生物除草剂的开发、研究进展与未来发展思路
生物学在生物除草剂研发中的应用

生物学在生物除草剂研发中的应用生物除草剂是指利用生物学原理和技术开发的具有除草特性的制剂,可以有效地控制杂草的生长,帮助农作物的生长和发展。
在生物除草剂的研发过程中,生物学起着至关重要的作用。
本文将从生物学角度探讨生物除草剂的研发及应用。
一、生物学筛选抗除草剂杂草品种生物学研发生物除草剂的第一步是筛选适合的抗除草剂杂草品种。
生物学家可以采集杂草样本,通过研究其抗除草剂的生物学特性,如生长速度、生理代谢和繁殖能力等,来评估其对除草剂的敏感性。
基于这些研究结果,科研人员可以选择针对性较强的杂草品种,以便更好地开发生物除草剂。
二、生物学深入研究除草剂作用机制生物学在生物除草剂研发中的另一个关键作用是深入研究除草剂的作用机制。
生物学家通过对除草剂对植物细胞和生理过程的作用研究,可以揭示除草剂对杂草生长的影响方式,从而为生物除草剂的研制提供理论依据。
例如,生物学家可以研究除草剂对杂草的细胞膜透过性、酶活性以及代谢通路的干扰等,以帮助改善和优化生物除草剂的配方和工艺。
三、生物学辅助生物除草剂的设计与优化生物学还可以在生物除草剂的设计和优化过程中提供帮助。
利用生物学技术和生物工程手段,科研人员可以对生物除草剂进行基因编辑,以增强其除草效果。
例如,通过基因编辑技术,可以将植物中对除草剂敏感的基因进行剪切或调控,达到提高农作物抗除草剂能力的目的。
此外,生物学家还可以利用相关的生物技术手段来优化生物除草剂配方,提高其稳定性和应用效果。
四、生物学评估生物除草剂的安全性和环境影响生物学在生物除草剂研发中还可以评估其安全性和环境影响。
科研人员可以通过对除草剂对非目标植物和动物的影响进行研究,评估其对生态系统的潜在危害。
此外,通过考察生物除草剂对土壤微生物群落的影响,生物学家可以了解生物除草剂对土壤生态系统的长期影响,并提出相应的安全措施。
总结起来,生物学在生物除草剂的研发中发挥着重要作用。
通过生物学的研究,科研人员可以筛选抗除草剂的杂草品种,深入了解除草剂的作用机制,辅助生物除草剂的设计与优化,并评估生物除草剂的安全性和环境影响。
除草剂的未来趋势

除草剂的未来趋势
1. 研发更安全、环保的除草剂:未来除草剂研发的趋势是更加注重环保和安全。
科学家们正在研究天然植物提取物、微生物等替代物质,以取代当前使用的化学农药。
这种新型除草剂对环境和人类的伤害更小,而且能够提高农作物的品质和产量。
2. 开发更具选择性的除草剂:传统除草剂的缺点是缺乏选择性,会破坏除杂草以外的一些植物,影响甚至损害农作物的生长。
未来的除草剂将越来越具有选择性,只针对指定杂草起作用,不会影响到其他植物,更加符合生态平衡。
3. 多功能除草剂:随着科技的不断创新和发展,未来的除草剂将变得更加多功能。
它们不仅可以有效地除草,还可以抗病、抗旱、抗虫等,从而提高农作物的整体生长质量。
4. 使用精细化农业技术:未来的农业将会越来越精细化、智能化。
除草剂的使用也将会更加智能化,使用远程控制技术、机器人等技术实现定向喷洒、精准施药,从而达到更高的杂草防治效果。
总的来说,未来除草剂的发展方向是绿色安全、选择性强、多功能化、智能化,以满足人民日益增长的对食品安全和环境保护的追求。
除草剂发展现状和发展方向(2)

除草剂发展现状和发展方向(2)除草剂发展现状和发展方向生物除草剂具有两个显著的特点:一是经过人工批量生产而获得大量生物接种体;二是淹没式应用,以达到迅速感染,并在较短时间里杀灭杂草[5]。
传统化学除草剂应用中出现的问题除了雾滴漂移是除草剂大面积使用中经常发生的问题外,环境条件不良时,除草剂也可能对生长不良的作物引起药害。
