大蒜素+春雷霉素 丨″双减″趋势下细菌病害绿色防控新策略

一、引言

近年来全球气候变化导致植物细菌性病害发生愈发频繁，如水稻细条病、黄瓜细菌性角斑病和细菌性基腐病等。由于植物细菌性病害的暴发性、流行性、毁灭性和防治难等特点，使得化学防治是一种必要的防治措施。据Market Research Future (MRFR)发布的一份报告预测，2020年至2023年，全球杀菌剂市场的总产值将保持增长态势。在全球主要国家中，美国、欧盟、巴西等全球农业主要区域在这一时期内对杀菌剂的需求量预计将持续上升。氯硝基苯类（如氯硝基苯酚、三氯硝基苯）、铜基杀菌剂（如硫酸铜、氧化铜）、铁基杀菌剂（如硫酸亚铁）、硫酸锌类杀菌剂（如硫酸锌、硫酸锌铵）、氨基酸类杀菌剂（如氨基酸铜、氨基酸锌）、环己酮类杀菌剂（如环己酮、环己酮氧化物）、三唑类杀菌剂（如嘧菌胺、戊唑醇、多菌灵）、酚类杀菌剂（如氯苯酚、甲酚）、酰胺类杀菌剂（如苯酰胺、吡酮酰胺）等产品任然会承担主要病害防治的角色。而在中国，由于政策调整和生态农业的推广，中国对杀菌剂的使用量有可能有所下降。

长期不正确的使用化学农药，不仅带来了严重的环境污染问题，靶标病害抗性的大幅增加，严重影响到农产品的质量安全和生物的多样性，影响到人类社会的可持续发展。基于防治病害抗性严重和人身健康问题所面临的风险的考量，农用链霉素在2018年6月15日正式退出农业市场，根据中国管理政策，中国农用链霉素已经全面的禁止生产使用。美国自2005年起逐步减少甲基溴的使用，根据蒙特利尔议定书，美国于2013年基本禁止了甲基溴的使用。欧盟于2008年禁止了嘧菌酯在葡萄、蔬菜和水果等农作物中的使用。于2019年禁止了氧化亚铜在葡萄和其他水果中的使用。

化学杀菌剂在农业生产中承担了重要的角色，完全禁止使用将造成农产品产量的巨大损失。在现阶段全球植物保护产业绿色发展的大环境下，改变病害防治策略显得迫在眉睫。中国农业部早在 2015 年就启动了″到 2020 年实现农药使用量零增长行动方案″，并在 2017 年提前完成该目标。相较于传统的化学农药，植物源农药具有毒性低、不易产生抗药性、污染小的技术优势。中国作为全球第一农业大国，必须考虑未来农业发展的可持续性，积极推动植物病害绿色防治方法的研发，以减少化学农药的使用。这为植物源农药的发展提供了良好的契机和巨大的空间。

面对全球植保新形势、新要求，成都新朝阳作物科学股份有限公司（以下简称 ″新朝阳″），根据″科学用量、替代减量、协同增效″的新思路，以及现有的研究数据支撑，探索并集成了一种以″植物源农农药+化学农药″为主线从而达到减量增效的核心应用技术手段，在提高防治效果的前提下，降低了植株抗药性、同时保证持效期、减少对环境的污染和农药残留。

二、大蒜鳞茎提取物的研究现状

大蒜是百合科葱属植物蒜的鳞茎部分，作为食药同源植物富含营养物质和必需氨基酸，被人们广泛使用。大蒜为富硒农产品，具有杀菌抗菌、抗癌抗突变、增加生物活性、减少心脑血管疾病、调节机体免疫能力等功效，被誉为″天然抗生素″，它的药用价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) 。

图 药用植物大蒜药用部位

自从十九世纪巴斯德明确提出大蒜具有一定的抗菌活性后, 这方面的研究引起了许多学者的兴趣, 大蒜也因此被誉为″植物性天然广谱抗生素″。半胱氨酸作为细菌繁殖生长必需的分子，大蒜素中所携带的氧原子可以与其含有的巯基可以与进行结合从而抑制细菌进一步的繁殖生长[5]。大蒜素对某些病原菌有一定的抑制作用，主要针对细菌防效较显著，可用于防治柑橘、猕猴桃、瓜类、茄类、叶菜类等多种作物由细菌性病原菌引起的病害，如角斑病、软腐病、溃疡病、青枯病等。

