农业细菌性病害及其防治进展

来源：《世界农药》2024年第9期，欢迎订阅！

摘要：针对植物细菌性病害，简述了其致病细菌分类、细菌性病害发生情况与防治现状；介绍了防治细菌性病害的主要农药产品，包括铜制剂、抗生素类和微生物制剂类等，具体分析了主要产品作用机理、防治靶标及国内登记情况；分析总结了细菌性病害防治产品的制剂技术。旨在为农业细菌性病害的防治及其制剂研发、应用提供指导。

植物细菌性病害指农作物因感染致病细菌而发生的一系列细胞和组织的生理病变。细菌性病害具有发生范围广，为害时间长和损失严重等特点，是农业生产过程中的主要防治对象之一。本文对细菌性病害发生情况、防治细菌性病害的农药品种及其制剂技术进行介绍。

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植物细菌性病害 

1.1 致病细菌分类 

植物细菌性病害的病原体被称作致病细菌，致病细菌一般根据其形状、生活方式、氧气代谢特征、生存温度和细胞壁特征进行分类。 

根据形状，致病细菌分为球菌、杆菌和螺旋菌，其中螺旋菌包括弧菌、螺菌和螺杆菌。农业致病细菌主要为杆菌，依照大小尺度分为 3 类：小杆菌(0.6~1.5 μm)、中杆菌(2.0～3.0 μm)、大杆菌(4.0～10.0 μm)。基于表征分类，结合蛋白质电泳、PCR和 rRNA 序列分析等技术，致病细菌进一步分为假单胞杆菌属、黄单胞杆菌属、欧氏杆菌属、野杆菌属和棒杆菌属。 

根据生活方式，致病细菌分为自养菌和异养菌，异养菌包括腐生菌和寄生菌。农业致病细菌主要为异养菌，侵入后依赖靶标作物提供生长和繁殖所需营养。 

根据氧气代谢特征，致病细菌分为需氧型和厌氧型，其中需氧型包括完全需氧型和微需氧型，厌氧型包括不完全厌氧型、有氧耐受型和完全厌氧型。农业致病细菌主要为需氧型，通过吸收自然条件中的氧气，参与生命循环。 

根据生存温度，致病细菌分为喜冷、常温和喜高温类型，农作物的生长条件决定了农业致病细菌主要为常温型。 

根据细胞壁特征，致病细菌分为革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，其中革兰氏阴性菌的细胞壁以脂多糖、脂蛋白和肽聚糖为主要成分，无磷壁酸且肽聚糖层薄，细胞壁表现为双层结构，厚约 8~10 nm；革兰氏阳性菌则以肽聚糖为主要成分，含有磷壁酸，但无脂多糖，肽聚糖层较厚，细胞壁表现为平滑的单层结构，厚约 20~80 nm。农业细菌性病害主要是革兰氏阴性菌，例如假单胞杆菌属的黄瓜细菌性角斑病菌和茄科植物青枯病菌等，黄单胞杆菌属的水稻白叶枯病菌，柑橘溃疡病菌和番茄果实细菌性斑疹病菌等，欧氏杆菌属的马铃薯黑胫病菌、大白菜软腐病菌、水稻基腐病菌和梨火疫病菌等，野杆菌属的植物根癌病菌以及韧皮部杆菌属的柑橘黄龙病菌。少数致病菌是革兰氏阳性菌，例如棒杆菌属的马铃薯环腐病菌和番茄细菌性溃疡病菌。 

1.2 细菌性病害发生情况 

植物细菌性病害在大田作物、经济作物、蔬菜和水果等作物上广泛发生。大田作物有小麦黑颖病、玉米细菌性茎腐病、马铃薯青枯病、水稻白叶枯病和细菌性条斑病等，经济作物有棉花细菌性角斑病、大豆细菌性斑疹病和大豆疫病等，蔬菜有黄瓜细菌性条斑病、茄科青枯病、十字花科软腐病和黑腐病等，水果有柑橘溃疡病、猕猴桃溃疡病、梨火疫病、香蕉细菌性枯萎病、柑橘黄龙病和桃细菌性穿孔病等。 