更值得注意的问题还有:杂草抗药性问题。
到目前为止,世界范围内至少有30个以上的国家,至少已有100 种以上杂草对化学结构不同的多种类型除草剂产生了抗性,现已发现50 多种以上杂草产生了抗性生物型,其中以抗三氮苯除草剂的杂草种类最多,其他较多的是ALS抑制剂和光合作用抑制剂等。
杂草的抗性增加了杂草的防治难度,增加了防治成本。
生产实际中,单一除草剂品种的大量应用势必促进杂草抗药性的发展。
突出表现是抗性形成速度加快,范围更广。
早期应用的除草剂品种从开始应用到杂草产生抗性约需10年以上,而最近则仅用4~5年便产生抗性。
另一个重要表现是多抗性与交互抗性增多[10]-[11]。
杂草群落组成发生明显变化。
长期使用单一除草剂后,由于环境的变化,农田杂草群落组成逐步演替,使得原来危害较小或在群落中处于次要地位的杂草迅速演替为优势杂草[5]。
除草剂在土壤中残留及污染除草剂的残毒造成土壤及农产品严重污染,不仅损害人和动物的健康,而且引起土壤微生物大量死亡,使微生物种群数量急剧减少。
据波兰科学家研究证明:使用化学除草剂后,每克土壤上减少细菌达78 万个,放线菌8 万多个,真菌4 万左右,从而使土壤成分贫瘠化,导致土壤肥力不断下降而造成减产。
化学除草剂在应用中,除植物吸收少量药剂外,大部分进入生态环境,造成生态环境的污染。
除草剂的挥发使用挥发性除草剂,如果操作不当极易挥发,致使附近对污染敏感的作物及树木受害,也会造成空气的污染。
分解产物的毒性某些除草剂本身对人畜无毒,但分解产物却具有毒性。
如酰胺类除草剂中的疏草灭在土壤中水解成3–氯–4–甲基苯胺,进而转变为3, 3, 4–三氯–4–甲基偶氮苯,这种偶氮苯化合物具有致癌作用。
2024年中国除草剂行业发展现状及前景

一、中国除草剂行业发展现状
1、市场现状
2023年-2023年,中国除草剂市场的总销量达120.9万吨,同比增长
约6.7%,其中2023年的销量为39.9万吨,2023年为41.5万吨,2023
年为39.5万吨,同比降低2.6%。
2023年,中国除草剂市场的总销售额达
到1618亿元,稳步增长。
2、行业规模
2023年,中国除草剂行业总产量达到114,000吨,较2023年略有小
幅下降。
同比来看,2023年,中国除草剂行业总产量达到45,000吨,较2023年增长了30.3%,即有所上升。
3、市场竞争
随着中国市场除草剂销量的增加,市场竞争越来越激烈。
2023年,
中国的除草剂市场有近200家企业,其中有20家大型企业,占总销量的80%以上,国内有实力的除草剂企业有:中农兴业、百胜农业、海南兴业、浙商利尔等20家大型企业,占据了市场的主导地位。
二、中国除草剂行业前景
1、受益于政府政策
随着中国政府出台的多种政策和措施的支持,除草剂行业将受益,如
国家发展委发布的《关于促进农业良种和植物保护器械设备发展的政策指
导意见》,该政策将加快农业装备制造业的发展,并加大对农业装备制造
业的支持力度,进一步强化农业装备制造业在资源配置、财政补贴、技术
创新和市场支持等方面的政策。
2、技术的创新。
2024年除草剂市场前景分析

2024年除草剂市场前景分析引言除草剂在农业生产中发挥着重要的作用。
随着人们对农业生产效率的要求越来越高,除草剂市场的潜力也在不断增大。
本文将对除草剂市场的前景进行分析,探讨其发展趋势和机遇。
市场规模及增长趋势据统计数据显示,全球除草剂市场规模逐年扩大,预计在未来几年将保持稳定增长。
其中,农业领域对于除草剂的需求最为迫切,市场规模也最为庞大。
此外,城市公园、道路、草坪等地也对除草剂的需求量逐年增加。
竞争态势除草剂市场竞争激烈,各大企业纷纷加大研发和市场推广力度。
