開展生物農藥研究 拓展蠶業工作新亮點

林娟帶　于永霞　梁思思

摘要：長期大量使用化學農藥不僅污染環境，也直接污染農產品，造成食品安全問題；高效、低毒、無污染的生物農藥正成為農藥研制、開發與應用的熱點。作為廣西蠶業綜合性機構的廣西蠶業科學研究院，充分利用現有的各種科研資源開展生物農藥研究，是蠶桑資源綜合利用和蠶業科研工作的新亮點，符合21世紀發展生態綠色農業的要求。

關鍵詞：生物農藥；蠶病微生物；蘇云金桿菌B.t.；白僵菌

中圖分類號：S482.292 文獻標識碼：A 文章編號：1003-4374{2012）02-0096-03

化學有機農藥（后稱化學農藥）在20世紀40年代大量出現，并逐漸發展形成現代農藥，極大地增強了農業防治病、蟲、草害的能力，為挽回病蟲草害給農作物造成的損失作出了重大貢獻，更為解決人們的溫飽、改善人們生活作出了不可磨滅的貢獻，成為20世紀重要的農業生產資料。我國自20世紀80年代，農村實行分田到戶，農業生產以戶為單位，之后的20-30年，農民在耕作過程中以降低勞動強度實現高效增產為目的，不僅大量地使用化學肥料，也大量地使用化學農藥。同時，為確保農業的穩定高產，解決我國8～13億人口的溫飽問題，國家大力支持化肥、農藥等重要農資料的生產和使用。至2008年為止，在我國農業部登記的農藥產品就有25000多個。農藥成為了不可或缺的農業資料。但因長期大量使用化學農藥，不僅污染環境也直接污染農產品，造成食品安全問題。隨著社會的發展，人們渴望良好的生態環境，呼吁發展綠色農業，要求保障食品安全，這些也是國家可持續健康發展的需要。因此，我國和世界各國一樣采取了減少或限制一些化學農藥尤其是殘留性大，對人畜有劇毒作用的化學有機農藥的生產和使用。高效、低毒、無污染的生物農藥成為農藥研制、開發與應用的熱點。

1.生物農藥的定義

生物農藥是指用來防治植物病、蟲、草等有害生物的生物活體及其生理物質和轉基因產物，并經制成商品上市流通的生物制劑。按照Copping和Monn的定義，生物農藥包含活體微生物（病毒，細菌，真菌）、昆蟲致病線蟲、植物源農藥、微生物農藥、微生物次生代謝產物（抗生素）、昆蟲信息素和用于表達抗蟲抗病、抗病毒、耐除草劑的基因以及昆蟲天敵。

2.蠶病原微生物分離出的活體生物農藥概況

2.1蘇云金桿菌B.t.（細菌）活體生物農藥

1901年，日本人石度從患病家蠶中分離出屬于革蘭氏陽性桿菌的蘇云金桿菌B.t.。1938年法國開發出第一個B.t.商品制劑用于防治地海粉螟，此后世界各地開展了廣泛的研究，不斷發現B.t.新亞種或變種，目前已分離到5000株B.t。B.t.經口進入體內感染昆蟲，在昆蟲體內生長繁殖過程中形成伴孢蛋白質晶體，產生內毒素和外毒素，致昆蟲中腸潰爛，屬于胃毒廣譜性殺蟲劑，對鱗翅目、雙翅目、膜翅目等10目570種昆蟲有不同程度的致病力和毒殺作用，用于防治水稻螟蟲、蔬菜菜青蟲和小菜蛾、果樹的卷心蛾和桃小食心蟲、玉米螟、棉花鈴蟲、倉儲大蠟螟、衛生蠅蚊等等。我國對蘇云金桿菌B.t也開展了廣泛的研究，其中已廣泛生產和使用的有蠟螟亞種和武漢亞種，防治稻包蟲、菜青蟲、松毛蟲等等。

2.2白僵菌（真菌）活體生物農藥

1953年首次報道的白僵菌引起家蠶（鱗翅目）傳染性病害“白僵病”，證實了白僵菌在蠶幼蟲體內能生長發育。白僵菌主要殺蟲機理，是大量分生孢子通過與蟲體表面接觸，在一定溫度條件下孢子吸水膨脹長出芽管形成附著孢，附著在蟲體表皮上，使芽管侵入蟲體后大量繁殖和菌絲生長，最后菌絲強烈吸收蟲體水分使蟲體僵硬形成僵病。采用接觸或污染的方法可以傳播發病。至今，科學家們已成功生產和廣泛使用白僵菌防治松毛蟲、玉米螟、稻葉蟬、果樹害蟲、地下害蟲，并已形成一整套成熟的白僵菌生物農藥生產工藝流程及使用方法。我國在過去的40多年中試驗和應用白僵菌防治害蟲種類達40多種，每年防治面積670萬hm²，廣泛使用在林業防治松毛蟲，農業防治玉米螟、稻蠅蟲、桃樹食心蟲及地下金龜子類害蟲，近年來又擴展到茶樹和蔬菜等經濟作物的病蟲害防治上。

