生物農藥
——未來農藥發展的新趨勢

文|邱德文 中國農業科學院植物保護研究所

編輯|知一

生物農藥
——未來農藥發展的新趨勢

文|邱德文 中國農業科學院植物保護研究所

編輯|知一

邱德文

2015年農業部制定出臺了《農業部關于打好農業面源污染防治攻堅戰的實施意見》以下簡稱《意見》，該《意見》重點在于解決當前的農業污染問題，力爭到2020年農業面源污染加劇的趨勢得到有效遏制，實現“一控兩減三基本”。其中“兩減”就是要減少化肥和農藥使用量。在新政策、新形勢下我國農藥行業未來將會朝著綠色、生態的方向發展。

30年來，盡管我國農藥生產出來了多種類、劇毒的農藥，但是重大病蟲害區域性災變頻繁，每年病蟲草害造成糧食生產的損失在30%以上，小麥條銹、稻瘟病、玉米螟、蝗蟲、地下害蟲等問題更加嚴峻。國內化學農藥雖發揮了重要作用，但環境污染問題越來越突出，這與時代發展主題不符。同時，過量使用化學農藥致使我國的糧食安全面臨嚴重的威脅，數據顯示，每年僅因蔬菜農藥殘留超標導致的中毒事故就達10萬人次，造成的外貿損失高達70億美元，我國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%，“毒豇豆”、“毒節瓜”等事件還在我國不同地區持續上演。

生物農藥的發展是時代的需要

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已經成為了世界農業發展的新趨勢，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,該學科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也愈加突顯，具有廣闊的發展前景。生物農藥是綠色防控的重要一環。

所謂生物農藥就是指“利用生物活體或其代謝產物對害蟲、病菌、雜草、線蟲、鼠類等有害生物進行防治的一類農藥制劑，或者是通過生物技術或仿生合成具有農藥功能作用的生物制品”。

發展生物農藥是糧食安全、生態安全和環境安全需要。對于解決農產品及糧食農藥殘留污染嚴重超標問題，改善生態環境，增強有益微生物，增強土壤保護作用，加強土壤對肥料利用率低難題，減少抗藥性等問題發揮著重要的作用。

發展生物農藥是綠色發展的需要。黨的十八大五中全會提出了創新、協調、綠色、開放、共享等五位一體的發展新理念。這對新時期我國經濟社會發展具有革命性意義。隨著我國城鄉居民收入水平的提高和人民生活水平的提高，我國居民對生態環境的重視程度不斷提高；“十三五”期間，黨和國家在綠色發展方面提出要形成人與自然和諧發展的現代化建設新格局；加大環境治理力度，實行最嚴格的環境保護制度，實行化學農藥零增長，實現化肥、農藥的雙減目標，一定會帶動相關產業成為經濟增長新亮點。

發展生物農藥是生態文明建設的需要。黨的十八大以來以生態文明建設與經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設等五個建設為著力點，努力建設美麗中國，實現中華民族永續發展。黨的十八大報告首次首次把“美麗中國”作為未來生態文明建設的宏偉目標，把生態文明建設擺在總體布局的高度來論述，要實現真正的國富民強，必須守住“綠水青山”。

我國的生物農藥研發取得長足地發展

廣義上的生物農藥包括昆蟲天敵、植物源農藥、微生物農藥、轉基因農藥、生物化學農藥和抗生素農藥。我國的微生物農藥生產已初具規模，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。傳統微生物農藥生產工藝、應用推廣面積和產品質量都有了長足的進步。同時，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。農用抗生素、植物源農藥都有了長足的進步。

投放赤眼蜂

生物農藥發展趨勢分析

RNA干擾技術成為生物農藥研究新方向。RNA干擾技術是國際前沿技術，目前還沒有廣泛應用。國外主要有孟山都農化公司、德國哥廷根大學等在研究，國內主要有上海生命科學院、中山大學和南京農大等在這方面取得一定成果，我國與國際先進水平處于相同的階段。預計RNAi干擾技術將于2020年推出可商業化的產品，本項目實施將極大促進我國有關研究處于世界先進和領先水平。

植物免疫誘導和激發子研究是近年綠色生態農藥研究中新的增長點。近年來除了各種類型的蛋白激發子不斷被發現外，激發子作用的分子靶標、分子機制研究亦不斷深入，并主要集中在激發子受體、誘導免疫反應的信號通路、有關技術的突破將促進植物免疫誘抗劑的快速發展。

土壤健康修復技術興起。針對我國病蟲害問題，農藥發展也是頭痛醫頭，腳痛醫腳，其實很多地區的問題是土壤不健康。化肥農藥的過度使用，以及土壤有機質匱乏導致大量功能微生物難以生存，而植物病原微生物以取食植物為生，大量繁殖，土壤微生物生態失去平衡，植物很難健康生長，甚至無法生存。目前全世界作物損失的三分之一由土壤病蟲害引起，僅線蟲病造成的危害損失每年就高達1250億美元。土壤病蟲害化學防治往往缺少有效的解決辦法，成為世界各國農業生產最頭疼的難題。解決土壤的根本途徑是增加土壤功能微生物的種類和數量，通過添加土壤有機質來維持龐大的功能微生物群體，抑制病原微生物的發生和發展，保障和促進植物健康生長。通過微生物修復技術與產品的創制,著力改善我國農作物土壤結構,發展一個戰略性新興產業技術與產品體系及應用技術。