目前,市场上的除草剂产品种类较多,具有不同的草地适应性、使用方法和持效时间。
知名品牌占据了主导地位,同时也有新兴品牌在市场上崭露头角,为市场竞争注入新的活力。
技术发展趋势随着科技的进步,除草剂的技术也在不断革新。
传统的化学合成除草剂依然是市场主流,但也面临着研发成本高、环境污染等问题。
因此,生物除草剂和有机除草剂的研发趋势逐渐显现。
人们对环境友好型除草剂的需求不断增加,未来这一领域将受到更多关注。
市场机遇除草剂市场具有广阔的发展机遇。
首先,农业领域对高效除草剂的需求仍然巨大,农业生产的自动化和智能化也为除草剂提供了更多应用场景。
其次,城市绿化建设的快速发展,也为除草剂市场带来了新的机会。
人们对草坪、花坛等地的美化要求逐渐提高,因此对除草剂的需求也日益增加。
挑战与对策除草剂市场虽然前景广阔,但也面临一些挑战。
首先,对环境的影响是一个不可回避的问题。
市场上出现环境友好型除草剂已经成为趋势,相关企业应积极研发和推广绿色除草剂产品。
其次,行业监管也是市场发展的重要因素。
企业应合规经营,加强产品质量和安全性的控制,以树立信誉度。
总结除草剂市场具有巨大的潜力和市场规模,随着农业生产效率要求的提高和城市绿化建设的发展,市场前景广阔。
同时,除草剂市场也面临着技术发展和环境问题等挑战。
只有不断创新和改进,才能在激烈的市场竞争中取得优势地位,并为市场提供优质的产品和服务。
利用微生物生产生物除草剂的研究进展

利用微生物生产生物除草剂的研究进展生物除草剂是一种利用微生物或其代谢物制成的能够抑制或杀灭杂草的农业用药。
与化学除草剂相比,生物除草剂具有环境友好、无毒性污染、低残留等优点,逐渐受到广泛关注。
近年来,越来越多的研究致力于利用微生物制造生物除草剂,并取得了一些重要的研究进展。
一、微生物筛选与优化1. 微生物资源的收集与筛选微生物筛选是生产生物除草剂的第一步。
科研人员通过采集土壤、农田、水体等环境样品,或者从植物根际等特定环境中寻找潜在的除草微生物。
然后根据对杂草的抑制能力、生长周期和生长速度等特性进行评估和筛选。
2. 微生物菌种的优化在筛选到潜在的除草微生物菌种后,科研人员通常利用传统的菌种培养和诱变等方法对其进行优化。
通过改变培养基成分、培养条件、培养时间等因素,使菌种的生长速度和生产除草活性物质的能力得到提高。
二、活性物质的鉴定与提取1. 活性物质的鉴定生物除草剂的活性物质通常是微生物代谢产物,因此鉴定这些活性物质对于改进生产工艺和提高除草效果至关重要。
研究人员常常利用质谱、核磁共振等技术手段来鉴定微生物代谢产物的结构。
2. 活性物质的提取活性物质的提取是利用微生物生产生物除草剂的关键步骤之一。
研究人员通常采用溶剂提取、超临界流体提取等方法,将微生物代谢产物从培养液中提取出来,并进一步通过纯化等过程得到纯净的活性物质。
三、生物除草剂的制备与应用1. 制备工艺的建立制备生物除草剂需要建立合适的工艺流程,包括培养菌种、代谢产物提取、活性物质纯化等环节的优化。
同时还需要对生产设备和生产条件进行合理设计和调节,以确保生产过程的稳定性和高效性。
2. 应用效果的评估生物除草剂的应用效果评估在农业生产中起着重要的作用。
研究人员通过对试验田的野外试验和大面积推广应用进行观察和分析,评估生物除草剂对杂草的抑制效果、对作物的安全性以及对农田生态环境的影响等。
四、未来发展趋势与挑战1. 多菌种联合制剂的研究随着研究的深入,科研人员发现不同微生物菌种之间存在协同作用,联合应用可以提高生物除草剂的效果。
我国微生物农药的研发与应用研究进展

我国农作物种植面积广阔,种植作物种类多样,在农业生产中,农作物常常受到多种病虫草害的危害。