许多植物细菌性病害持续时间长，借助多种载体传播，遇到合适条件扩大侵染，给作物带来危害。柑橘溃疡病菌，冬季潜伏作物病残体或根际土壤，待开春升温，致病细菌活化并外溢，借助风雨等传播至临近作物的嫩叶、幼梢或幼果上，也可借助种苗跨地区传播，在柑橘的全生长期内长期潜藏、侵染并为害。马铃薯软腐病、环腐病、青枯病和黑胫病等，从苗期到生育期均可发生，种薯可携带病菌并进行传播，导致连片传播并长期发病，影响马铃薯的产量和品质。

植物细菌性病害一般表现为叶片坏死，根系腐烂和果面污染等现象，发病严重时可致大幅减产，甚至绝产。数据表明，大豆细菌性疫病可致减产20%；马铃薯黑胫病发病率可达 40%~50%；黄瓜细菌性角斑病严重时毁苗率达 30%；柑橘树黄龙病，出现后只能毁树，导致绝产。国内细菌性病害常年发生面积约为 800 万公顷，如何更好防治细菌性病害，是保证农业生产、稳定粮食生产和安全需要解决的重要课题。 

1.3 植物细菌性病害防治现状 

植物细菌性病害以化学防治为主，生物防治为辅；防治方法主要是茎叶喷雾，也可进行灌根或种子包衣。化学防治所用药剂品种相对集中，多为铜制剂和抗生素类。其中无机铜制剂因使用成本较低、防治谱广、效果好而占据市场主要份额，但铜离子释放较快，有药害风险，需注意施用作物和用药时期。 

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防治细菌性病害产品 

根据有效成分，防治细菌性病害的品种分为铜制剂类、锌制剂类、抗生素类和微生物制剂类等，主要品种如表 1，本文重点介绍主要品种来源、作用机理及其防治靶标。 

表 1 防治细菌性病害的农药品种分类

2.1 铜制剂 

铜制剂分为无机铜和有机铜，均是通过释放铜离子发挥杀菌作用。杀菌机理如下：1) 铜制剂施用后释放铜离子，与致病细菌的细胞膜直接接触，使细胞膜蛋白质变性，造成物理损伤；2) 铜离子及其诱导的生理反应，导致致病细菌的细胞膜破裂，膜电位改变，细胞内容物流出，破坏细胞完整性；3) 铜离子诱导植物产生活性氧，进一步造成致病细菌的损伤；4) 铜离子诱导氧化应激反应，使得致病细菌发生脂质过氧化、蛋白质氧化及 DNA 降解，进而达到抑制生长或致死菌体的效果。 

2.1.1 无机铜制剂 

无机铜制剂活性成分为铜的无机化合物，施用后可快速释放铜离子，作用速度快，对细菌性病害具有治疗作用，但施用不当或者施用浓度过高，可引发药害，通常表现是落花、落叶或损伤果面，尤其对一些敏感作物影响较大。无机铜制剂大多呈碱性，使用时不宜与酸性农药混配。 

2.1.1.1 氢氧化铜 

氢氧化铜是结构简单、制备难度低而应用广泛的铜制剂，英文通用名：copper hydroxide，CAS 登录号：20427-59-2，分子式：Cu(OH)2，分子量：97.5。 

氢氧化铜国内登记：原药 2 个，单剂 41 个，混剂 7 个。其中水分散粒剂 21 个，占比 43.8%，其余为可湿性粉剂和悬浮剂。氢氧化铜的杀细菌谱广，登记靶标包括姜瘟病、黄瓜细菌性角斑病、柑橘溃疡病、番茄溃疡病、火龙果溃疡病、芒果细菌性黑斑病和烟草野火病等。 

2.1.1.2 氧氯化铜 

氧氯化铜也称为王铜或碱式氯化铜，在应用中的释放速率比氢氧化铜慢，在农业中使用量仅次于氢氧化铜，英文通用名：copper oxychloride，CAS登录号：1332-65-6，分子式：Cu2(OH)3Cl，分子量：213.56。 

