生物农药的现状及发展前景

生物农药的应用现状及发展前景

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摘要：文章介绍了生物农药的概念,综述了生物农药的发展史，重点阐述了生物农药的分类，分析了生物农药的优势，并对我国生物农药的发展前景进行了展望。

关键词：生物农药，应用现状，发展前景

生物农药主要是指以植物、动物、微生物等产生的具有农用生物活性的次生代谢产物开发的农药。是用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物，并可以制成商品上市流通的生物源制剂，包括细菌、病毒、真菌、线虫、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。生物农药具有选择性强、对人畜环境安全、原料来源广泛且不易产生耐药性等优点[1]，已成为全球农药发展的新趋势。特别是分子生物学技术、基因工程等逐步渗入到生物农药生产中之后,各国对生物农药的发展更加重视,在今后相当长一段时间内,生物农药将成为今后农药发展的一个重要方向。

1、生物农药的特点

所谓的生物农药，传统意义上来讲，主要是指可以用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体，如利用细菌、真菌、病毒、线虫及拮抗微生物等来控制病虫草的制剂。现在生物农药一般定义为，用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物，并可以制成商品上市流通的生物源制剂，包括细菌、真菌、病毒、线虫、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。生物农药与传统化学农药的区别在于它们通常是控制而不是消灭病虫，具有延迟的作用，更具有选择性。生物农药有几大优势：首先生物农药的毒性通常比传统农药低；其次选择性强，生物农药只对目的病虫和与其紧密相关的少数有机体起作用,而对人类、鸟类、其他昆虫和哺乳动物无害；另外生物农药具有低残留、高效的优点，很少量的生物农药即能发挥高效能作用，而且它通常能迅速分解，从总体上避免了由传统农药带来的环境污染问题；生物农药不易产生抗药性；它作为病虫综合防治项IPMP(Inergrated pestmanagement programs)的一个组成成分，能极大地降低传统农药的使用，而不影响作物产量，更安全有效地保护环境[5,6]。

2.1.传统农药

传统化学农药一般毒性较高，活性较低，使用量较大，对环境影响较大；而且一般采用乳油、可湿性粉剂等传统剂型，具有采用大量芳烃溶剂、粉尘大等不足，对环境及施用人员影响大；传统化学农药的大量使用引起的农药残留问题还会造成其毒性在生态系统中的富集，不仅污染环境，还会对各级生物造成危害。

长期以来，大量使用化学农药使生态平衡遭到严重破坏。化学农药的大量使用除引起人畜的直接中毒死亡外，还由于它在土壤和作物上的残留，对土壤、地下水、河流、湖泊造成

污染，尤其给后代的生存、健康带来危险。使用高效、广谱的化学农药在杀死害虫的同时，也消灭了大量有益天敌，使自然界的生态平衡受到严重破坏，造成害虫再生猖獗，使次要害虫上升为主要害虫。此外，化学合成剧毒农药在粮食、瓜果、蔬菜及牧草表面的残留量多、滞留时间长、不易分解，给人、畜、禽的健康造成了严重的危害。

2.2.生物农药的优点

与化学农药相比生物农药具有以下优点：对人、畜安全、无毒、环境兼容性好、不杀伤天敌昆虫、选择性强、对生态影响小、不易使害虫产生抗药性等特点，符合现代社会对农业生产和农药的要求[3]。

生物农药，包括微生物农药和植物源农药等，它们对茶叶和环境不会构成污染，对人、畜的毒性也很低，不会构成残毒，因而是生产绿色食品和茶叶的适用农药。生物农药高效、低毒、低残留，且用量要少，防治效果好，对人、畜及各种有益生物毒性小甚至无毒，同时在外界环境中易分解，不造成对环境与蔬菜的污染。生物农药均是天然存在的活体生物或化合物,故在环境中会自然代谢, 参与能量与物质循环。施用于环境中或作物上, 不易产生残留, 不会引起生物富集现象。如A vermeit in 对光不稳定, 会逐渐被氧化或光氧化, 在强日光下半衰期小于10 h[4]。