化学农药因其适用范围广、作用效果迅速、使用方便等被广泛用于防治各类病虫草害,但使用化学农药也容易造成人畜中毒、杀害有益生物等,同时由于化学农药的滥用使得部分害虫、致病菌和杂草的抗药性增强,导致防治难度加大。
相比于化学农药,以真菌、细菌和病毒等生物活体或其代谢产物为主要成分的生物农药对生物和环境更加友好,自20世纪80年代以来,生物农药迅速发展,行业市场规模逐步扩大。
生物农药可分为微生物农药、植物源农药和生物化学农药等,经农业农村部农药检定所查询,截至2022年12月31日,我国在有效登记状态的农药登记产品为45172个,其中生物农药产品2159个 (未包括农用抗生素和天敌),占全部农药总数的4.78%,占比非常低。
在生物农药中,微生物农药是研究热点之一。
在《农药登记资料要求》中规定,微生物农药是指以天然的或经基因修饰的细菌、真菌和病毒等微生物活体为有效成分的农药,按用途可分为微生物杀虫剂、微生物杀菌剂和微生物除草剂等。
该类农药具有有效成分来源广泛、选择性强、对人畜毒性低等优点。
经农业农村部农药检定所查询,截至2016年12月31日,我国已登记微生物农药有效成分42个,到2022年12月31日,已达56种,可见微生物农药呈逐年增长趋势。
我国的微生物农药发展已经进入了一个相对快速发展的阶段,生防微生物不断增多,各种新型微生物农药也不断涌现。
已有研究对微生物农药常见剂型种类及特点、产品质量、安全性评价和使用技术相关标准、助剂研发、管理现状、产业发展等方面进行了详尽的阐述,但尚缺乏典型微生物农药在防治重大病虫害方面应用情况的综述报道。
鉴于此,本文梳理了我国近几年一些原创的、新型的微生物杀虫剂、杀菌剂和除草剂在生防菌株筛选、产品创制与应用等方面的研究进展,并对微生物农药发展提出建议和展望,旨在为行业相关单位和人员提供参考。
除草剂的施用现状及研究进展综述

除草剂的施用现状及研究进展综述除草剂是一种用于防除或减轻杂草对农作物、草坪和园林的生长的化学药剂。
它们广泛应用于农业、园林和农村地区的土壤管理中。
除草剂的使用能够有效地控制杂草的生长,提高农作物产量,减少人工除草的劳动量,并保护环境资源。
本文将对目前除草剂的施用现状和研究进展进行综述。
首先,在农业领域,除草剂广泛应用于农田的杂草管理中。
农民可以通过喷洒或撒播除草剂来控制杂草的生长,从而提高农作物产量。
主要应用的除草剂包括除草隆、草伯和草佩等。
这些除草剂的施用方式方便,效果显著,被广泛用于小麦、水稻、玉米等农作物中。
其次,在园林管理中,除草剂也是常用的工具之一、通过喷洒或撒播除草剂,园林管理者能够控制园林区域内的杂草生长,维护园林的美观和整洁。
而且,园林绿化中一些比较难以清除的杂草,如一些长势旺盛的多年生杂草,更需要除草剂的帮助来进行控制。
最后,在农村地区的土壤管理中,除草剂也有着广泛的应用。
除草剂可以用于杂草的预防和控制,防止土壤肥力被杂草竞争,保证农作物正常生长。
此外,除草剂还可以用于道路和铁路沿线的杂草控制以及城市公共绿地的管理。
除草剂研究方面的进展如下:首先,研究人员对除草剂的毒性和环境影响进行了深入的研究。
他们通过研究除草剂的化学成分和残留物,评估了除草剂对土壤、水体和空气的污染程度。
研究结果表明,除草剂对环境的影响主要取决于使用方式和剂量。
因此,在施用除草剂时,应采取正确的使用方法和剂量,以避免对生态环境造成负面影响。
其次,研究人员还致力于开发新型的除草剂,以提高治理效果并减少对环境的影响。
例如,使用生物技术开发出的除草剂可以对特定的杂草进行选择性控制,从而减少对农作物的伤害。
研究人员还试图通过改进除草剂的分子结构和制备工艺,使其在使用过程中更加稳定和安全。
