开展生物农药研究 拓展蚕业工作新亮点

林娟带　于永霞　梁思思

摘要：长期大量使用化学农药不仅污染环境，也直接污染农产品，造成食品安全问题；高效、低毒、无污染的生物农药正成为农药研制、开发与应用的热点。作为广西蚕业综合性机构的广西蚕业科学研究院，充分利用现有的各种科研资源开展生物农药研究，是蚕桑资源综合利用和蚕业科研工作的新亮点，符合21世纪发展生态绿色农业的要求。

关键词：生物农药；蚕病微生物；苏云金杆菌B.t.；白僵菌

中图分类号：S482.292 文献标识码：A 文章编号：1003-4374{2012）02-0096-03

化学有机农药（后称化学农药）在20世纪40年代大量出现，并逐渐发展形成现代农药，极大地增强了农业防治病、虫、草害的能力，为挽回病虫草害给农作物造成的损失作出了重大贡献，更为解决人们的温饱、改善人们生活作出了不可磨灭的贡献，成为20世纪重要的农业生产资料。我国自20世纪80年代，农村实行分田到户，农业生产以户为单位，之后的20-30年，农民在耕作过程中以降低劳动强度实现高效增产为目的，不仅大量地使用化学肥料，也大量地使用化学农药。同时，为确保农业的稳定高产，解决我国8～13亿人口的温饱问题，国家大力支持化肥、农药等重要农资料的生产和使用。至2008年为止，在我国农业部登记的农药产品就有25000多个。农药成为了不可或缺的农业资料。但因长期大量使用化学农药，不仅污染环境也直接污染农产品，造成食品安全问题。随着社会的发展，人们渴望良好的生态环境，呼吁发展绿色农业，要求保障食品安全，这些也是国家可持续健康发展的需要。因此，我国和世界各国一样采取了减少或限制一些化学农药尤其是残留性大，对人畜有剧毒作用的化学有机农药的生产和使用。高效、低毒、无污染的生物农药成为农药研制、开发与应用的热点。

1.生物农药的定义

生物农药是指用来防治植物病、虫、草等有害生物的生物活体及其生理物质和转基因产物，并经制成商品上市流通的生物制剂。按照Copping和Monn的定义，生物农药包含活体微生物（病毒，细菌，真菌）、昆虫致病线虫、植物源农药、微生物农药、微生物次生代谢产物（抗生素）、昆虫信息素和用于表达抗虫抗病、抗病毒、耐除草剂的基因以及昆虫天敌。

2.蚕病原微生物分离出的活体生物农药概况

2.1苏云金杆菌B.t.（细菌）活体生物农药

1901年，日本人石度从患病家蚕中分离出属于革兰氏阳性杆菌的苏云金杆菌B.t.。1938年法国开发出第一个B.t.商品制剂用于防治地海粉螟，此后世界各地开展了广泛的研究，不断发现B.t.新亚种或变种，目前已分离到5000株B.t。B.t.经口进入体内感染昆虫，在昆虫体内生长繁殖过程中形成伴孢蛋白质晶体，产生内毒素和外毒素，致昆虫中肠溃烂，属于胃毒广谱性杀虫剂，对鳞翅目、双翅目、膜翅目等10目570种昆虫有不同程度的致病力和毒杀作用，用于防治水稻螟虫、蔬菜菜青虫和小菜蛾、果树的卷心蛾和桃小食心虫、玉米螟、棉花铃虫、仓储大蜡螟、卫生蝇蚊等等。我国对苏云金杆菌B.t也开展了广泛的研究，其中已广泛生产和使用的有蜡螟亚种和武汉亚种，防治稻包虫、菜青虫、松毛虫等等。

2.2白僵菌（真菌）活体生物农药

1953年首次报道的白僵菌引起家蚕（鳞翅目）传染性病害“白僵病”，证实了白僵菌在蚕幼虫体内能生长发育。白僵菌主要杀虫机理，是大量分生孢子通过与虫体表面接触，在一定温度条件下孢子吸水膨胀长出芽管形成附着孢，附着在虫体表皮上，使芽管侵入虫体后大量繁殖和菌丝生长，最后菌丝强烈吸收虫体水分使虫体僵硬形成僵病。采用接触或污染的方法可以传播发病。至今，科学家们已成功生产和广泛使用白僵菌防治松毛虫、玉米螟、稻叶蝉、果树害虫、地下害虫，并已形成一整套成熟的白僵菌生物农药生产工艺流程及使用方法。我国在过去的40多年中试验和应用白僵菌防治害虫种类达40多种，每年防治面积670万hm²，广泛使用在林业防治松毛虫，农业防治玉米螟、稻蝇虫、桃树食心虫及地下金龟子类害虫，近年来又扩展到茶树和蔬菜等经济作物的病虫害防治上。

