有專家斷言:21世紀,生物農藥技術將火爆全球。
據聯合國糧農組織調查資料介紹,全球每年被病蟲害奪去的谷物占收成的20%-30%,由此造成的經濟損失達1200億美元。
世界各國為了對付日益復雜的病蟲害,每年要生產各種化學農藥200多萬噸,這些化學農藥相當一部分是高毒高殘留,毫無疑問生物農藥的崛起成為發展趨勢和潮流。“863計劃”新型多功能生物農藥創制關鍵技術研究與產品開發”項目負責人邱德文博士介紹說。
“化學農藥容易殘留在植物表面以及土壤中,不容易降解,會隨著雨水等流入江河毒死魚類,還可以在魚等動物體內積蓄,人吃了之后就容易產生慢性中毒,甚至可以致癌等。”
生物農藥主要指自然界存在的、對農作物病蟲害具有抑制作用的各種具有生物活性的天然物質。人們經過篩選、測試、分析、發酵(繁殖)和制劑獲得對環境安全友好的生物制品,利用病原微生物如各種真菌、細菌、病毒等抑制植物病蟲害的發生,這些病原微生物在自然界中普遍存在,不會對人和環境產生危害。
與化學農藥相比,生物農藥見效慢,一般需要7到10天時間才能見效,因為它是通過生物寄生、增殖、代謝等生物途徑而起作用的。
“化學藥物雖然見效快,但它容易使昆蟲產生抗藥性,這樣施用農藥的濃度越來越高,劑量越來越大,對環境的污染也越來越嚴重。而生物農藥對環境友好安全,不易使害蟲產生抗藥性,對生態有保護作用。”邱德文說。
雖然生物農藥本身的生產成本稍高于化學農藥,但其帶來的效益卻是不可估量,可以廣泛用于綠色食品、有機食品的生產,提高農作物的品質,增加商品價值,產生更大的經濟效益。
邱德文打了個比方,現在綠色蔬菜或有機蔬菜等的市場價格要比使用化學農藥的高十倍之多,如有機草莓出口歐盟價格是6元/公斤,而使用常規化學農藥的草莓是0.6元/公斤。
生物農藥的研究與開發一直是國際農業高技術領域競爭焦點之一,許多發達國家積極支持生物農藥的研發,國際大企業集團紛紛投巨資進行技術開發和商品化生產,以期在國際競爭中占據制高點,把握發展的主動權。
現在,生物農藥在農業生產上應用越來越廣泛,并且取得良好的效果。我國是一個農業大國,每年由農作物病蟲害造成的經濟損失巨大。而且,由于化學農藥的濫用,人畜中毒事件頻頻發生,生態環境遭到了嚴重破壞,環境污染日趨嚴重。另外,我國與一些發達國家相比還有一個很大不同,我國目前農業上所使用的許多農藥品種是劇毒或毒性較高的,而一些發達國家在農業生產上使用的品種分劇毒、低毒和無毒及生物農藥等多個層次,所以發展生物農藥對我國更有意義。
“現在,一些國家的生物農藥已占到農藥產量的5%到10%,而我國僅為1%左右。”邱博士介紹道。
“我國加入WTO后,人民生活水平不斷提高,對綠色農產品的生產提出了更高的要求,生物農藥也成為農產品安全生產,環境友好的關鍵技術之一,對實現農業優質、高產、高效生產與可持續發展具有重要意義。”
2003年,“新型多功能生物農藥創制關鍵技術研究與產品開發”項目被列入國家863計劃之中,蛋白農藥作為主攻方向。
“我們這個項目主要集中在生物農藥中關鍵技術的開發上,包括對蛋白質農藥、鏈霉菌抗生素農藥、細菌和真菌活體農藥等。”邱德文介紹,“項目主攻的方向之一是開發真菌源植物激活蛋白農藥”。