最后,随着人们对农业可持续发展和环境保护要求的提高,研究人员还在探索替代除草剂的方法。
有研究表明,通过合理调控种植结构和土壤管理,可以有效地减少杂草的生长,并减少对除草剂的依赖。
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生物除草剂的开发、研究进展与未来发展思路王禹博1,纪明山1,谷祖敏1,张淑东1,张双1,杨宁2,王勇2(1.沈阳农业大学植物保护学院,沈阳 110161;2.辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山 114051) 摘要:针对当今国内外生物除草剂的研究进展及应用情况,分析了生物除草剂存在的问题及其原因,提出了生物除草剂的未来发展思路及解决办法。
对微生物除草剂、微生物源除草剂、植物源除草剂进行综述,并对其利用微生物产生的其代谢产物、天然植物提取物防治杂草的潜在优势进行了回顾性分析。
安全、环保、持效期长及能够恢复土地原生态的生物除草剂的研究越发引起人们的关注,市场上会出现越来越多且越来越成熟的微生物及其代谢产物、植物天然产物等生物除草剂。
关键词:生物除草剂;研究进展;发展思路 采用化学除草剂能够有效控制绝大部分杂草,但长期滥用却带来许多不利影响,比如杂草产生了抗药性,土地生态被破坏,地表水被污染,对人类、牲畜等造成严重危害等。
随着国家对环保宣传力度的加大以及人们对赖以生存的环境的保护意识的增强,对自身健康的要求也越来越高,人们开始追求现代农业新的种植模式。
安全、环保、持效期长及能够恢复土地原生态的生物除草剂的研究越发引起人们的关注。
1 生物除草剂研究的历史和现状 生物除草剂(biological herbicides)指能够专一化控制或侵染杂草生长的一类生物制剂,在人工设计下,筛分能将杂草杀死或者得到抑制的天敌,再经发酵培养后获得具有除草作用的生物制剂。
生物除草剂包括动物源除草剂(生化除草剂)、植物源除草剂和微生物除草剂(真菌除草剂)。
首个成型的商品型微生物源除草剂是由从土壤中分离得到的链霉菌(Streptomyces viridochromogenes)产生的,该链霉菌产生的双丙氨膦(bilanafos)是一种非选择性的,用于防除禾本科杂草和阔叶杂草,这对于生物除草剂的发展具有里程碑的意义。
第一个在美国注册登记的生物除草剂是由佛罗里达州的棕榈疫霉(Phytoph-thorapaLmivora)的厚壁孢子制成,用于防治杂草莫伦藤。
第一个由细菌制成的微生物除草剂是由日本烟草公司开发的camperico,它是从植物兰草内一种强致病性的内生细菌中分离/开发动态/获得。
该除草剂对防除高尔夫球场的杂草效果显著,对杂草表现出较强的致病性。
该制剂的细菌持效期长,并随季节不同而呈现不同的效果,在施药后l-3个月中可使草坪中的早熟禾密度减小,且该菌株寄主专一性较强,对同属的许多草坪草并没有致病效果。
Singh等对猪毛蒿(Artemisia Scoparia Waldst.et kit.)精油的防除杂草效果进行了研究,结果显示:猪毛蒿精油能够有效地防除香附子(Crperus rotundus L.)、小子虉草(Phalaris minor)及野燕麦(Avena fatua Linn.),且对香附子的防除效果最佳。
Al-sherif等在实验室和温室的条件下,对黑荞麦(Brassicanigra)提取液以及根系分泌物的除草效果进行了研究,结果显示:当黑荞麦水提取液的浓度为4%时,可以完全抑制奇异草(Phalaris paradoxa)和水芥菜(Sisymbriumirio)萌发。