氧氯化铜国内登记：原药 1 个，单剂 25 个，混剂 37 个。其中可湿性粉剂 33 个，占比 52.4%，其余为水分散粒剂和悬浮剂。登记靶标包括黄瓜细菌性角斑病、百香果茎基腐病、柑橘溃疡病、猕猴桃溃疡病、观赏菊花软腐病、铁皮石斛软腐病、西兰花软腐病和烟草野火病等。 

2.1.1.3 氧化亚铜 

氧化亚铜是铜含量较高的无机铜产品，英文通用名：cuprous oxide，CAS 登录号：1317-39-1，分子式：Cu2O，分子量：143.08。氧化亚铜国内登记：单剂4个，混剂5个。其中可湿性粉剂7个，占比77.8%，其余为水分散粒剂。登记靶标为柑橘溃疡病。 

2.1.1.4 波尔多液 

波尔多液是使用历史悠久的农药品种，最早1882 年用于防治葡萄霜霉病，现广泛用于细菌的防治，是由硫酸铜(CuSO4)、生石灰(CaO)和水按不同比例配制成的天蓝色胶状悬浊液。英文通用名：bordeaux mixture，CAS 登录号：8011-63-0，分子式：CuSO4·xCu(OH)2·yCa(OH)2·zH2O。 

波尔多液国内登记：单剂 17 个，混剂 4 个。其中可湿性粉剂 10 个，占比 47.6%，其余为水分散粒剂和悬浮剂。登记靶标包括柑橘溃疡病、烟草野火病、烟草角斑病和黄瓜细菌性角斑病等。 

2.1.2 有机铜类 

有机铜农药产品是铜离子与有机化合物结合的产品，通过羧基、氨基、羟基、巯基和磺酸基与铜离子结合，施用后释放铜离子的速率与有机官能团类型密切相关。有机铜农药中的有机部分结构丰富，表现杀细菌活性的同时，部分品种对真菌和病毒也有较好的防效。 

2.1.2.1 喹啉铜 

喹啉铜是应用最为广泛的有机铜产品，英文通用名：oxine-copper，CAS 登录号：10380-28-6，分子式：C18H12CuN2O2，分子量：353.87，化学结构式如下： 

喹啉铜由 8-羟基喹啉与铜离子螯合而成，具有保护和治疗双重效果。除铜离子外，喹啉也发挥杀菌作用，作用谱不仅包括细菌性病害，对真菌病害也具有广谱作用。喹啉铜对细菌作用机制与无机铜相同，防治真菌的作用机理是作用于菌体内部的葡萄糖酸、磷酸脱氧酶和淀粉酶等位点，抑制该位点活性及相关通路的信号传导，致死菌体。 

喹啉铜国内登记：原药 6 个，单剂 20 个，混剂77 个，混配成分以春雷霉素为主。登记剂型中悬浮剂 85 个，占比 87.6%，其余为可湿性粉剂、水分散粒剂和膏剂。登记靶标包括杨梅癌肿病、黄瓜细菌性角斑病、铁皮石斛软腐病、黄瓜靶斑病、枇杷叶斑病、金橘溃疡病、桃树细菌性穿孔病、芒果细菌性角斑病、西瓜细菌性角斑病和烟草野火病等。登记的真菌性病害有黄瓜霜霉病和马铃薯早疫病等。 

2.1.2.2 噻菌铜 

噻菌铜属于噻唑类化合物，具有内吸性，英文通用名：thiodiazole copper，分子式：C4H4N6S4Cu，分子量：327.92，化学结构式如下： 

噻菌铜国内登记：原药 1 个，单剂 1 个，混剂1 个，均为悬浮剂。登记靶标包括原药 1 个，单剂 2 个，混剂 2 个，均为悬浮剂。登记靶标包括兰花软腐病、大白菜软腐病、黄瓜细菌性角斑病、桃树细菌性穿孔病、水稻细菌性条斑病、烟草野火病、烟草青枯病和猕猴桃树溃疡病等。 

