通過乳化技術(shù)將農(nóng)藥粒子降低至納米級，增加農(nóng)藥粒子對于農(nóng)作物葉面和有害生物表面的黏附性與覆蓋率，充分發(fā)揮藥效。添加高分子表面活性劑，降低藥液噴灑過程中動(dòng)態(tài)表面張力，減少液滴彈跳，提高鋪展持留，減少藥液流失，大幅提高產(chǎn)品利用率，進(jìn)一步提升植物源農(nóng)藥在田間的防治效果。

圖 5%大蒜素微乳劑動(dòng)態(tài)表面張力測試(1000倍稀釋)

制劑外觀為淡黃色均相液體，入水自動(dòng)分散，與水完全快速互溶。稀釋后呈中性，可與任意非堿性農(nóng)藥混用，直接稀釋混合即可,使用方便。添加保濕成分，保濕效果顯著，可抵御高溫環(huán)境減少蒸發(fā)。采用環(huán)保溶劑，開發(fā)水基化環(huán)保制劑配方。制劑加工過程安全、環(huán)保，對環(huán)境無污染，產(chǎn)品儲運(yùn)安全。

圖 5%大蒜素微乳劑冷熱儲穩(wěn)定性

新朝陽5%大蒜素產(chǎn)品具有優(yōu)異的混配性，溶解性。混配后能進(jìn)一步提升搭配藥劑的生物活性，改善頁面附著等制劑性能。為″植物源農(nóng)藥+化學(xué)農(nóng)藥″植保防治策略的開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

圖 5%大蒜素微乳劑與2%春雷霉素混配性

03春雷霉素在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

春雷霉素作為一種廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣譜抗菌成分，被大量運(yùn)用于預(yù)防和治療家禽的呼吸道、消化道和泌尿生殖道感染病，如禽流感、雞病毒性感冒、雞腹瀉、雞痢疾等。此外，春雷霉素還可以用于豬、牛等畜禽的治療。在作物病害預(yù)防中，春雷霉素可以通過其抗菌作用，抑制土壤及葉面一些植物病原菌的生長和繁殖。目前在中國，春雷霉素有超過100個(gè)原藥及制劑登記，靶標(biāo)涵蓋稻瘟病、細(xì)菌性角斑病等多個(gè)靶標(biāo)和作物。但春雷霉素作為一種抗生素類殺菌化合物，長期使用仍然可能導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性。通過大蒜素+春雷霉素的應(yīng)用防控策略，能夠很好的發(fā)揮兩種藥劑的優(yōu)勢，最大限度減緩病原菌抗藥性的形成。

04″大蒜素+春雷霉素″ 安全性研究

大蒜素為植物源農(nóng)藥，是大蒜鱗莖提取物，來源于植物，用于植物，與植物的兼容性非常好，對非靶標(biāo)生物安全、對環(huán)境更友好。

為了驗(yàn)證″大蒜素+春雷霉素″搭配使用對作物安全性影響，我們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證了不同搭配使用濃度組合對柑橘葉片、幼芽、果實(shí)的影響。3次施藥后，5%大蒜素微乳劑與2%春雷霉素各濃度處理均對柑橘葉片、幼芽、果實(shí)表現(xiàn)安全。

圖 不同搭配濃度處理的安全性結(jié)果

A: 2%春雷霉素500倍; B: 5%大蒜素500倍; C: 2%春雷霉素+5%大蒜素(600倍液+1000倍液)處理; D: 2%春雷霉素+5%大蒜素(800倍液+800倍液)處理; E: 2%春雷霉素+5%大蒜素(1000倍液+600倍液)處理; F: 清水處理.

05

″大蒜素+春雷霉素″ 應(yīng)用技術(shù)研究

同時(shí)，針對柑橘潰瘍病田間試驗(yàn)結(jié)果表明，兩次施藥后21天，對照藥劑2%春雷霉素稀釋500倍液平均防效為50.82%。2%春雷霉素稀釋600倍液+5%大蒜素稀釋1000倍液平均防效為76.80%。2%春雷霉素稀釋800倍液+5%大蒜素稀釋800倍液平均防效為81.96%。2%春雷霉素稀釋1000倍液+5%大蒜素稀釋600倍液平均防效為78.44%，減量增效效果顯著，2%春雷霉素減量超過30%，對病害防治效果提升20%以上。

圖 末次藥后21天對柑橘潰瘍病效果

A: 2%春雷霉素處理; B: 5%大蒜素處理; C: 2%春雷霉素+5%大蒜素(600倍液+1000倍液)處理; D: 2%春雷霉素+5%大蒜素(800倍液+800倍液)處理; E: 2%春雷霉素+5%大蒜素(1000倍液+600倍液)處理; F: 清水處理.

