确保生物农药对微生物无害的三大要点

Darryl Ramoutar 博士,gChem 农业全球技术总监。.
将农药与其他液体产品(例如生物制剂、肥料和植物改良剂)混合使用是现代农业中广泛采用的做法。这种方法具有明显的优势,可以节省时间并降低施用成本,使种植者能够在一次喷洒作业中同时防治多种害虫并提供养分(OSU,2026)。.
然而,将生物制剂(包括微生物接种剂和生物农药)整合到这些混合物中会带来重要的活性风险。当与传统制剂和助剂(如粘附剂、展着剂和渗透剂)结合使用时,生物制剂的活性可能会降低,制剂可能会出现化学不相容性(例如絮凝或堵塞),甚至植物毒性(作物损伤)(TAMU,2026)。.
一个主要担忧在于所谓的“惰性”成分——例如表面活性剂、溶剂和香料——它们可能存在于配方中,也可能被添加到储罐中。尽管被标榜为惰性,但许多此类化合物仍可能产生抗菌作用,并无意中杀死有益微生物。研究还表明,农药暴露会改变土壤微生物群落:真菌往往比细菌更敏感,除草剂和杀菌剂比杀虫剂造成更强的非靶标影响,而且重复施用会显著改变真菌多样性和群落组成(Riedo et al., 2025)。.
gChem 农业全球技术总监 Darryl Ramoutar 博士提供建议,以帮助确保生物农药和土壤微生物群落中微生物的惰性安全性。.
1. 仔细选择表面活性剂
表面活性剂是一类重要的佐剂,能够显著影响微生物的存活。这些化合物可以溶解并裂解微生物的脂质膜,从而产生广谱抗菌活性,对细菌和真菌均有效(Falk,2019;Hoefler等,2012;Sharma等,2021)。某些表面活性剂,包括环状脂肽和阳离子表面活性剂,还可以通过降解细胞壁的结构成分来损伤真菌孢子,导致细胞变形和破裂。即使浓度低至0.5–2.0%,这些作用也能破坏孢子的保护层,抑制孢子萌发,并导致细胞内物质泄漏(Forsyth,2011)。表面活性剂还可以通过阻止生物膜的形成来干扰微生物生态。它们通过改变表面性质和减少疏水相互作用来抑制微生物黏附,而黏附是建立有益微生物群落的关键第一步。.
在土壤和根系环境中,微生物通常会形成生物膜:一种保护性的、自身产生的基质,能够附着在土壤颗粒和植物根系上。这些生物膜对土壤健康至关重要,有助于稳定土壤结构、保持水分并促进养分循环(Musa,2015;Cai,2019)。在植物根系上,根际生物膜充当植物与微生物之间的功能性界面。它们能够增强养分吸收、促进根系发育并保护植物免受病原体和环境胁迫的侵害(Rafique,2024;Bhattacharyya,2024)。生物膜甚至可以产生自身的生物表面活性剂,这些表面活性剂有助于微生物之间的通讯和适应(Jimoh,2023)。然而,由于表面活性剂会破坏粘附并削弱细胞外基质,因此它们可能会损害这些有益的生物膜,从而降低微生物接种剂的有效性。.
在为含有生物制剂的农药罐混液选择表面活性剂时,需要在性能和微生物安全性之间取得平衡。非离子表面活性剂,例如醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基糖苷和山梨醇酯,通常是首选,因为它们能够有效增强润湿性、铺展性、乳化性和渗透性,同时对微生物细胞膜的破坏性小于阳离子或强抗菌剂。其中一些表面活性剂还是生物基的,并且与常用的内吸性除草剂、杀虫剂和杀菌剂相容。通过精心选择,表面活性剂既能保持微生物的活性,又能确保有效的喷雾效果。.
2. 选择合适的溶剂
溶剂是农业制剂中另一种常见的成分,它们对微生物的影响各不相同,但都存在风险。许多溶剂会渗入微生物细胞膜,改变其结构和功能。这会导致细胞膜流动性或刚性增加、细胞内容物泄漏,最终导致细胞死亡。.
除了对细胞膜的影响外,溶剂还会破坏蛋白质和酶的稳定性,扰乱代谢途径,并干扰细胞能量的产生。这些压力迫使微生物进入生存模式,从而降低其生长、代谢活性和整体性能(Segura,2012;Tan,2018;Torres,2011)。.
与表面活性剂相比,溶剂对土壤微生物多样性的整体影响可能较小,一些研究表明其对群落结构的影响有限(Riedo et al., 2025)。与微生物产品进行罐混的最佳溶剂是以水为主的体系,并添加温和的、可生物降解的助溶剂(植物油或乙二醇)。由于强效的有机溶剂和高极性溶剂具有很强的抗菌作用,因此应尽量减少使用。然而,不同类型的溶剂毒性差异很大;例如,在处理难溶活性成分时,二甲基亚砜 (DMSO) 对生物农药的危害通常小于 NMP 和 NBP 等更具腐蚀性的极性溶剂(gChem, 2026)。.
3. 遵循最佳实践
虽然正确操作的罐混法高效且有益,但需要精心管理以保护活性微生物原料。最佳实践包括:
- 严格遵守产品标签说明
- 避免使用不相容的化学物质和有害成分(例如铜、氧化剂、过氧乙酸、杀菌剂、杀真菌剂)。
- 控制喷雾溶液的pH值(通常低于9)
- 确保设备在投入生物制剂前已消毒
- 当兼容性不确定时,交替使用不同的应用程序
保持微生物的活性——即生物制剂保持存活和功能的能力——对于确保其在实际应用中发挥稳定作用至关重要。一旦这些微生物的活性受损,生物制品的效力就会显著降低,从而削弱其预期疗效。.