2.1.2.3 噻森铜 

噻森铜属于噻唑类化合物，英文通用名：thiosencopper，分子式：C5H4N6S4Cu，分子量：339.93，化学结构式如下：

噻森铜国内登记：原药 1 个，单剂 2 个，混剂2 个，均为悬浮剂。登记靶标包括大白菜软腐病、柑橘溃疡病、水稻白叶枯病、水稻细条病、烟草野火病、番茄青枯病、西瓜细菌性角斑病、姜瘟病、芋头软腐病、西瓜角斑病和铁皮石斛软腐病等。 

2.1.2.4 松脂酸铜 

英文通用名：copper abietate，CAS 登录号：10248-55-2，分子式：C40H58CuO4，分子量：666.43，化学结构式如下：

松脂酸铜国内登记：单剂 18 个，混剂 5 个。其中水乳剂 9 个，占比 39.1%，其余为乳油和悬浮剂。登记靶标包括黄瓜细菌性角斑病、柑橘溃疡病和烟草野火病等。 

2.2 锌制剂 

锌制剂的有效成分含有锌离子，杀菌作用机理包括：1) 锌制剂释放游离态锌离子，与致病细菌的细胞膜阳离子(H+，K+等)交换，使细胞膜蛋白质变性，造成细胞损伤；2) 锌离子渗透进入细胞内与部分酶结合，抑制酶及相关生理反应的活性，使得致病细菌机能失调，衰竭死亡。 

2.2.1 噻唑锌 

噻唑锌属于噻唑类化合物，具有内吸性，英文通用名：zinc thiozole，分子式：C4H4N6S4Zn，分子量：329.8，化学结构式如下：

噻唑锌表现为保护和治疗作用。除锌离子作用外，噻唑在植株体内导管结构中表现为高效抑菌，根据所在位置不同，在孔纹导管中作用于细菌的细胞壁，使其瓦解，致死菌体，在螺纹导管和环纹导管中可暂时抑制细菌生长。噻唑锌国内登记：原药 2 个，单剂 3 个，混剂5 个，登记剂型均为悬浮剂。登记靶标包括柑橘树溃疡病、黄瓜细菌性角斑病、水稻细菌性条斑病、桃树细菌性穿孔病、烟草青枯病、烟草野火病等。 

2.2.2 福美锌 

福美锌属于二硫代氨基甲酸类化合物，英文通用名：ziram，CAS 登录号：137-30-4，分子式：C6H12N2S4Zn，分子量：305.84，化学结构式如下：

福美锌国内登记：原药 2 个，单剂 6 个，均为可湿性粉剂。登记的靶标为柑橘溃疡病，苹果轮纹病和炭疽病等。 

2.2.3 代森锰锌 

代森锰锌是代森锰和代森锌的离子聚合物，属于二硫代氨基甲酸衍生物，不仅广泛用于真菌病害的防治，对细菌也有一定防效，英文通用名：mancozeb，CAS 登录号：2234-56-2，分子式：C4H8MnN2S4Zn，分子量：332.71，化学结构式如下：

代森锰锌国内登记：原药 29 个，单剂 248 个，混剂 590 个，混配成分以甲霜灵、多菌灵和三乙膦酸铝等为主，其余包括 霜灵和霜脲氰等。登记剂型中可湿性粉剂 769 个，占比 88.7%，其余为水分散粒剂和悬浮剂。登记靶标为水稻白叶枯病。 

2.3 抗生素类 

抗生素类产品多为微生物的代谢产物，具有生产来源可持续，在环境中的残留低和对非靶标生物毒性低等特点。链霉素禁用后，使用最多的是春雷霉素和中生菌素，此外还有新近登记的四霉素。 

2.3.1 春雷霉素 

英文通用名：kasugamycin，分子式：C14H25N3O9，分子量：379.36，化学结构式如下： 

春雷霉素是春日链霉菌产生的氨基糖苷类抗生素，兼具预防和治疗作用。该类抗生素可作用于致病细菌的 16s rRNA 解码区 A 部位，特异性抑制氨酰-tRNA 结合 mRNA-核糖体蛋白复合体，阻碍蛋白质翻译，破坏蛋白质的生物合成，抑制菌丝生长，使得致病细菌的繁殖和侵染能力下降，达到防治效果。 

