白色農(nóng)藥或引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)趨勢

北農(nóng)

所謂“白色農(nóng)藥”，是指以微生物為資源的產(chǎn)業(yè)型農(nóng)藥。由于其在生產(chǎn)過程采用了現(xiàn)代生物技術(shù)中的“發(fā)酵工程”“酶工程”及“基因工程”，產(chǎn)品具有無污染、對環(huán)境無影響、對人類安全等特點(diǎn)，故有“潔白無瑕”之意。“白色農(nóng)藥”包含了微生物飼料、微生物肥料、微生物農(nóng)藥與獸藥、微生物能源、微生物生態(tài)環(huán)境保護(hù)劑、微生物醫(yī)療保健品及藥品等方面，因此也有人將微生物源農(nóng)藥稱之為“白色農(nóng)藥”。

由于“白色農(nóng)藥”——微生物源農(nóng)藥具有高效、安全、無殘留、對天敵安全及環(huán)境相容性好等特點(diǎn)，引起了世界各大公司、研究機(jī)構(gòu)及大學(xué)的廣泛興趣，不少國家均投入了相當(dāng)高的人力、物力從事“藥”的開發(fā)，從而使生物農(nóng)藥的開發(fā)再度掀起了高潮。

主要種類

目前的“白色農(nóng)藥”以微生物飼料、微生物肥料和微生物農(nóng)藥為主要類型。

微生物飼料是以微生物、復(fù)合酶為生物飼料發(fā)酵劑菌種，將飼料原料轉(zhuǎn)化為微生物菌體蛋白、生物活性小肽類氨基酸、微生物活性益生菌、復(fù)合酶制劑為一體的生物發(fā)酵飼料。該種農(nóng)藥不但可以彌補(bǔ)常規(guī)飼料中容易缺乏的氨基酸，而且能使其他粗飼料原料營養(yǎng)成份迅速轉(zhuǎn)化，達(dá)到增強(qiáng)消化吸收利用效果。

微生物肥料通常而言其實(shí)是一種菌劑，是一類微生物群體。這類微生物菌劑能夠提供一種或多種對作物生長有益的微生物群落。由于農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的微生物菌劑常常和草炭、泥炭、有機(jī)肥料等有機(jī)質(zhì)含量較高的基質(zhì)混合在一起，所以習(xí)慣上把微生物菌劑稱為微生物肥料，人們俗稱為“菌肥”。

微生物農(nóng)藥是指使用細(xì)菌、真菌、病毒等活的生物體來預(yù)防、消滅或者控制危害農(nóng)林生產(chǎn)的有害生物的藥劑。它具有對人畜安全，無農(nóng)藥殘留，不產(chǎn)生抗藥性，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，正被人們廣泛應(yīng)用于無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)中。但是，在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多人由于沒有依其特性進(jìn)行保管和使用，導(dǎo)致應(yīng)用效果不佳。

研發(fā)應(yīng)用

自然界中有不少微生物（病毒、細(xì)菌、真菌和線蟲）具有殺蟲、殺菌、除草及植物生物調(diào)節(jié)活性。這種微生物具有很高的專一性，其對靶標(biāo)害物具有極高的選擇性，而對其他生物卻十分安全。

在現(xiàn)今的直接應(yīng)用的微生物源農(nóng)藥中，以蘇云金桿菌（B·t）居主要市場，約占整個(gè)微生物源農(nóng)藥的70%以上，其中半數(shù)在美國。目前的B·t商品有數(shù)百種，可防治百余種有害昆蟲。我國B·t劑的生產(chǎn)與應(yīng)用也比較廣泛，據(jù)悉已有50余家工廠從事此藥劑的應(yīng)用開發(fā)。

由于人們對微生物源農(nóng)藥的開發(fā)興趣越來越濃厚，近年來又出現(xiàn)了不少新的直接作為農(nóng)藥的微生物源農(nóng)藥。如日本煙草公司開發(fā)了用于防除草坪雜草早熟禾的細(xì)菌除草劑，俄羅斯科學(xué)院則開發(fā)了用于防治蚜蟲和紅蜘蛛等害蟲的細(xì)菌性殺蟲劑雙毒桿菌，英國作物保護(hù)學(xué)會(huì)于1997年4月舉行了一次有關(guān)微生物源殺蟲劑發(fā)展前景的世界性會(huì)議。

利用微生物的產(chǎn)生物（代謝物）作為農(nóng)藥——農(nóng)用抗生素，近年來的發(fā)展甚為迅速，已成為“白色農(nóng)藥”中的一個(gè)重要方面，也是我國微生物源農(nóng)藥的主體之一。而今，已商品化的農(nóng)用抗生素幾乎遍及了農(nóng)藥所有領(lǐng)域。其中作為殺菌劑的有春日霉素、井岡霉、農(nóng)霉素等;殺蟲劑有阿維菌素、殺螨素等;除草劑有雙丙氨膦;植物生長調(diào)節(jié)劑有赤霉素等。農(nóng)用抗生素已成為世界農(nóng)藥市場中不可缺少的一部分，它在植物保護(hù)中作為化學(xué)農(nóng)藥的互補(bǔ)藥劑正越來越引起人們的注意。在我國，僅井岡霉素目前的產(chǎn)量已達(dá)5000余噸，每年可挽回稻谷損失23億千克，成為目前農(nóng)藥中使用面積最廣、價(jià)格最便宜、對人畜十分安全的理想的無公害農(nóng)藥。

