生物源農藥大有可為

文|邱德文　中國農業科學院植物保護研究所

生物源農藥大有可為

文|邱德文中國農業科學院植物保護研究所

隨著人口的快速增長，可耕地資源不斷減少，全球糧食生產面臨著巨大的壓力。我國人口眾多、耕地緊張，糧食增產和農民增收始終是農業生產的主要目標。據統計每年病蟲草害造成糧食生產的損失在30%以上，給糧食安全造成極大的威脅。而使用農藥控制病蟲草害減少糧食減產是必要的技術措施。30多年來，在農作物病蟲害防治和保證糧食增產豐收的過程中，化學農藥起到了重要的作用，但由于不科學用藥，不合理地使用化學農藥也帶來了很多副作用。我國單位面積平均化學農藥用量比世界平均水平高2.5～5.0倍，環境污染嚴重造成很多食品安全問題。每年遭受農藥殘留污染的作物面積達12億畝，其中污染嚴重的比率達40%。2010年初在海南發生的“毒豇豆”、“毒節瓜”事件，2010年4月青島發生食用韭菜有機磷中毒事件在全國范圍內造成了恐慌性的影響。

生物防治贏得新機遇

一直以來，化學農藥和農業發展都是同步進行的，對保證糧食豐收起到了不可替代的作用。但是，它的不科學使用和應用不規范造成了環境污染。

隨著社會經濟的發展，我們國家提出要通過科學使用，倡導綠色防控，用生態、生物的方法或者是用沒有殘留的方法防治病蟲害。綠色防控是利用對環境友好、生態和諧和有利食品安全等措施來防控農作物病蟲害的一種可持續的病蟲害治理的一種方法，是保障當前國內外普遍關心的糧食安全和環境安全的重要保障措施之一。綠色防控既是農業可持續發展與農產品安全生產的保障，又符合保護生物多樣性、保護生態安全的需求。特別是進入21世紀以來，隨著全球對環境保護和農產品安全的日益關注，綠色防控在國際上又贏得了新的關注與新的發展機遇，在植物保護學學科中的地位與作用愈加突顯，具有廣闊的發展前景。

“十三五”的重要課題之一就是化肥和農藥的“兩減”，通過減少用量30%，同時增產3%，要求我們使用安全方法保證糧食的增產。國家重點研發計劃重點專項實施方案也指出，通過化學肥料和農藥高效利用機理與限量標準、肥料農藥技術創新與裝備研發、化肥農藥減施技術集成與示范應用研究，構建化肥農藥減施與高效利用的理論、方法和技術體系，到2020年，氮肥利用率由33%提高到43%、磷肥利用率由24%提高到34%、化肥氮磷減施20%，化學農藥利用率由35%提高到45%、化學農藥減施30%，農作物增產3%，實現提質、節本、增效。所以我們提出用生物防治的方法，采用自然界以蟲治蟲的方法。化學農藥是化學合成，自然界中由于沒有可以降解人工合成的化學農藥的酶，從而造成環境污染和農藥殘留。

生物農藥的分類

生物農藥分為微生物農藥、生物化學農藥、植物源農藥、轉基因生物農藥、天敵生物。國際上的看法也不統一，比如澳大利亞和美國是按不同標準來進行生物農藥分類的。

如果微生物農藥用得好，也是可以起到重要作用的。但是，現在很多人說微生物農藥還是不行，只能起到輔助作用。現在很多第三世界國家，比如柬埔寨、泰國、越南，并沒有化學農藥，也治得很好，就是通過生物農藥進行病蟲害防治的。

微生物農藥包括Bt、木霉菌、綠僵菌、白僵菌、芽孢桿菌、昆蟲病毒。我國是Bt、阿維菌素、井岡霉素的生產與應用及出口大國，Bt年產值約3.5億元，年出口1.5億元左右；阿維菌素年產值15億元，年出口約7億元。木霉菌等真菌生物農藥發酵產抗逆性孢子工藝取得突破。

麗蚜小蜂擴繁。

微生物農藥防治病蟲害還是很有效的，像Bt，也是可以跟化學農藥媲美的。這些微生物農藥在我國也起到很重要的作用，效果也是很不錯的。其中應用最廣泛的就是Bt，每年市場銷售達到48億美元。Bt在我國的應用也是比較成功的，主要用在小菜蛾、螟蟲。除此之外，綠僵菌主要用于草原防蟲，蠟蚧輪枝菌主要用于防治蚜蟲，效果都很好。

我國害蟲天敵的生產與利用技術處于國際領先水平，赤眼蜂的人工繁殖與應用全球面積最大，年繁蜂量100億頭左右，應用2000萬畝以上。

昆蟲天敵生物防控中，赤眼蜂是數量最大的，捕食螨是發展最快的。我們國內赤眼蜂的種類很多，資源也很豐富，飼養、應用都做得很好。北京、天津、吉林、黑龍江都有很成熟的體系。吉林、黑龍江每年政府采購8000萬人民幣的赤眼蜂防治玉米螟。赤眼蜂在東北用的是最好的。

近年來，重要天敵昆蟲的商品化生產有很大突破，對螟蛾類的控制也取得很好的效果，在田內的施放也做得初具規模。

農用抗生素是目前使用面積最大、防效最顯著的一類生物制劑，種類包括井岡霉素、多效霉素、阿維菌素、嶺南霉素等，它們產品多、規模大、效果好，完全可以跟化學農藥媲美。尤其是阿維菌素，殺蟲效果好，近幾年發展很快。井岡霉素、阿維菌素發展也不錯，井岡霉素主要在水稻防治方面有很廣闊的前景，目前規模也很大。