春雷霉素国内登记：原药 10 个，单剂 92 个，混剂 118 个，混配成分以喹啉铜、王铜和三环唑为主，其余为中生菌素和溴菌腈等。登记剂型中可湿性粉剂79个，占比37.6%，其余为可溶液剂和悬浮剂等。登记靶标包括黄瓜、西瓜及观赏菊花细菌性角斑病，柑橘溃疡病，咖啡细菌性叶斑病等。 

2.3.2 中生菌素 

英 文 通 用 名 ：zhongshengmycin ， 分 子 式 ：C19H34O8N8，分子量：502.52，化学结构式如下： 

中生菌素由淡紫灰链霉菌海南变种产生，属 N糖苷类碱性水溶性物质。与春雷霉素类似，中生菌素也在 RNA 水平上阻碍蛋白质翻译，破坏蛋白质合成，防治细菌性病害；也可使丝状菌丝变形、抑制孢子萌发或直接杀死孢子，防治真菌性病害。 

中生菌素国内登记：母药 1 个，单剂 23 个，混剂 25 个，混配成分包括苯醚甲环唑、戊唑醇和春雷霉素等。登记剂型中可湿性粉剂 38 个，占比 79.2%，其余为可溶液剂和颗粒剂等。登记靶标包括柑橘溃疡病、猕猴桃溃疡病、三七细菌性根腐病、烟草野火病、大白菜软腐病、水稻白叶枯病、黄瓜细菌性角斑病、姜瘟病、番茄青枯病和烟草青枯病等。 

2.4 微生物制剂类 

微生物制剂类产品多为表现抑菌或杀菌活性的微生物菌体，该类产品的有效成分为活体，可在土壤或植物根际繁殖并长期占据生态位，具有保护时间长和作物安全性高等特点。 

2.4.1 枯草芽孢杆菌 

英文通用名：bacillus subtilis，属于革兰氏阳性菌。其杀菌作用机理主要包括：1) 枯草芽孢杆菌被喷洒至植物表面后，其活芽孢吸收利用营养和水分，繁殖并占领叶片表面，与致病菌竞争营养物质和生存空间；2) 分泌抑菌活性物质，该类物质具有溶菌作用及生物夺氧作用，可有效排斥、抑制和杀灭病菌，达到防治病害的效果。 

枯草芽孢杆菌国内登记：母药 10 个，单剂 79 个，混剂 8 个，混配成分以井冈霉素为主。登记剂型中可湿性粉剂 73 个，占比 83.9%，其余为水分散粒剂和悬浮剂等。登记靶标包括水稻白叶枯病、烟草青枯病、烟草野火病、番茄青枯病和大白菜软腐病等。 

2.4.2 解淀粉芽孢杆菌 

英文通用名：bacillus amyloliquefacien，属于革兰氏阳性菌。与枯草芽孢杆菌类似，解淀粉芽孢杆菌可通过竞争作用和分泌抑菌物质等方式，抑制致病细菌的生长和侵染。

国内已选育并登记多个菌株用于防控细菌性病害，已登记母药 7 个，单剂 13 个，其中可湿性粉剂6 个，占比 46.2%，其余为水分散粒剂和悬浮剂。具体而言，LX-11 菌株的登记靶标为水稻白叶枯病、水稻细菌性条斑病、番茄青枯病和白菜软腐病，HT2003 菌株为烟草青枯病和番茄青枯病，PQ21 菌株为烟草青枯病，QST713 菌株为番茄青枯病和黄瓜细菌性角斑病，以及 B7900 菌株为烟草野火病和黄瓜细菌性角斑病。 

2.5 其他 

2.5.1 溴菌腈 

溴菌腈属于溴甲基戊二腈类化合物，英文通用名：bromothalonil，CAS 登录号：35691-65-7，分子式：C6H6Br2N2，分子量：265.94，化学结构式如下： 

溴菌腈的作用机理主要为抑制病原菌氨基酸代谢酯酶系统，通过破坏致病细菌的蛋白质生物合成，导致其菌丝蛋白无法正常发挥功能性，生长受阻，表现抑菌活性。 

溴菌腈国内登记：原药 1 个，单剂 3 个，混剂29 个，混配成分以春雷霉素和多菌灵为主。登记剂型中可湿性粉剂 21 个，占比 63.6%，其余为水乳剂和微乳剂等。登记靶标包括烟草青枯病、观赏菊花细菌性角斑病和黄瓜细菌性角斑病等。