2.3生物農藥在我國的前景市場效益

以白僵菌為例。目前我國森林面積1.75億hm²、耕地面積為1.21億hm²。如果我國一半的森林和耕地每年使用2次蘇云金桿菌B.t或白僵菌生物農藥，按用量每公頃22.5萬億孢子（成品藥量4.5kg）算，則用量為1.48億hm²×4.5kg/hm²×2次=13.32億kg；以敵敵畏為例，同樣設我國一半的森林和耕地每年使用2次敵敵畏農藥，使用濃度1500倍，每公頃用藥5.25kg兌水噴霧，則每年用藥1.48億hm²×5.25kg/hm²×2=15.55億kg折合388.75億元（作者單位倉庫數據：市場敵敵畏價格為131.25元/5.25kg）。也就是說，白僵菌生物農藥每年可以有13.32億kg的市場需求和388.75億元的經濟效益空間，基于其環保特性，其社會效益更是不可估量。

2.4問題

20世紀九十年代，廣西林區使用白僵菌防治林木害蟲，巧遇周邊蠶區蠶病暴發，引發廣西林業和蠶業關于白僵菌可否推廣使用的爭議，此爭議至今懸而未果。

3.關于廣西開展生物農藥研究的思考

3.1研究院利用蠶病微生物開展生物農藥研究的可行性

3.1.1廣西蠶業科學研究院（下簡稱：研究院）隸屬廣西農業廳，成立于1964年，是集蠶業科學研究、蠶桑良種繁育、蠶業技術推廣、蠶種質量監督檢驗等職能于一體的蠶業綜合性公益機構。內設置有蠶業科學研究與技術開發中心、桑蠶原種繁育場、桑蠶普種繁育場、蠶種管理中心、蠶種檢疫中心、桑蠶資源利用科、生物技術中心，并擁有桑蠶育種、蠶病毒研究、蠶桑資源利用、蠶藥研制及經營銷售等高級研究人員29名、中級科研技術人員38名，科技人員共122名。

3.1.2研究院擁有用于生物農藥試制的菌源及獲取其更多的渠道。在生產科研過程中和服務點的蠶農生產過程中蠶病時常發生，為試制生物農藥提供了菌源。

3.1.3桑蠶資源利用科生物技術中心，自成立以來的11年，運用先進的生物技術組培成功了羅漢果、生姜、一品紅、食用菌等多種植物，尤其是2009和2011年批量生產食用菌。生物技術中心組培技術進一步提高并積累了豐富的經驗形成一整套相當成熟的組培工藝，既為桑蠶資源綜合利用開了個好局，成為利用蠶病微生物試制生物農藥良好的鋪設。

3.1.4研究院的技術開發中心蠶病組長期從事蠶病研究工作，利用蠶病提制生物農藥，是蠶病研究工作廣度和深度的拓展。

3.2研究院利用蠶病微生物開展生物農藥研究的必要性

隨著“十五”期間我國東桑西移，2002年廣西將蠶業定位為優勢產業，2005年就拿下了蠶繭產量全國第一的目標。目前，廣西蠶桑產業遍布全區的鄉鎮725個。2011年廣西桑園面積20萬hm²，蠶繭產量20萬t，連續6年居全國第一位。蠶業成為廣西農業發展農民致富的新支柱產業。

2007年，黨的十七大提出發展中國特色社會主義，建設生態文明：堅持生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路，建設資源節約型、環境友好型社會，使人民在良好生態環境中生產生活，實現經濟社會永續發展。隨著社會的不斷進步和發展，生物農藥不可阻擋地在21世紀得到推廣應用和普及，包括從蠶病微生物中分離出的蘇云金桿菌B.t.和白僵菌活體生物農藥。蠶病微生物中分離出的蘇云金桿菌B.t.和白僵菌活體生物農藥的廣泛使用，必定加大蠶業病害防治上的難度，無疑成為橫亙在我們蠶業傳統路上的一道坎。要跨越這道坎，就要積極利用我們蠶業科學研究院自有的各種資源、建立科研項目、爭取國家科研項目經費、引進技術設備開展研制蠶病微生物活體生物農藥的相關工作，只有這樣，才能更好地規避風險，確保蠶業生產在生物農藥普及的新形勢下穩步前行。

3.3研究院開展生物農藥研究的方向

（1）從蘇云金桿菌B.t.和白僵菌入手，通過試制性研究，探索利用蠶病微生物生產生物農藥的新工藝；（2）從蘇云金桿菌B.t.入手，開展基因質子導人生物工程，以期構建對蠶安全的B.t工程菌株；（3）通過田間試驗，探索規避生物農藥對蠶業生產負作用之風險的途徑；（4）償試開展蠶信息素的研究等。

4.結束語

蠶病微生物如白僵菌廣泛存在于環境中，其寄主范圍極廣，主要有鱗翅目、膜翅目、蚤目、螳螂、蜚蠊目和紡足目等15目149科521屬707種，此外還可以侵染蛛形綱及多足綱多節肢動物中的蜱螨目，生產上多用于防治松毛蟲、松葉蜂、松尺蠖、玉米螟、大豆食心蟲、高粱螟、甘薯象鼻蟲、稻飛虱等25種害蟲。蠶業部門有著生物農藥研究信手可取的材料資源。在有著光明前景的生物農藥正成為研究熱點的新形勢中，廣西蠶業科學研究院，作為廣西蠶業綜合性機構，充分利用現有的各種科研資源，從蘇云金桿菌B.t.和白僵菌入手，開展低毒、無污染前景廣闊的生物農藥的研究，則是蠶桑資源綜合利用和蠶業科研工作的新亮點，是使廣西蠶業在發展中必須的規避生物農藥風險，符合新形勢下發展生態農業的要求。