昆蟲信息素和昆蟲性誘劑近年來也迎來了巨大的發展。新技術與新產品不斷涌現，昆蟲信息素和昆蟲性誘劑已經系列化和技術實用化，在生產實踐中現已獲得了廣泛的應用與發展。

綠色防控配套綜合技術集成成為時代熱點。通過將土壤修復技術、植物免疫技術、昆蟲信息素、微生物殺菌劑、植物源農藥和天敵昆蟲等相關技術,根據其作用優勢與作用特點進行綜合技術集成,針對我國主要農作物病蟲害的發生發展特點,開展綜合治理的研究與集成,根據我國農業生產的需求,研究適合我國農業生產的主要病蟲害防控的綜合技術集成體系和解決方案.為我國農業生產服務。

我國生物農藥機遇與挑戰并存

RNA干擾技術是國際前沿技術，目前還沒有廣泛應用。國外主要有孟山都農化公司、德國哥廷根大學等在研究，國內主要有上海生命科學院、中山大學和南京農大等在這方面取得一定成果，我國與國際先進水平處于相同的階段。

德國拜耳作物科學公司于2012年8月高調宣稱以4.25億美元成功地收購了美國AgraQuest生物技術公司，拜耳集團隨后推出了Serenade品牌生物農藥；瑞士先正達公司以1.13億美元收購Pasteuria生物科學公司；2013年1月德國拜耳作物科學公司再次成功地收購了德國的ProphytaGmbH生物科學公司，此次收購不但是收購公司新產品、新專利也包括收購有關公司的研發實驗室和新制劑規模生產企業；拜耳公司通過收購以色列的生物農藥公司AgroGreen的堅強芽孢桿菌技術，使之成為生物殺線蟲種子處理劑，商品名為Votivo的新產品推出進入市場；巴斯夫公司以10.2億美金收購BeckerUnderwood增強巴斯夫的競爭優勢，尤其是在快速增長的種子處理市場……

世界范圍內生物農藥發展日趨白熱化，先正達、拜耳、巴斯夫等6家公司2010和2011年銷售額分別達326.5億美元，367.21億美元，占全球農藥市場的80.22%和71.71%。在發展戰略性新型產業中全球農藥行業的大公司積極組織收購、并購新興戰略性團隊、技術與產品,具有前景的戰略性新型技術與產品正在這些大公司孵化、培養和壯大。

與國際生物農藥發展相比，我國生物農藥發展機遇與挑戰并存。農用抗生素在生物源農藥產品數量中所占比例最高，達69.66%，農用抗菌素生產廠家數量仍為絕對優勢，其數量占總生物農藥生產廠家的54.6%；植物源農藥發展較快，研發的有效成分種類已占到生物源農藥總數的30%，生產廠家已占到14.4%；微生物農藥的登記種類基本上變化不大，Bt、枯草芽孢桿菌還是主導產品；植物疫苗登記種類呈現上漲之勢，產品種類和數量均有明顯提升；除天敵昆蟲外，每類生物源農藥均有3-5個主打產品，其產品數量和產量均占到該類生物源農藥的90%以上。整體來看，我國生物源農藥在整個農藥產業中的比重很低，2012年中國的生物源農藥年產量約為29萬噸，約占農藥總產量355萬噸的8%，可以看出，生物源農藥的單劑產品所占市場份額較低。

但是，近年來由于人們生活水平的提高和國內外大環境的變化，生物源農藥的消費群體也隨之而發生了根本性的變化。與此同時，生物源農藥的產業發展也大有改變。

認識超前，積極性、主動性大為提高。近些年來，通過政府、科研人員、企業的共同努力，在各個層面上對生物源農藥的認識已有大幅度的提高。在政府的倡導、科研人員的努力下，我們已經有了足夠多的，具自主知識產權的產品。特別值得一提的是，我國不少企業界精英獨具慧眼，積極、主動的投入到這一主戰場，使我國該領域的面貌煥然一新！

主動聯合，初步形成群體優勢。生物源農藥領域的各界人士，以多種形式，包括私下、面上，個人、單位，形成組合，建立團隊等，已初步形成了協同發展的趨勢。特別是我們“生物農藥與生物防治產業技術戰略聯盟”的成立，標志著我國該領域已正式有了自己的組織，有了自己的“家”并抱成了團！

注重產品質量，初步形成了品牌效應。近幾年來，由于市場的需求，特別是有機生產（主要是公司行為）市場的要求，大多數企業都已充分認識到產品質量的重要性。貨真價實的生物源農藥品種基本上可以滿足有機、綠色生產的要求。有關企業在產品質量方面下狠手，保證了使用單位的產品質量。如青海某企業的枸杞出口，從原來的每年兩三噸，2003年猛增到300噸！基本上形成了農藥-農產品的品牌對口。

逐步由單純的買農藥走向買系統方案。由于生物源農藥的主要目標市場不同于常規藥，所以在市場交易流通也應有其特色。其最大的優勢就是可保證所使用對象的農產品中達到化學農藥低或零殘留。但是如果僅僅少數品種是不可能達到這一目的的，所以就不能僅針對某一作物、某一有害生物來形成市場交易。解決這一矛盾的根本途徑就是針對某一作物上可能發生的病、蟲、草害而制定出系統的防治方案，以“植物保健與和諧植保”的理論來綜合治理，從而達到治標又治本的目的。