2.5.2 小檗碱 

小檗碱属于季铵类化合物，是一种分离自黄连的生物碱，英文通用名：berberine，CAS 登录号：2086-83-1，分子式：C20H18NO4+，分子量：336.36，化学结构式如下： 

小檗碱也可制备为盐，如：小檗碱盐酸盐和小檗碱硫酸盐，较高的溶解度使得其更易被制备、使用和吸收。该类产品的作用机理包括抑制致病细菌的 II 型分泌系统和 III 型分泌系统的功能，阻碍胞外多糖的合成，抑制纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等胞外酶的活性，降低致病细菌的侵染；也可抑制致病细菌生物膜的形成，干扰菌体的生长繁殖，表现抑菌活性。 

小檗碱国内登记：原药 1 个，单剂 14 个，其中可溶液剂或水剂 12 个，占比 85.7%，其余为可湿性粉剂。登记靶标为黄瓜角斑病。 

2.5.3 氨基寡糖素 

氨基寡糖素由多个 D-氨基葡萄糖单元通过β-1,4 糖苷键连接而成，英文通用名：oligosaccharins，CAS 登录号：148411-57-8，分子式：(C6H11NO4)n。 

氨基寡糖素的作用机理主要为免疫诱抗，研究表面，该成分参与苯丙烷途径并上调过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等，与木质素、植保素及酚类化合物的形成相关，激活植物体内的免疫系统及病程相关蛋白的活性表达，阻碍致病菌在植物体内的侵染或扩展，表现抗病性；对植物根系生长也有促进作用，表现为根系发达，根茎粗壮。

氨基寡糖素国内登记：母药 6 个，单剂 69 个，混剂 49 个，混配成分以噻唑膦为主，其余包括春雷霉素、中生菌素和盐酸吗啉胍等。登记剂型中可溶液剂或水剂 75 个，占比 63.6%，其余为微乳剂和悬浮剂等。作为杀菌剂时，登记靶标为白菜软腐病；也可作为植物诱抗剂和植物生长调节剂，用于葡萄、番茄和烟草等作物。 

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细菌性病害防治产品的制剂技术 

由于新农药品种的开发难度加大、开发周期拉长以及开发成本升高，目前普遍使用的细菌性病害防治产品仍是上市多年的品种。面对日渐严峻的细菌性病害防控局势，往往通过增加施药量或施药次数等方式维持防治效果，导致已有农药产品的抗性加剧。除了不同农药品种的混配，基于制剂技术进步的剂型更迭，也是解决抗性问题的重要措施，且剂型更迭使得农药生产和施用过程更加环保和安全。 

干悬浮剂的发展及大范围应用，是制剂行业的一大显著进步。传统的可湿性粉剂和水分散粒剂在加工过程中均使用气流粉碎，实现农药产品颗粒细化，但此类方法在生产、包装和使用时会导致粉尘问题，且为间歇式生产。相较于此，干悬浮剂的加工采用先湿法研磨后喷雾干燥的方式，在实现连续化的同时，降低粉尘风险。对于农业生产中普遍用作保护性杀菌剂的铜制剂和抗生素类产品，制备为干悬浮剂后，其平均粒径为 3~7 μm，相比于平均粒径为 10~20 μm 的传统剂型产品，覆盖范围更广，保护面积大，防效更佳，也具有较好的入水自分散和崩解性能。 

纳米悬浮剂加工技术是农业加工领域近年兴起的技术，其将悬浮剂产品加工到平均粒径 300~500 nm，相比平均粒径为 3~5 μm 的普通悬浮剂产品，粒径降低至 1/10，施用时对防治靶标和农作物表现出更好的穿透性、吸收性和传导性，也可以在悬浮剂体系中获得更高的稳定性。基于细菌性病害的防治是以保护性为主，更细的农药粒径有助于覆盖更多的植物表面，从而实现更好的防效。

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小 结 

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