南京农业大学杂草研究的科技工作者利用紫茎泽兰染菌植株上的农业病菌链格孢菌[AlternariaaLternata(Fr.)Keissler],从中分离的天然代谢产物具有除草活性。
王之樾等从患病的列当(Orobanche cumana)茎部分离得到镰刀菌(Fusarium orobanche),再将得到的致病菌接回列当植株上,对列当有较好的防除效果。
冀营光等从玉米田杂草马唐的患病茎、叶和根际周围土壤分离得到一株细菌,对马唐种子的萌发抑制率达90%以上,且对玉米具有促进生长的作用。
徐路明等以乙醇为溶剂提取荆条(Vitex negundo var. heterophylla)花当中的除草活性物质,用以防除反枝苋和稗草。
潘玉梅等以水为溶剂对黄荆条(Fofium viticis Negundo)茎、叶当中的活性物质进行了提取,用以防治飞机草,并对其作用机理进行了研究,结果表明:黄荆条的茎、叶提取物在一定浓度下可以显著地影响飞机草的生长发育、生理性状以及光合特性。
2 生物除草剂存在的问题和原因2.1 微生物(源)除草剂存在的问题和原因 尽管当前有不少微生物除草剂获得了专利授权,但通过注册生产登记的还不多,特别是我国生物除草剂的生产厂家数量少而且规模小,缺乏先进的生产设备和技术,生产条件也相对落后,与农业及环境保护实际应用的需求存在很大的距离。
具体情况分析如下: 1.菌种筛选周期太长。
作为生物除草剂的菌种,必须具备对目标杂草专一性程度大,毒性强,但对作物安全;菌种生长快,生命力强的菌株多;工业化生产所需营养物质来源广泛,价格便宜;生产工艺不复杂;筛选出的菌株应对田间环境具有较强的适应能力,其作用温度、湿度以及光照范围也应较广;田间施用效果对菌种使用浓度不宜太高,对大龄杂草要有较强的致病性的特点。
这样的菌种筛选起来是比较困难的,周期会很长。
2.菌种侵染目标杂草种类单一,侵染速度慢,且受环境条件限制因素太多。
每种微生物除草剂菌种有可能是针对一种目标杂草,而且病原菌孢子的侵染、萌发、生长需要一个过程,速度慢。
若外界自然条件达不到致病菌萌发、侵染的要求时,就难以获得所要的效果。
3.保质期短,剂型加工技术要求程度高。
微生物除草剂都是活体微生物,从生产出产品到田间施用都要保持足够的有效活菌数才有生防效果。
微生物孢子常温下存活时间一般为3-6个月,低温下保存一般为8-12个月。
不论是在生产、运输、贮存还是在田间施用过程中,都很难完全保证上述条件。
为了在植物叶面上微生物活菌附近保持足够的水分,让微生物在较短的暴露期内也能使孢子萌发和侵染成功,就必须提高助剂的技术要求。
4.不少微生物源除草剂仅在实验室盆栽试验的效果较好,原因是很多微生物源除草剂的代谢产物因其发酵产量低,且其发酵液中的化合物提纯、结构解析困难,又不易化学合成;对其产生的活性物质防除杂草的作用原因不清楚,从而限制了微生物源除草剂的发展。
5.微生物除草剂的生物安全性。
微生物(源)在被考虑自身防除杂草效果的同时,还应考虑其对作物是否同样具有一定的生防作用。
此外,微生物具有易突变性,尚不可排除会造成基因污染等问题。
2.2 植物源除草剂存在的问题和原因 植物源除草剂是从天然植物中分离得到、具有除草活性的物质,该类物质是一类具有特定生物活性的物质,兼有化学和生物双重性。
目前世界上已经发现了百余种能产生具有除草活性天然产物的植物,但是植物源除草剂的发展依旧缓慢,其主要原因表现在以下几个方面: 1.活性物质不稳定。
在很多情况下,活性物质中的单一组分很难达到所需要的生防效果,制剂加工困难。
不同种类的植物或是同一种类不同产地、种类产地相同但是处于不同的生长阶段,植物往往会表现出不同的特点,其产生的代谢产物也有可能不同。
