損壞莊稼的害蟲和別的動物一樣容易受到微生物的侵襲而患病或死亡。已經發現昆蟲的病源微生物就有2000多種。這些活躍在大自然中的微生物成了害蟲的天敵,也成為人們和害蟲鬥爭的天然“同盟軍”。人們精心地培養這些微生物,把巨大數量的活菌體撒布到田間,讓它們去發揮威力。與化學農藥相比,它們對人和動物以及益蟲是沒有毒性的,而害蟲一旦感染了便像疫病一樣流行,很快就會使蟲口密度下降,迅速撲滅蟲災。另外還有一年防治,多年有效的好處。微生物中用來作為殺蟲劑的主要是細菌、病毒和真菌。細菌中,糞鏈球菌、產氣杆菌的許多種類對鱗翅目害蟲都有很強的殺傷能力。不過目前使用最多的還是芽孢杆菌。1915年德國人貝爾林茨在蘇雲金的一個麵粉廠發現了一種芽孢杆菌具有很強的殺蟲能力,於是把它定名為蘇雲金杆菌。這種杆菌在菌體的生長過程中形成抵抗力強的芽孢,還產生一種結晶體叫做伴孢晶體。伴孢晶體是一種蛋白質結晶,它對害蟲有強烈的毒性,當害蟲把它吃進體內以後,蟲體腸道組織便被破壞,而芽孢在蟲體內發育並大量繁殖,最終引發敗血症。同時蘇雲金杆菌有許多變種,如青蟲菌、殺螟杆菌、鬆毛杆菌等多達17種。不同的變種殺蟲力各有不同。青蟲菌對稻螟嶺、玉米螟、菜青蟲、鬆毛蟲等幾十種鱗翅目的害蟲都有強烈的毒性,殺蟲效率可達80%~100%。
湖北農科院研製並生產的Bt農藥,就是用蘇雲金杆菌菌體來吞噬農作物上的害蟲的生物農藥。將Bt農藥噴灑後,蟲子不是立即“死光光”,而是蟲身變黑,胃腸被細菌侵蝕,24小時患“敗血症”或“毒血症”而死。Bt農藥無公害,不汙染環境,對人畜無絲毫傷害,害蟲也不會因此產生抗藥性。
中國科學院武漢病毒所新近研製的“生物導彈”,就是讓赤眼蜂攜帶強力病毒,傳遞到鬆毛蟲卵表麵,初孵幼蟲吃掉卵殼便會感染病毒死亡,而病毒還會在鬆毛蟲群體裏流行。
以上是人們利用微生物殺蟲的例子,其實,還可以利用微生物來鋤草。
早在1970年就發現微生物代謝產物——環己酰胺可以防治農田雜草,而對水稻無害。以後又發現一些微生物除草劑,例如,1977年日本橘邦隆等在放線菌培養液中發現雙丙鱗A對單子葉及雙子葉的雜草有明顯殺除效果。
穀氨酰胺合成酶,簡稱“GS”,它在微生物及植物體中參與穀氨酸的合成和氮的循環,尤其對植物體內穀氨酸的合成更為重要。雙丙磷A能抑製GS的活性,導致氨的累積和穀氨酰胺的減少,而氨是光合磷酸化的抑製劑,當它的濃度高時,對雜草有毒害作用,從而達到了除草的目的。