生物农药在一定时间内可在土壤、水域、动植物体内和大气中降解，形成与环境相容的安全物质，符合无公害蔬菜生产对农药的要求。

3.生物农药的种类

目前,对生物农药的研究从用途方面可分为微生物源农药、植物源农药、动物源农药、天敌昆虫等[7]。

3.1.微生物源农药

微生物源农药是利用微生物或其代谢物作为防治农业有害物质的生物制剂。其中，苏云金菌属于芽杆菌类，是目前世界上用途最广、开发时间最长、产量最大、应用最成功的生物杀虫剂；昆虫病源真菌属于真菌类农药，对防治松毛虫和水稻黑尾叶病有特效；根据真菌农药沙蚕素的化学结构衍生合成的杀虫剂巴丹或杀暝丹等品种，已大量用于实际生产中。微生物源农药可分为微生物源杀虫剂、微生物源杀菌剂、微生物源除草剂等。

3.1.1.微生物杀虫剂

微生物杀虫剂是目前应用最多的生物农药,占整个生物防治剂的90%以上,包括细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、病毒杀虫剂、微孢子杀虫剂、线虫杀虫剂等。

细菌杀虫剂是利用对某些昆虫有致病或致死作用的细菌及其所含有的活性成分制成,用于防治和杀死目标害虫的生物杀虫制剂。

病毒杀虫剂主要是昆虫病毒,特别是昆虫杆状病毒,具有杀虫率高,作用专一,不危害其它生物, 害虫抗性小的特点。

微孢子杀虫剂，蝗虫微孢子虫属于原生动物类生物杀虫剂，主要成分为微孢子虫，为昆虫的专性病原寄生物。蝗虫微孢子虫是在非洲飞蝗上分离得到并命名的，其寄主范围广。可

寄生并感染蝗科90多种蝗虫，是杀蝗虫有效的生物农药。该孢子虫被害虫吞食后侵入害虫内部器官和组织，引起毒杀作用，属于胃毒作用。剂型有麦麸毒饵、油剂等。

线虫杀虫剂是利用线虫的寄生作用，使其在目标害虫里内释放毒素，进而杀死害虫的一种微生物杀虫剂。

3.1.2. 微生物源杀菌剂

微生物源杀菌剂是一类控制植物病原菌的制剂,能抑制病原菌能量产生、干扰生物合成和破坏细胞结构,内吸性强、毒性低兼有刺激植物生长的作用。

微生物源杀菌剂主要有农用抗生素、细菌杀菌剂和真菌杀菌剂等类型。

农用抗生素是微生物发酵过程中产生的次生代谢产物，在低浓度是可抑制或杀灭作物的病、虫、草害及调节作物生长发育。

细菌和真菌杀虫剂则是利用对不同植物病原菌的特异性抑制或杀灭作用开发研制的杀虫剂，其专一性更强，效果也更好。

3.1.3. 微生物源除草剂

微生物除草剂是从微生物中开发出的许多除草或活性物质，主要有杂草菌素、细交链孢霉素和茴香素等。

3.2.植物源农药

植物源农药是指从植物体中提取，具有抗菌、抗病毒或杀虫效果的成分，或从植物体中分离纯化有农药活性的新物质作为结构模板，进行结构的多级优化，从而制造低毒、高效新农药。植物源农药是以在自然环境中易降解、无公害的优势，现已成为绿色生物农药首选之一，主要包括植物源杀虫剂、植物源杀菌剂、植物源除草剂及植物光活化霉毒等。到目前，自然界已发现的具有农药活性的植物源杀虫剂有杨林股份生产的博落回杀虫杀菌系列、除虫菊素、烟碱和鱼藤酮等。

相对于植物源杀虫剂来说植物源杀菌剂的研究要少得多, 但是, 植物仍被认为是化学合成杀菌剂替代品最好的开发资源。W ilk in s 等曾报道, 有1 389种植物有可能作为杀菌剂, 植物中的抗生素、类黄酮、特异蛋白质、有机酸和酚类化合物等均有杀菌或抗菌活性[12]。N ychas 于1995 年也曾对植物源抗菌剂实际使用的可能性做了详细的论述。

3.3.动物源农药

动物源农药主要包括动物毒素，如蜘蛛毒素、黄蜂毒素、沙蚕毒素等。目前，昆虫病毒杀虫剂在美国、英国、法国、俄罗斯、日本及印度等国已大量施用，国际上己有40多种昆虫病毒杀虫剂注册、生产和应用。

3.4 真菌源生物农药子行业基本情况

真菌约占昆虫病原微生物种类的60%以上，真菌防治的昆虫种类最多、范围最广，真菌源生物农药应用最广泛的是白僵菌、绿僵菌母药及其制剂。真菌源生物农药除具有一般生物农药的环保、无抗性等特点外，还具有以下优点：

（1）靶标性强真菌源生物农药标靶性强，对人畜等高等动物无害，同时对瓢虫、草