生物源农药

生物农药简介

一、生物农药的提出及其优越性

化学农药的长期使用带来了许多问题,如昆虫产生抗药性并导致农药使用剂量的不断加大,在粮食、水果、蔬菜中产生残留,由于生物富集作用而使以这些农作物为食物的野生和家养动物的残毒加大。因此,一些国家很早就已经开始研制一系列选择性强、效率高、成本低、不污染环境和对人畜无害的生物农药。

生物农药是利用生物及其基因产生或表达的各种生物活性成分,制备出用于防治植物病虫害、环卫昆虫、杂草、鼠害以及调节植物生长制剂的总称,是利用自然界有益的生物或其代谢产物制成杀虫、防病的生物制品,通过胃毒、触杀等方式达到消灭病虫害的目的。死亡后的虫体携带有昆虫病原微生物,能够继续扩散传播。连续使用会造成昆虫疫病的流行,达到有效控制虫口密度的目的。其对人畜安全无毒,不污染环境,无残留,不破坏粮、瓜、果和蔬菜等作物的色、香、味。可应用于作物生长的任何时期,包括蔬菜成熟时发生的虫害,不影响蔬菜的上市。并且具有很强的专一性,只对靶标害虫作用,对害虫天敌及其他有益生物不产生影响,有利于保持生态平衡。

二、生物源农药的概念

1.定义

生物源农药(biogenic pesticides)亦称生物农药或生物源天然产物农药,生物源农药是指直接利用生物活体或生物代谢过程中产生的具有生物活性的物质或从生物体提取物质作为防治病虫害的农药。

其狭义概念,指直接利用生物产生的天然活性物质或生物活体作为农药。

广义概念,还包括按天然物质的化学结构或类似衍生结构人工合成的农药。

其定义可表述为:生物农药是控制和调节各种有害生物(包括植物、动物、微生物)的生长、发育和繁殖的过程,在保障人类健康和合理的生态平衡前提下,使有益生物得到有效保护,有害生物得到较好的抑制,以促进农业现代化向更高层次发展的特殊生物活性物质,环境相容性是这个概念的核心特征。

2分类

生物源农药按其来源分为:植物源农药、动物源农药、微生物农药;按其用途分为:生物源杀虫剂、生物源杀菌剂、生物源除草剂和植物生长调节剂等。

2.1植物源农药主要类型

1植物毒素:指植物产生的对有害生物具有毒杀作用的次生代谢产物；

a.具杀虫作用的植物毒素:除虫菊素、鱼藤酮、烟碱等;

b.具有杀菌作用的植物毒素:大蒜素、黄蒿酮、硬尾醇等;

c.具有杀草作用的植物毒素:核桃醌、独脚金萌素、香豆素等。

2植物中的昆虫拒食剂:印楝素具拒食作用。

3植物内源激素:调节自身生长的植物激素:乙烯、生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和芸薹（tái）素内酯等;

4调节昆虫生长发育的昆虫激素:主要为蜕皮激素。

5转基因植物:如抗虫棉等。

2.2动物源农药主要类型

1昆虫内源激素:天然保幼激素及天然保幼激素类似物、蜕皮激素等。

2昆虫信息素:性信息素、产卵忌避素、报警激素等。

3昆虫忌避剂:避蚊胺、避蚊醇等。

4节肢动物毒素:由节肢动物产生的用于保卫自身、抵御敌人、攻击猎物的天然产物。如:沙蚕毒素、蜂毒肽、黄蜂毒素等。

5昆虫天敌:各种寄生性、捕食性天敌。如植绥螨、寄生蜂等。

2.3微生物源农药主要类型

1微生物源杀虫剂:多杀菌素、阿维菌素、浏阳霉素、岭霉素和昆虫病毒等。

2微生物源杀菌剂:又称为农用抗菌素。灭瘟素、春雷霉素、井冈霉素等。

3微生物源除草剂:杂草菌素、细交链孢霉素、茴香霉素、鲁保1号等。

3特点

1)大多数生物源农药对哺乳动物毒性较低,使用中对人畜比较安全。

2)防治谱较窄,甚至有明显的选择性,因而对天敌及有益生物杀伤作用较小,有利于保持生态平衡。

3)生产原料和有效成分为天然产物,易于在自然界的大循环中降解。环境相容性好。

4)作用机理独特,不易和常规农药产生交互抗性,并且是多种因素和成分发挥作用,害虫和病原菌不容易

产生抗

5)大多数生物源农药作用缓慢,即速效性不够,不能用于应急性控制。

三、我国生物农药规模化生产存在的问题

目前严重影响我国生物农药发展的主要问题有:

一是研究开发与生产脱节,科研成果转化率低。生物农药主要由科研单位研究,工作侧重于菌株选育和发酵实验等。而农药企业则绝大部分没有新产品研发机构,造成科研与生产分属不同部门,利益各不相关,科研成果和技术转让渠道不通畅,特别是对产品的环境毒理学研究很少,而这又是开发一个商品化生物农药所必需的环节,由此制约了许多极具应用前景的生物农药的市场化进程。

二是制剂化困难,产品质量不稳定。许多生物农药的有效成分为活体微生物,由于其产品制剂化技术要求高,加上我国生物制剂的剂型及其生产工艺落后,产品的理化指标、稳定性和不同批次间有效成分的含量都还不能达到商品化要求,致使活体微生物农药制剂化成为我国生物农药发展的一个瓶颈。

三是生产企业规模小,品种单一,发展困难。目前我国农药生产企业有200多家,绝大部分为小企业和乡镇企业,其技术、资金和生产规模等都极易受到市场变化的影响。

四是推广应用存在一定的困难。目前,除抗生素以外,由于生物农药作用时间长、见效慢,农民的环境保护和可持续发展意识比较淡薄,使得植物农药和微生物农药的应用推广受到一定限制。

四、生物源农药的发展展望

生物源农药在我国有了很大的发展,得到了全面的开发和广泛的应用,但其研究、开发、生产和应用都还存在一些突出的问题和困难,困扰着我国生物源农药的发展。如生物源农药击倒速度慢,有效期较短,相对杀虫谱较窄,短期内对害虫种群控制力不强,不能迅速降低害虫虫口密度,与农民希望立即见效、药到虫死的要求相左。未能成为防治某一害虫的农药当家品种。相对杀虫谱较窄,不利于一药多治。如在蔬菜地出现多种害虫时,便顾此失彼、力不从心。应用推广存在一定难度。制剂化困难,产品质量不稳定。生产企业规模小,研究开发与生产脱节,科研成果转化率低等等。随着我国加入WTO,我国企业将面临全球一体化的市场,农药市场的竞争将更加激烈。市场需要更多、更好的生物农药新产品。上述问题,需要在发展过程中逐步解决。随着高毒化学农药逐渐退出市场和不断推出低毒高效的化学农药新品种,简单地用微生物杀虫剂取代化学杀虫剂的时代已经过去了,更多的是实现两者的协调发展。近年来,微生物杀虫剂与化学农药的复配研究十分活跃,深受用户欢迎。今后,生物农药与化学农药的复配会越来越受到重视。国家应重视基础研究,加强知识创新力度,大力开发有自己知识产权的新品种,并加快科研成果产业化,提高产品质量,建立我国自己的产品质量标准。同时,还要加强对生物农药产品质量的监督和管理,加大对生物农药研究、开发和资金的投入,对创新产品给予重奖,并在税收、价格等方面实行优惠政策。

我国加入WTO,为了可持续发展的需要及有利于我国农产品的出口,国家有关部门已加大高效低毒生物农药的开发力度,为开创中国农药行业发展新局面奠定基础。目前,开发高效低毒生物源农药的工作已经有计划有步骤地展开,一些农药企业已经把开发高效低毒生物源农药做为企业的重大决策。特别值得一提的是:近年来国内一些非农药行业的上市公司及许多科研院所和高等学校已加入到开发高效低毒生物源农药的行列,为我国高效低毒生物源农药的超常规发展创造了有利条件。因此,可以相信,我国生物源农药行业一定能在不长的时间内全面崛起,而无公害生物源农药的广泛应用,将在农业的可持续发展和生态环境免遭破坏等方面做出积极贡献,为我国农产品出口创造十分有利的条件,大大增强我国农产品的竞争力。对于中国这样一个农业大国而言,大力开发和使用无公害生物源农药,具有广阔的市场和光明的前景。

2.1开发和使用生物源农药是时代的需要

随着环境保护呼声的日益高涨,高毒农药的大量使用对农业生产及生态环境造成的负面影响已引起世界范围的广泛关注。许多国家和一些国际组织纷纷制定禁止或限制高毒、高残留农药的使用,世界各国都争相投资、研发新型生物源农药。

新世纪、新时代呼唤生物活性高、对非靶标生物安全、环境相容性好的农药,这给生物源农药的全速发展提供了良好机遇和重大挑战。中国在生物源农药资源方面具有得天独厚的优势,政府、企业、科研院所应连手攻关,奋力抢占生物源农药研发制高点,夺取生物源农药潜在的国际大市场。

2.2生物源农药产业化研发对策