根据世界农化网报道，新朝阳推出了植物源杀菌产品5%大蒜素微乳剂，目前已获得中国农药登记并于2016年9月18日上市。能够很好的预防性甘蓝软腐病，黄瓜细菌性角斑病等细菌性病害，同时能够预防辣椒枯萎病，川芎根腐病等真菌性病害，实现良好的抗病管理。

图 农药信息网大蒜素登记信息

通过共同萃取技产品开发思路及天然产物活性分子群概念。将药用植物原料中的活性成分分阶段纯化析出，显著提高植物药材原料的利用率，降低生产成本，显著增加市场竞争力。

图 5%大蒜素提取物富含多种活性成分

通过乳化技术将农药粒子降低至纳米级，增加农药粒子对于农作物叶面和有害生物表面的黏附性与覆盖率，充分发挥药效。添加高分子表面活性剂，降低药液喷洒过程中动态表面张力，减少液滴弹跳，提高铺展持留，减少药液流失，大幅提高产品利用率，进一步提升植物源农药在田间的防治效果。

图 5%大蒜素微乳剂动态表面张力测试（1000倍稀释）

制剂外观为淡黄色均相液体，入水自动分散，与水完全快速互溶。稀释后呈中性，可与任意非碱性农药混用，直接稀释混合即可,使用方便。添加保湿成分，保湿效果显著，可抵御高温环境减少蒸发。采用环保溶剂，开发水基化环保制剂配方。制剂加工过程安全、环保，对环境无污染，产品储运安全。

图 5%大蒜素微乳剂冷热储稳定性

新朝阳5%大蒜素产品具有优异的混配性，溶解性。混配后能进一步提升搭配药剂的生物活性，改善页面附着等制剂性能。为″植物源农药+化学农药″植保防治策略的开发提供了坚实的技术基础。

图 5%大蒜素微乳剂与2%春雷霉素混配性

三、春雷霉素在农业中的应用

春雷霉素作为一种广泛应用于农业生产中的广谱抗菌成分，被大量运用于预防和治疗家禽的呼吸道、消化道和泌尿生殖道感染病，如禽流感、鸡病毒性感冒、鸡腹泻、鸡痢疾等。此外，春雷霉素还可以用于猪、牛等畜禽的治疗。在作物病害预防中，春雷霉素可以通过其抗菌作用，抑制土壤及叶面一些植物病原菌的生长和繁殖。目前在中国，春雷霉素有超过100个原药及制剂登记，靶标涵盖稻瘟病、细菌性角斑病等多个靶标和作物。但春雷霉素作为一种抗生素类杀菌化合物，长期使用仍然可能导致细菌产生耐药性。通过大蒜素+春雷霉素的应用防控策略，能够很好的发挥两种药剂的优势，最大限度减缓病原菌抗药性的形成。

四、″大蒜素+春雷霉素″ 安全性研究

大蒜素为植物源农药，是大蒜鳞茎提取物，来源于植物，用于植物，与植物的兼容性非常好，对非靶标生物安全、对环境更友好。

为了验证″大蒜素+春雷霉素″搭配使用对作物安全性影响，我们设计实验并验证了不同搭配使用浓度组合对柑橘叶片、幼芽、果实的影响。3次施药后，5%大蒜素微乳剂与2%春雷霉素各浓度处理均对柑橘叶片、幼芽、果实表现安全。

图 不同搭配浓度处理的安全性结果

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）处理; D: 2%春雷霉素+5%大蒜素（800倍液+800倍液）处理; E: 2%春雷霉素+5%大蒜素（1000倍液+600倍液）处理; F: 清水处理.