2.3生物农药在我国的前景市场效益

以白僵菌为例。目前我国森林面积1.75亿hm²、耕地面积为1.21亿hm²。如果我国一半的森林和耕地每年使用2次苏云金杆菌B.t或白僵菌生物农药，按用量每公顷22.5万亿孢子（成品药量4.5kg）算，则用量为1.48亿hm²×4.5kg/hm²×2次=13.32亿kg；以敌敌畏为例，同样设我国一半的森林和耕地每年使用2次敌敌畏农药，使用浓度1500倍，每公顷用药5.25kg兑水喷雾，则每年用药1.48亿hm²×5.25kg/hm²×2=15.55亿kg折合388.75亿元（作者单位仓库数据：市场敌敌畏价格为131.25元/5.25kg）。也就是说，白僵菌生物农药每年可以有13.32亿kg的市场需求和388.75亿元的经济效益空间，基于其环保特性，其社会效益更是不可估量。

2.4问题

20世纪九十年代，广西林区使用白僵菌防治林木害虫，巧遇周边蚕区蚕病暴发，引发广西林业和蚕业关于白僵菌可否推广使用的争议，此争议至今悬而未果。

3.关于广西开展生物农药研究的思考

3.1研究院利用蚕病微生物开展生物农药研究的可行性

3.1.1广西蚕业科学研究院（下简称：研究院）隶属广西农业厅，成立于1964年，是集蚕业科学研究、蚕桑良种繁育、蚕业技术推广、蚕种质量监督检验等职能于一体的蚕业综合性公益机构。内设置有蚕业科学研究与技术开发中心、桑蚕原种繁育场、桑蚕普种繁育场、蚕种管理中心、蚕种检疫中心、桑蚕资源利用科、生物技术中心，并拥有桑蚕育种、蚕病毒研究、蚕桑资源利用、蚕药研制及经营销售等高级研究人员29名、中级科研技术人员38名，科技人员共122名。

3.1.2研究院拥有用于生物农药试制的菌源及获取其更多的渠道。在生产科研过程中和服务点的蚕农生产过程中蚕病时常发生，为试制生物农药提供了菌源。

3.1.3桑蚕资源利用科生物技术中心，自成立以来的11年，运用先进的生物技术组培成功了罗汉果、生姜、一品红、食用菌等多种植物，尤其是2009和2011年批量生产食用菌。生物技术中心组培技术进一步提高并积累了丰富的经验形成一整套相当成熟的组培工艺，既为桑蚕资源综合利用开了个好局，成为利用蚕病微生物试制生物农药良好的铺设。

3.1.4研究院的技术开发中心蚕病组长期从事蚕病研究工作，利用蚕病提制生物农药，是蚕病研究工作广度和深度的拓展。

3.2研究院利用蚕病微生物开展生物农药研究的必要性

随着“十五”期间我国东桑西移，2002年广西将蚕业定位为优势产业，2005年就拿下了蚕茧产量全国第一的目标。目前，广西蚕桑产业遍布全区的乡镇725个。2011年广西桑园面积20万hm²，蚕茧产量20万t，连续6年居全国第一位。蚕业成为广西农业发展农民致富的新支柱产业。

2007年，党的十七大提出发展中国特色社会主义，建设生态文明：坚持生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，建设资源节约型、环境友好型社会，使人民在良好生态环境中生产生活，实现经济社会永续发展。随着社会的不断进步和发展，生物农药不可阻挡地在21世纪得到推广应用和普及，包括从蚕病微生物中分离出的苏云金杆菌B.t.和白僵菌活体生物农药。蚕病微生物中分离出的苏云金杆菌B.t.和白僵菌活体生物农药的广泛使用，必定加大蚕业病害防治上的难度，无疑成为横亘在我们蚕业传统路上的一道坎。要跨越这道坎，就要积极利用我们蚕业科学研究院自有的各种资源、建立科研项目、争取国家科研项目经费、引进技术设备开展研制蚕病微生物活体生物农药的相关工作，只有这样，才能更好地规避风险，确保蚕业生产在生物农药普及的新形势下稳步前行。

3.3研究院开展生物农药研究的方向

（1）从苏云金杆菌B.t.和白僵菌入手，通过试制性研究，探索利用蚕病微生物生产生物农药的新工艺；（2）从苏云金杆菌B.t.入手，开展基因质子导人生物工程，以期构建对蚕安全的B.t工程菌株；（3）通过田间试验，探索规避生物农药对蚕业生产负作用之风险的途径；（4）偿试开展蚕信息素的研究等。

4.结束语

蚕病微生物如白僵菌广泛存在于环境中，其寄主范围极广，主要有鳞翅目、膜翅目、蚤目、螳螂、蜚蠊目和纺足目等15目149科521属707种，此外还可以侵染蛛形纲及多足纲多节肢动物中的蜱螨目，生产上多用于防治松毛虫、松叶蜂、松尺蠖、玉米螟、大豆食心虫、高粱螟、甘薯象鼻虫、稻飞虱等25种害虫。蚕业部门有着生物农药研究信手可取的材料资源。在有着光明前景的生物农药正成为研究热点的新形势中，广西蚕业科学研究院，作为广西蚕业综合性机构，充分利用现有的各种科研资源，从苏云金杆菌B.t.和白僵菌入手，开展低毒、无污染前景广阔的生物农药的研究，则是蚕桑资源综合利用和蚕业科研工作的新亮点，是使广西蚕业在发展中必须的规避生物农药风险，符合新形势下发展生态农业的要求。