農(nóng)用抗生素的研究開發(fā)，不僅限于用以直接防治農(nóng)作物的病蟲草害，更為化學(xué)農(nóng)藥的創(chuàng)制提供了先導(dǎo)化合物。不少公司通過對生物源農(nóng)藥（包括微生物源農(nóng)藥）進(jìn)行化學(xué)改造創(chuàng)制了許多新的農(nóng)藥。這些新農(nóng)藥不僅保留了原生物源農(nóng)藥特有的品質(zhì)（如對環(huán)境安全，選擇性強(qiáng)等），并克服了某些生物農(nóng)藥之不足，使產(chǎn)品煥發(fā)了生命或具有很大的市場價(jià)值。

如吡咯霉素由于其穩(wěn)定性等諸多原因而難以商品化，氰胺公司以其有效基團(tuán)為先導(dǎo)化合物，經(jīng)結(jié)構(gòu)改造后合成了被人們譽(yù)為當(dāng)今殺蟲劑支柱之一的AC303630。同樣，阿維菌素是一個(gè)極為高效的農(nóng)畜用殺蟲抗生素，但也存在著對人畜急性口服毒性較高及對鱗翅目害蟲幾乎無效的缺陷。因此，美國默克公司通過對其結(jié)構(gòu)的改造，從千余人衍生物中篩選了兩個(gè)化合物依維菌素和埃瑪菌素，前者使其對人畜毒性明顯得到改善，后者則擴(kuò)大了殺蟲譜及使殺蟲活性提高1～2個(gè)數(shù)量級。

這種通過生物與化學(xué)相結(jié)合開發(fā)新農(nóng)藥的方法，大大提高了新農(nóng)藥的開發(fā)效率，也成為當(dāng)今世界創(chuàng)制新農(nóng)藥的有效方法之一。這種由“白色農(nóng)藥”經(jīng)結(jié)構(gòu)改造開發(fā)出的新的、更優(yōu)于原“白色農(nóng)藥”的新藥劑，越來越引起人們的關(guān)注。

基因工程也是當(dāng)前“白色農(nóng)藥”中研究得最廣泛、發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域。至今，轉(zhuǎn)基因作物已遍及世界各地。1996年，世界上約有280萬公頃轉(zhuǎn)基因作物;1997年達(dá)到1300萬公頃，增長了300%以上。其中，美國達(dá)810萬公頃，我國180萬公頃，阿根廷140萬公頃，加拿大130萬公頃。作為農(nóng)藥（抗蟲、抗?。┑霓D(zhuǎn)基因作物，不僅限于B·t等細(xì)菌，而今發(fā)展到其他細(xì)菌、病毒和線蟲等。更有在煙草中導(dǎo)入了動(dòng)物編程性細(xì)胞死亡抑制基因，以提高作物的抗性。在植物中導(dǎo)入動(dòng)物編程性細(xì)胞抑制基因在世界上尚屬首例。而抗農(nóng)藥（主要為除草劑）的轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)，大大擴(kuò)大了除草劑的應(yīng)用。

前景可期

作為世界公認(rèn)的環(huán)境友好型藥劑，白色農(nóng)藥作為生物農(nóng)藥的主要類別，具有安全、環(huán)保、低殘留等特征，它代表了未來農(nóng)藥產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，發(fā)展生物農(nóng)藥已成為當(dāng)前許多國家的行業(yè)競爭戰(zhàn)略?！澳壳?，我國共有200多家企業(yè)從事生物農(nóng)藥的生產(chǎn)，年產(chǎn)量達(dá)12萬噸，處于有效登記狀態(tài)的有效成分有90多種，產(chǎn)品約200多個(gè)，占農(nóng)藥登記總數(shù)的12%，其中，抗生素產(chǎn)品約占生物農(nóng)藥總數(shù)的70%。生物農(nóng)藥防治面積2670萬公頃，約占農(nóng)藥市場總份額的5%?！眹肄r(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所藥政處工程師張微如是說。數(shù)據(jù)顯示，2012年全國生物農(nóng)藥及微生物農(nóng)藥制造業(yè)資產(chǎn)總計(jì)169億元，主營業(yè)務(wù)收入321億元，利潤總額為28億元。

與國內(nèi)火暴的市場相比，近年來全球生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也十分迅速。全球工業(yè)分析公司（GIA）發(fā)布最新研究報(bào)告指出，預(yù)計(jì)今年全球生物農(nóng)藥市場將達(dá)28億美元。據(jù)悉，經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，目前我國已擁有30余家從事生物農(nóng)藥領(lǐng)域研發(fā)的高校、科研機(jī)構(gòu)、國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并成為了目前世界上最大的井岡霉素、阿維菌素、赤霉素等生物農(nóng)藥生產(chǎn)國。從產(chǎn)業(yè)規(guī)模和研究深度上分析，井岡霉素、阿維菌素、赤霉素、蘇云金桿菌4個(gè)品種已經(jīng)成為了我國生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)中的領(lǐng)軍品種。

此外，不少業(yè)內(nèi)專家還預(yù)測，隨著國內(nèi)消費(fèi)者食品安全意識不斷增強(qiáng)，監(jiān)管部門對化學(xué)農(nóng)藥的限制力度有可能不斷加大，新型種植主體有望大量涌現(xiàn)，生態(tài)有機(jī)種養(yǎng)殖區(qū)、出口農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)、新型生態(tài)農(nóng)莊和國家綠色防控基地等紛紛尋求生物農(nóng)藥解決方案，他們對生物農(nóng)藥和綜合生物防治技術(shù)有著巨大且迫切的需求，白色農(nóng)藥將會(huì)越來越受到人們的關(guān)注。