生物源农药大有可为

文|邱德文　中国农业科学院植物保护研究所

生物源农药大有可为

文|邱德文中国农业科学院植物保护研究所

随着人口的快速增长，可耕地资源不断减少，全球粮食生产面临着巨大的压力。我国人口众多、耕地紧张，粮食增产和农民增收始终是农业生产的主要目标。据统计每年病虫草害造成粮食生产的损失在30%以上，给粮食安全造成极大的威胁。而使用农药控制病虫草害减少粮食减产是必要的技术措施。30多年来，在农作物病虫害防治和保证粮食增产丰收的过程中，化学农药起到了重要的作用，但由于不科学用药，不合理地使用化学农药也带来了很多副作用。我国单位面积平均化学农药用量比世界平均水平高2.5～5.0倍，环境污染严重造成很多食品安全问题。每年遭受农药残留污染的作物面积达12亿亩，其中污染严重的比率达40%。2010年初在海南发生的“毒豇豆”、“毒节瓜”事件，2010年4月青岛发生食用韭菜有机磷中毒事件在全国范围内造成了恐慌性的影响。

生物防治赢得新机遇

一直以来，化学农药和农业发展都是同步进行的，对保证粮食丰收起到了不可替代的作用。但是，它的不科学使用和应用不规范造成了环境污染。

随着社会经济的发展，我们国家提出要通过科学使用，倡导绿色防控，用生态、生物的方法或者是用没有残留的方法防治病虫害。绿色防控是利用对环境友好、生态和谐和有利食品安全等措施来防控农作物病虫害的一种可持续的病虫害治理的一种方法，是保障当前国内外普遍关心的粮食安全和环境安全的重要保障措施之一。绿色防控既是农业可持续发展与农产品安全生产的保障，又符合保护生物多样性、保护生态安全的需求。特别是进入21世纪以来，随着全球对环境保护和农产品安全的日益关注，绿色防控在国际上又赢得了新的关注与新的发展机遇，在植物保护学学科中的地位与作用愈加突显，具有广阔的发展前景。

“十三五”的重要课题之一就是化肥和农药的“两减”，通过减少用量30%，同时增产3%，要求我们使用安全方法保证粮食的增产。国家重点研发计划重点专项实施方案也指出，通过化学肥料和农药高效利用机理与限量标准、肥料农药技术创新与装备研发、化肥农药减施技术集成与示范应用研究，构建化肥农药减施与高效利用的理论、方法和技术体系，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%、化肥氮磷减施20%，化学农药利用率由35%提高到45%、化学农药减施30%，农作物增产3%，实现提质、节本、增效。所以我们提出用生物防治的方法，采用自然界以虫治虫的方法。化学农药是化学合成，自然界中由于没有可以降解人工合成的化学农药的酶，从而造成环境污染和农药残留。

生物农药的分类

生物农药分为微生物农药、生物化学农药、植物源农药、转基因生物农药、天敌生物。国际上的看法也不统一，比如澳大利亚和美国是按不同标准来进行生物农药分类的。

如果微生物农药用得好，也是可以起到重要作用的。但是，现在很多人说微生物农药还是不行，只能起到辅助作用。现在很多第三世界国家，比如柬埔寨、泰国、越南，并没有化学农药，也治得很好，就是通过生物农药进行病虫害防治的。

微生物农药包括Bt、木霉菌、绿僵菌、白僵菌、芽孢杆菌、昆虫病毒。我国是Bt、阿维菌素、井冈霉素的生产与应用及出口大国，Bt年产值约3.5亿元，年出口1.5亿元左右；阿维菌素年产值15亿元，年出口约7亿元。木霉菌等真菌生物农药发酵产抗逆性孢子工艺取得突破。

丽蚜小蜂扩繁。

微生物农药防治病虫害还是很有效的，像Bt，也是可以跟化学农药媲美的。这些微生物农药在我国也起到很重要的作用，效果也是很不错的。其中应用最广泛的就是Bt，每年市场销售达到48亿美元。Bt在我国的应用也是比较成功的，主要用在小菜蛾、螟虫。除此之外，绿僵菌主要用于草原防虫，蜡蚧轮枝菌主要用于防治蚜虫，效果都很好。

我国害虫天敌的生产与利用技术处于国际领先水平，赤眼蜂的人工繁殖与应用全球面积最大，年繁蜂量100亿头左右，应用2000万亩以上。

昆虫天敌生物防控中，赤眼蜂是数量最大的，捕食螨是发展最快的。我们国内赤眼蜂的种类很多，资源也很丰富，饲养、应用都做得很好。北京、天津、吉林、黑龙江都有很成熟的体系。吉林、黑龙江每年政府采购8000万人民币的赤眼蜂防治玉米螟。赤眼蜂在东北用的是最好的。

近年来，重要天敌昆虫的商品化生产有很大突破，对螟蛾类的控制也取得很好的效果，在田内的施放也做得初具规模。

农用抗生素是目前使用面积最大、防效最显著的一类生物制剂，种类包括井冈霉素、多效霉素、阿维菌素、岭南霉素等，它们产品多、规模大、效果好，完全可以跟化学农药媲美。尤其是阿维菌素，杀虫效果好，近几年发展很快。井冈霉素、阿维菌素发展也不错，井冈霉素主要在水稻防治方面有很广阔的前景，目前规模也很大。