表 5%大蒜素防治柑橘潰瘍病田間藥效試驗(yàn)結(jié)果(末次施藥后21天)

針對茄子青枯病田間試驗(yàn)結(jié)果表明，末次灌根處理8d后，2%春雷霉素稀釋800倍液+5%大蒜素稀釋800倍液平均防效能夠達(dá)92.05%，施藥區(qū)域正常坐果，生長狀態(tài)良好。

圖 末次藥后8天后對茄子青枯病效果

左側(cè)區(qū)域?yàn)閷φ眨覀?cè)區(qū)域?yàn)?%大蒜素微乳劑+2%春雷霉素

針對芒果細(xì)菌性角斑病田間試驗(yàn)結(jié)果表明，末次用藥7 d后， 2%春雷霉素稀釋800倍液+5%大蒜素稀釋800倍液平均防效能夠達(dá)到89.46%，防治效果顯著。

圖10 一次藥后7天后對芒果細(xì)菌性角斑病效果

左側(cè)區(qū)域?yàn)閷φ眨覀?cè)區(qū)域?yàn)?%大蒜素微乳劑+2%春雷霉素

實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析表明，田間試驗(yàn)反饋數(shù)據(jù)結(jié)果中，5%大蒜素微乳劑與2%春雷霉素組間防治效果差異不顯著，5%大蒜素微乳劑完全能夠達(dá)到化學(xué)藥劑2%春雷霉素相同的防治效果。而單劑與復(fù)配處理組間的防治效果差異達(dá)到顯著性水平。2%春雷霉素加5%大蒜素兩者復(fù)配后防效有顯著性提高，當(dāng)兩者均稀釋800倍液后復(fù)配防治效果最為顯著。

06藥用植物大蒜的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?jié)摿?/strong>

中國是世界大蒜種植的第一大國，很多地區(qū)都有種植大蒜的傳統(tǒng)。目前中國在北方和南方有兩個(gè)大蒜產(chǎn)區(qū)。2017年中國大蒜種植面積和產(chǎn)量分別占全球的51.98%和78.88%。目前中國是世界大蒜出口量最多的國家，2014-2019年大蒜出口量總體呈現(xiàn)上升趨勢。據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，2014-2017年，中國大蒜產(chǎn)量、出口量與出口額均穩(wěn)定增長。2016年，大蒜出口總量為145.20萬噸(占全球的81%)，出口額達(dá)到20.60億美元(占全球的90%)。這些數(shù)據(jù)表明，中國大蒜的出口量及出口額均居于世界第一。完善的大蒜產(chǎn)業(yè)鏈為以大蒜為基礎(chǔ)形成的植物源農(nóng)藥產(chǎn)品提供了充足的原材料供應(yīng)，為綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)強(qiáng)有力的支撐。

07大蒜素+春雷霉素 ″雙減″趨勢下細(xì)菌病害綠色防控新策略

大蒜素+春雷霉素細(xì)菌性病害防治組合相較于春雷霉素單獨(dú)使用擁有更好的防治效果，兩種不同來源活性分子同時(shí)作用于不同的靶點(diǎn)，起效機(jī)制互補(bǔ)，表現(xiàn)出優(yōu)異的協(xié)同增效作用，為化學(xué)農(nóng)藥減量增效目標(biāo)提供有力的保障。同時(shí)，大蒜素與春雷霉素搭配使用能夠顯著降低春雷霉素的使用濃度，減少春雷霉素因抗性問題造成的過量使用及殘留，協(xié)助終端用戶更加科學(xué)的應(yīng)對作物細(xì)菌性病害防治的痛點(diǎn)、難點(diǎn)。大蒜素搭配春雷霉素應(yīng)用技術(shù)的建立減少了化學(xué)殺菌劑過量使用所帶來的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提升作物品質(zhì)，并給農(nóng)產(chǎn)品帶來更大的價(jià)值提升。

目前全球很多地區(qū)均伴隨著細(xì)菌性病害常年發(fā)生，嚴(yán)重制約了大田作物、果樹、蔬菜、糧油、藥材等各類作物的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其市場容量超過百億。中國細(xì)菌性病害目前發(fā)生面積在1.2億畝，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國大約有200多種作物細(xì)菌性病害，常見的細(xì)菌性病害有60-70種，茄果類上的潰瘍病、青枯病，瓜類上的細(xì)菌性角斑病、細(xì)菌性流膠病，柑橘上的潰瘍病等。近年來隨著全球氣候變暖、極端天氣頻發(fā)，瓜菜、果樹等作物細(xì)菌性病害發(fā)生面積正以每年10%的速度增長，造成農(nóng)作物減產(chǎn)20%-30%。因此，依托大蒜素+春雷霉素防治細(xì)菌性病害產(chǎn)品極具市場潛力。

未來，通過生物農(nóng)藥+化學(xué)農(nóng)藥，在減少化學(xué)農(nóng)藥用量，減少作物對化學(xué)農(nóng)藥的依賴性，同時(shí)保證作物安全，保證作物產(chǎn)量、降低化學(xué)農(nóng)藥殘留及提高果實(shí)品質(zhì)，具有重大的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，是推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的重要方式。

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