病毒農藥防治范圍很廣，近年來發展勢頭很猛。新三板的新龍就是最好的例證。

除此之外，性誘劑的發展也很快。性誘劑使用比較簡單，而且成本不高，一畝地一個誘芯只要幾塊錢。性誘劑主要是利用昆蟲成蟲性成熟時釋放性信息素引誘異性成蟲的原理，人工合成昆蟲性信息素化合物，通過干擾雌雄交配，減少受精卵數量，達到控制靶標害蟲的目的。

利用昆蟲性誘劑進行害蟲綜合防治在美國、日本等發達國家應用已非常普遍，在綠色和有機食品生產中發揮了巨大作用。據統計，應用性誘劑防治農業害蟲，其平均防治效果可達50%～80%，每個生長季可減少化學農藥使用2～3次，減少農藥使用量30%以上，每畝使用成本比化學防治區節省30元以上，綜合效益十分顯著。性誘劑對抗藥性很強的斜紋夜蛾、小菜蛾、煙青蟲等害蟲，有化學農藥無法比擬的優勢。

近年來還有一類新興的產品就是植物免疫誘抗劑。先保護植物，讓植物長好，讓植物不生病、少生病，再治病。它的作用原理跟化學農藥、生物農藥不一樣，化學農藥、生物農藥是有了蟲以后打藥，它是以預防為主，沒有病的時候打藥，像人打預防針、打疫苗。它的目的就是通過誘導作物的抗病。阿泰靈是中國農科院植保所針對植物病毒病發生特點及植物抗性機制，經過數十年的潛心研制而成的植物免疫誘抗劑類生物農藥，是國家專利創制產品。由中國農科院植保所廊坊農藥中試廠投入生產。剛剛上市一年時間就銷售了7000萬元人民幣。今年的農藥市場低迷，銷售額減少了30%，但阿泰靈的市場情況卻很好。除了可以免疫抗病后，還可以增產，基本上可以增產百分之十幾。這類型免疫誘抗發展非常快，國家有關部門也正在重點推廣。

植物免疫誘抗劑農藥的研發正成為當今國際新型生物農藥的重要發展方向，并將迅速成為具有巨大發展前景的新型戰略產業，這對我國農業、生態環境保護、食品安全等可持續發展具有十分重要的意義。

國內外生物源農藥的研發及生產規模

我國已具備一定科研條件和發展規模的研究機構有30余家，主要包括科研院所、高校、國家及省部級重點實驗室、工程中心等，生物農藥生產企業260多家。截至2012年12月，我國已注冊登記的生物農藥有效成分有90個，占農藥總有效成分品種的10%左右；生物農藥品種2591個，（包括161個原/母藥），占注冊登記農藥產品的9%左右。生物農藥年產量近13萬噸制劑，約占農藥總產量的11%；年產值約30億元人民幣，占整個農藥總產值的9%左右；應用面積4億～5億畝次，約占總農藥應用面積的10%。

美國生物農藥產業的迅速發展得益于整體經濟發展，以及生物技術企業自身在新藥研發、經營等方面的優異表現，目前美國在政策層面已形成了扶持生物產業發展的多層次立體體系。

北美和西歐地區的生物農藥市場增長也在加快，由于這些地區重視有機農業和綠色作物的發展，生物農藥的需求增速明顯，這些市場提倡的作物綜合管理以及害蟲綜合治理體系，很大程度地推廣了生物農藥的發展。

世界許多國家都不約而同地把生物產業作為新的經濟增長點來培育，搶占生物經濟制高點。歐盟把生命科學確定為7個優先發展領域之一，并將45%的研究開發經費用于生物技術及相關領域。

從我國生物農藥的發展歷程來看，基本與國際生物農藥發展同軌。經過50多年的發展，目前我國已經掌握了許多生物農藥的關鍵技術與產品研制的技術路線，在研發水平上與世界水平相當，其中發酵技術、對植物免疫激活劑等的研發已處于世界前沿。

生產總量與需求量相距甚遠，且產品品種發展不均衡。我國是井岡霉素、赤霉素、阿維菌素等農用抗生素的最大生產國，井岡霉素、阿維菌素和Bt殺蟲劑也已成為我國農用殺菌劑和殺蟲劑銷售和使用量名列前茅的品種，井岡霉素、赤霉素、阿維菌素和Bt殺蟲劑四個生物農藥品種的年產值分別超過億元。從產業化規模與其研究深度來看，井岡霉素、阿維菌素、赤霉素、蘇云金桿菌、農用鏈霉素、農抗120、苦參堿、多抗霉素和中生菌素等是生物農藥的主要品種。

生物源農藥在世界范圍內的發展速度是15%，我們的發展已經超過了這個速度。近年來，新三板上市的生物源農藥企業逐年增多，隨著資金投入和大家認識的提高，生物源農藥的發展將迎來新的歷史機遇。現在政府高度重視，老百姓的認識也有所提高。特別是黨的十八大又提出生態文明建設，各方面的形勢對生物源農藥也非常有利，也為我們的糧食安全生產提供更多更好的生物農藥新產品。

（本文由本刊記者孫潔根據作者在“創新五方談”發言整理）