病毒农药防治范围很广，近年来发展势头很猛。新三板的新龙就是最好的例证。

除此之外，性诱剂的发展也很快。性诱剂使用比较简单，而且成本不高，一亩地一个诱芯只要几块钱。性诱剂主要是利用昆虫成虫性成熟时释放性信息素引诱异性成虫的原理，人工合成昆虫性信息素化合物，通过干扰雌雄交配，减少受精卵数量，达到控制靶标害虫的目的。

利用昆虫性诱剂进行害虫综合防治在美国、日本等发达国家应用已非常普遍，在绿色和有机食品生产中发挥了巨大作用。据统计，应用性诱剂防治农业害虫，其平均防治效果可达50%～80%，每个生长季可减少化学农药使用2～3次，减少农药使用量30%以上，每亩使用成本比化学防治区节省30元以上，综合效益十分显著。性诱剂对抗药性很强的斜纹夜蛾、小菜蛾、烟青虫等害虫，有化学农药无法比拟的优势。

近年来还有一类新兴的产品就是植物免疫诱抗剂。先保护植物，让植物长好，让植物不生病、少生病，再治病。它的作用原理跟化学农药、生物农药不一样，化学农药、生物农药是有了虫以后打药，它是以预防为主，没有病的时候打药，像人打预防针、打疫苗。它的目的就是通过诱导作物的抗病。阿泰灵是中国农科院植保所针对植物病毒病发生特点及植物抗性机制，经过数十年的潜心研制而成的植物免疫诱抗剂类生物农药，是国家专利创制产品。由中国农科院植保所廊坊农药中试厂投入生产。刚刚上市一年时间就销售了7000万元人民币。今年的农药市场低迷，销售额减少了30%，但阿泰灵的市场情况却很好。除了可以免疫抗病后，还可以增产，基本上可以增产百分之十几。这类型免疫诱抗发展非常快，国家有关部门也正在重点推广。

植物免疫诱抗剂农药的研发正成为当今国际新型生物农药的重要发展方向，并将迅速成为具有巨大发展前景的新型战略产业，这对我国农业、生态环境保护、食品安全等可持续发展具有十分重要的意义。

国内外生物源农药的研发及生产规模

我国已具备一定科研条件和发展规模的研究机构有30余家，主要包括科研院所、高校、国家及省部级重点实验室、工程中心等，生物农药生产企业260多家。截至2012年12月，我国已注册登记的生物农药有效成分有90个，占农药总有效成分品种的10%左右；生物农药品种2591个，（包括161个原/母药），占注册登记农药产品的9%左右。生物农药年产量近13万吨制剂，约占农药总产量的11%；年产值约30亿元人民币，占整个农药总产值的9%左右；应用面积4亿～5亿亩次，约占总农药应用面积的10%。

美国生物农药产业的迅速发展得益于整体经济发展，以及生物技术企业自身在新药研发、经营等方面的优异表现，目前美国在政策层面已形成了扶持生物产业发展的多层次立体体系。

北美和西欧地区的生物农药市场增长也在加快，由于这些地区重视有机农业和绿色作物的发展，生物农药的需求增速明显，这些市场提倡的作物综合管理以及害虫综合治理体系，很大程度地推广了生物农药的发展。

世界许多国家都不约而同地把生物产业作为新的经济增长点来培育，抢占生物经济制高点。欧盟把生命科学确定为7个优先发展领域之一，并将45%的研究开发经费用于生物技术及相关领域。

从我国生物农药的发展历程来看，基本与国际生物农药发展同轨。经过50多年的发展，目前我国已经掌握了许多生物农药的关键技术与产品研制的技术路线，在研发水平上与世界水平相当，其中发酵技术、对植物免疫激活剂等的研发已处于世界前沿。

生产总量与需求量相距甚远，且产品品种发展不均衡。我国是井冈霉素、赤霉素、阿维菌素等农用抗生素的最大生产国，井冈霉素、阿维菌素和Bt杀虫剂也已成为我国农用杀菌剂和杀虫剂销售和使用量名列前茅的品种，井冈霉素、赤霉素、阿维菌素和Bt杀虫剂四个生物农药品种的年产值分别超过亿元。从产业化规模与其研究深度来看，井冈霉素、阿维菌素、赤霉素、苏云金杆菌、农用链霉素、农抗120、苦参碱、多抗霉素和中生菌素等是生物农药的主要品种。

生物源农药在世界范围内的发展速度是15%，我们的发展已经超过了这个速度。近年来，新三板上市的生物源农药企业逐年增多，随着资金投入和大家认识的提高，生物源农药的发展将迎来新的历史机遇。现在政府高度重视，老百姓的认识也有所提高。特别是党的十八大又提出生态文明建设，各方面的形势对生物源农药也非常有利，也为我们的粮食安全生产提供更多更好的生物农药新产品。

（本文由本刊记者孙洁根据作者在“创新五方谈”发言整理）