2.某类植物产生的次生代谢产物通常是一组化学结构类似的相关化合物,这就导致了提取和分离有效成分的工作量较大,而且提取、分离的难度也较大。
3.确定毒杀植物性质的次生代谢产物过程繁琐,目标分离物含量低。
4.植物源除草剂在对目标杂草进行防除的同时,也存在着对作物生长造成危害的隐患。
3 生物除草剂未来发展思路及解决办法3.1 加强生物除草剂候选微生物菌种或代谢物质的筛选 我国是农业大国,拥有丰富的植物、动物以及微生物资源。
科研学者应充分利用我国自身的优势,针对危害性较大、防除困难的各类杂草开展针对性的研究。
广泛而系统地进行微生物菌种的选育、天然植物代谢产物的提取和分离,建立起高效、安全的微生物菌株库和天然植物代谢产物库。
对已知的具有除草活性的物质进行化合物结构的修饰,不断优化现有化合物以及在现有化合物的基础上创造一些新的除草化合物。
3.2 加强复合生物除草剂的研究,扩大除草谱 现在的生物除草剂大都作用靶标专一性强、防除范围不广。
为了克服这一弊端,可选择2种或以上具有生防杂草的微生物活菌或微生物代谢产物复配,或者2种或以上微生物活菌或(及)其代谢产物与植物源生物除草剂复配,从而避免了微生物除草剂的品种单一性和目标杂草单一性问题。
3.3 加强研制新剂型 目前的生物除草剂在贮藏和运输过程中存在的主要问题就是保质期短,不能保证生物除草剂的除草活性。
应加强对其剂型和配方的改善,尽量减少环境对生物除草剂的限制,使其易于保存、包装、运输及施用。
通过改变剂型增加生物除草剂对杂草的附着力,筛选合适的助剂类型及剂型加工技术,可以考虑开发悬浮剂、水乳剂、微乳剂、水分散粒(片)剂等新剂型,还可以在配方中添加某些营养物质,为微生物在杂草上的萌发、生长和侵染提供良好的条件及营养保障;为了延长微生物除草剂的保存时间,在研制制剂时选择加入适当的助剂,如防光剂、增效剂等,可以增加微生物除草剂的实用性。
3.4 积极开展除草作用靶标基因、除草抗性基因的发掘和研究 通过基因导入和细胞融合等生物制药技术,可以重组自然界中本已存在的优良除草基因片段,改良潜在的具有除草作用的限制性内切酶基因片段,从多种生物中发掘除草作用靶标基因、除草剂抗性基因,针对生物除草剂发展中的关键环节,开展除草活性物质的代谢途径、关键基因以及生物除草相关基因及其功能研究,以此来提高微生物活菌致病力和除草效果。
3.5 改进发酵工艺条件,提高有效孢子数量 研制新的发酵培养基配方,设计合理的C/N比例,适当考虑增加基质浓度,增加前体物质如苯乙酸等,增加少量高分子化合物、无机铁离子等,改善发酵生产工艺过程,在正常考虑生产过程中的pH值控制、温度控制、溶氧控制和中间补料因素以外,还可在发酵过程中与料液一起补加表面活性剂,如聚氧乙烯、山梨酸醇等非离子表面活性剂,可增加发酵物产量。
3.6 利用构效关系原理,加强杀草机理分析,以期筛选效果优良的生物除草剂 发现新的分子化合物靶标部位,利用已知的除草剂化合物类型提供先导物,合理利用构效关系,对微生物产生的代谢产物以及植物提取物中的适合化合物进行筛选和分离,采用生物合理分子重排设计,以此为生物探针寻找具有除草活性的靶标部位,由此开发出高效生物除草剂,也可以此活性化合物为母版进行结构修饰,从而利用除草机理理论指导新除草剂的开发研究。
4 展 望 随着研究的深入以及技术手段的不断提高,相信在不久的将来,市场上会出现越来越多且越来越成熟的微生物及其代谢产物、植物天然产物等生物除草剂。
随着全球绿色农业的不断发展、党的十九大报告提出的对生态农业的重视以及人们环保意识的逐渐增强,会有越来越多的科技工作者关注和从事生物除草剂的研发工作,且来自天然菌株以及其生长过程中产生的活性物质、中草药提取的天然活性物质来源广泛、自身广谱高效、不残留等优点,将促使生物除草剂逐渐被人们青睐。