真菌植物激活蛋白,是一種從真菌中提出的熱穩定蛋白,它由分子量為35-68KD大小不同的蛋白質組成,能誘導和激活植物對病蟲害抗性和代謝生長系統,促進植物生長,改善作物品質,提高作物產量。
真菌激活蛋白處理植物后,植物體內脯氨酸、過氧化物酶、根系脫氫酶等含量均有所提高。這些酶與植物抗逆直接相關,激活和誘導這些酶活性增強,就意味著增強了植物的抗病和抗逆的能力。
項目組在研究真菌激活蛋白理化性質和特性的基礎上,經大量試驗研究篩選出適合于生物農藥制劑生產的蛋白穩定劑和蛋白保護劑,研制出3%激活蛋白可濕性粉劑。
“我們研制的植物激活蛋白制劑,經真空包裝后室溫下可穩定保存二年以上,生產工藝簡單,成本較低,持效期長,可廣泛用于多種農作物的高效、優質和無公害生產。”
植物激活蛋白3%可濕性粉劑溶于500倍或1000倍水中,可用于植物的浸種、澆根和葉面噴施。三年來,對柑橘、白菜、草莓、辣椒和西瓜等多種植物的室內盆栽和田間實驗表明,對植物病蟲害的防效為40%-80%,提高作物產量10%-20%。
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認識新型生物農藥---植物激活蛋白
植物激活蛋白:作為新型生物農藥,具有高效、低毒、低殘留的特點,激活蛋白廣泛使用后,可顯著減少化學農藥使用次數和使用量,不僅能增產增收,增加農產品的附加值,同時將對保護生態環境,食品安全具有良好的推動作用。
植物激活蛋白的作用機制:激活植物本身的防御系統,提高植物的抗病能力,激活蛋白廣泛使用后,可顯著減少化學農藥使用次數和使用量,不僅能增產增收,增加農產品的附加值,同時將對保護生態環境,食品安全具有良好的推動作用。
植物激活蛋白農藥防治的主要對象:植物病毒病,該病發生面積大,其損失可達5-20%。目前生產上缺乏有效的藥物進行防治,激活蛋白農藥可有效控制黃瓜花葉病毒和煙草花葉病毒病,并能顯著增加產量。
“新型多功能生物農藥創制關鍵技術研究與產品開發”課題成果的其他經濟、社會效益分析與評述:激活蛋白產生菌以前都是利用玉米或馬鈴薯淀粉等發酵生產微生物,現在課題組改用了更為廉價的紅薯粉,通過發酵工藝的改進等,使發酵成本較原來降低1倍,大大降低了植物激活蛋白的生產成本。
淡紫擬青霉生防菌的研制由福建農林大學研究承擔,成功地研制了以蝦蟹殼為主要配方的廉價功能性培養基,該培養基為動物源營養,具有營養豐富、無毒環保的特點;在作物上施用具有防病、營養、促生多重功效。
由河北農業大學研制開發的鏈霉菌抗生素制劑,對瓜類和小麥白粉病的防效達70-90%,是瓜類蔬菜和小麥無公害生產的新型生物農藥。三年示范總面積累計達到了63萬畝,取得社會效益5419.4萬元。
由山西省農科院研制開發的微生物殺菌劑BC98-I,不僅可防蔬菜、瓜類土傳病害,而且對花卉、草坪的土傳病害也有防治效果。
■數字863
“新型多功能生物農藥創制關鍵技術研究與產品開發”項目組已申報專利5項
1.“促進植物生長和提高植物抗病性的蛋白及其人工合成基因”
2.“植物防病蟲保鮮生物蛋白可濕性粉劑配制及制備工藝”
3.“真菌激活蛋白在生物殺蟲劑中的應用”
4.“一種蠟狀芽孢桿菌的菌株以及以該菌株制備微生物殺菌劑的生產方法”
5.“一種淡紫擬青霉新菌株及其利用蝦殼制備殺線蟲劑的方法”