五、″大蒜素+春雷霉素″ 应用技术研究

同时，针对柑橘溃疡病田间试验结果表明，两次施药后21天，对照药剂2%春雷霉素稀释500倍液平均防效为50.82%。2%春雷霉素稀释600倍液+5%大蒜素稀释1000倍液平均防效为76.80%。2%春雷霉素稀释800倍液+5%大蒜素稀释800倍液平均防效为81.96%。2%春雷霉素稀释1000倍液+5%大蒜素稀释600倍液平均防效为78.44%，减量增效效果显著，2%春雷霉素减量超过30%，对病害防治效果提升20%以上。

图 末次药后21天对柑橘溃疡病效果

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

表  5%大蒜素防治柑橘溃疡病田间药效试验结果——末次施药后21天

针对茄子青枯病田间试验结果表明，末次灌根处理8d后，2%春雷霉素稀释800倍液+5%大蒜素稀释800倍液平均防效能够达92.05%，施药区域正常坐果，生长状态良好。

图 末次药后8天后对茄子青枯病效果

左侧区域为对照，右侧区域为5%大蒜素微乳剂+2%春雷霉素

针对芒果细菌性角斑病田间试验结果表明，末次用药7 d后， 2%春雷霉素稀释800倍液+5%大蒜素稀释800倍液平均防效能够达到89.46%，防治效果显著。

图10 一次药后7天后对芒果细菌性角斑病效果

左侧区域为对照，右侧区域为5%大蒜素微乳剂+2%春雷霉素

实验结果通过Duncan’s新复极差法进行方差分析表明，田间试验反馈数据结果中，5%大蒜素微乳剂与2%春雷霉素组间防治效果差异不显著，5%大蒜素微乳剂完全能够达到化学药剂2%春雷霉素相同的防治效果。而单剂与复配处理组间的防治效果差异达到显著性水平。2%春雷霉素加5%大蒜素两者复配后防效有显著性提高，当两者均稀释800倍液后复配防治效果最为显著。

六、药用植物大蒜的产业化发展潜力

中国是世界大蒜种植的第一大国，很多地区都有种植大蒜的传统。目前中国在北方和南方有两个大蒜产区。2017年中国大蒜种植面积和产量分别占全球的51.98%和78.88%。目前中国是世界大蒜出口量最多的国家，2014-2019年大蒜出口量总体呈现上升趋势。据世界粮农组织统计，2014-2017年，中国大蒜产量、出口量与出口额均稳定增长。2016年，大蒜出口总量为145.20万吨(占全球的81％)，出口额达到20.60亿美元(占全球的90％)。这些数据表明，中国大蒜的出口量及出口额均居于世界第一。完善的大蒜产业链为以大蒜为基础形成的植物源农药产品提供了充足的原材料供应，为绿色农业的发展贡献强有力的支撑。

七、大蒜素+春雷霉素 ″双减″趋势下细菌病害绿色防控新策略

大蒜素+春雷霉素细菌性病害防治组合相较于春雷霉素单独使用拥有更好的防治效果，两种不同来源活性分子同时作用于不同的靶点，起效机制互补，表现出优异的协同增效作用，为化学农药减量增效目标提供有力的保障。同时，大蒜素与春雷霉素搭配使用能够显著降低春雷霉素的使用浓度，减少春雷霉素因抗性问题造成的过量使用及残留，协助终端用户更加科学的应对作物细菌性病害防治的痛点、难点。大蒜素搭配春雷霉素应用技术的建立减少了化学杀菌剂过量使用所带来的环境安全风险，进一步提升作物品质，并给农产品带来更大的价值提升。

目前全球很多地区均伴随着细菌性病害常年发生，严重制约了大田作物、果树、蔬菜、粮油、药材等各类作物的经济发展，其市场容量超过百亿。中国细菌性病害目前发生面积在1.2亿亩，据不完全统计我国大约有200多种作物细菌性病害，常见的细菌性病害有60-70种，茄果类上的溃疡病、青枯病，瓜类上的细菌性角斑病、细菌性流胶病，柑橘上的溃疡病等。近年来随着全球气候变暖、极端天气频发，瓜菜、果树等作物细菌性病害发生面积正以每年10%的速度增长，造成农作物减产20%-30%。因此，依托大蒜素+春雷霉素防治细菌性病害产品极具市场潜力。

未来，通过生物农药+化学农药，在减少化学农药用量，减少作物对化学农药的依赖性，同时保证作物安全，保证作物产量、降低化学农药残留及提高果实品质，具有重大的产业价值，是推动农业绿色发展和可持续发展的重要方式。

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